人类的地震困局,何时能破?(1)_科学探索_光明网(组图)

大学分数线2022-11-16 09:25:25佚名

中国下一个大地震预测

人类的余震困境,何时能破?

2022年3月16日台湾又又又水灾了,第一次发生在22点34分,在日本本州东岸近海发生了6级水灾,震源深度10千米;第二次发生在23点37分的日本福岛县附近海域里式7.4级水灾。

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据台湾媒体报导,地震造成台湾200多万户停水,列车脱轨,公路脱落50米,海啸警报……

和水灾斗智斗勇的台湾,可以说是一天一小震,7天一大震,新闻里台湾水灾从来都不算是新鲜事了,却总能刷爆中国人的朋友圈——

红点就是台湾发生水灾的具体位置。

一波人哀叹美国人面对水灾冷静处理的措施,另一波人发出了灵魂叩问:

日本这么频繁地发生水灾,为什么还不能提早预测?

其实,这可能不是台湾的问题,而是全人类面对的巨大困局。

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日本水灾引起火警造成建筑损毁。图/视觉中国

据统计,地球上每年约发生500多万次水灾,换算出来,几乎每晚都要发生上万次水灾,只是绝大多数太小或太远,我们人类感觉不到,截止到目前,真正对人类导致严重害处的水灾大概有十几二十次了。

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按说以现今人类的科技水平,已经可以“上九天能揽地球,下五洋看深海巨首”,可是水灾预测一度被称为世界性困局。

究竟是哪些缘由让水灾这么神秘莫测?

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对月球的了解有多深?“皮毛”而已

导致水灾不可预测的缘由,主要有三个诱因:地球的不可入性,地震孕律的复杂性和余震发生的小概率性。

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地震活动信息图,数字越大说明被水灾害处的概率越大,欧亚大陆较高,最低的是澳大利亚大陆。图/视觉中国

我们每晚踩在脚下的地,其实是人类最陌生的一个领域,从理论层面上,地球内部可以简单的分为四层:地壳-地幔-外核-内核,每一层都有不同的密度、组成和长度,离地心越近,就会发生本质的变化。

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地球这样看很像一颗猪肉。

地球内层是由硅酸盐矿物组成的地幔,下面又有一层胶状固体组成的地壳,地幔和地幔之间的分界是莫霍不连续面。地壳的长度随位置的不同而不同,从海底的6千米到陆地的30至50千米不等。

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地球三维剖面图。图/视觉中国

地壳以及地壳较冷、较坚硬的下层也称为岩石圈,板块也是在这个区域产生的。岩石圈以下是粘度较低的软流圈,岩石圈就在软流圈上方滑动。

地幔晶体结构的重大变化出现于地表以下410至660千米之间的位置,是分隔上地壳及下地壳的过渡区。在地壳以下,是分隔地壳和地幔的核幔边界(古登堡不连续面),再往下是粘度十分低的液态外省核,最上面是固态的大陆核。

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地幔结构详尽图。

那么,被分为4层的月球,我们人类找寻到哪一层了?仅仅是第一层的表层。

是的,你没听错,我们对月球的了解只有个“皮毛”。

1970年,前苏联在科拉半岛紧邻法国国界的地区开始了一项科学勘探,其中最深的一个钻孔SG-3在1989年达到12,263米,以垂深估算,这个钻孔是抵达月球最深处的人造物,这就是大名鼎鼎的科拉超深井(Кольская сверхглубокая скважина)。

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科拉超深井卫星图。

这个由科学研发中心NEDRA钻成的最深的井坐落摩尔曼斯克州,扎波利亚尔内市以西10公里, SG-3井不带钻探目的,纯粹用于在莫霍面接近地表处的科研。

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科拉超深井。

这个堪称"对地幔的最深渗透"的科拉超深井,还不是挖了六年也没能挖穿地幔,虽然入围了吉尼斯世界纪录,但是对于月球来说,我们连人家的最表皮也没有深入进去。

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科拉超深井街景。

我们对月球的了解比想像的还要少,而且人类有记录的水灾次数与月球本身的年纪也不成反比——

地球直径有6000多公里,而人类目前向地下打钻最深的也才12公里。

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这么深的井还不到月球直径的千分之二。

如果把月球看作一个猪肉,地壳甚至还没有鸡蛋壳厚,而鸡蛋壳上的凹痕都比这个最深的科拉钻探要深。

所以,地球不可入性的问题,让人类探求月球内部非常艰辛,连钻探都钻不进去,更何况是在地底搞台站,就算是卫星遥感最多只能看见地表一层,看不到地下。

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构造板块世界地图可以看出,板块之间的相对运动有分离、会合和平移3种,起到互相拉张,挤压和磨擦的作用。板块内部相对稳定中国下一个大地震预测,其周围边界是岩石圈较为活动的地带,地震、火山和破裂等活动比较活跃。图/视觉中国

那即使是想做数字模拟,使用的计算机技术再强悍,没有基础资料如何能预测水灾呢?

所以,人类的地震学家们都未能晓得地下蓝筹股到底会怎样碰撞,GPS测量的地表形变也难以推知地下边的情况,而且整个固体地学,没有一个像气象如此稠密的观测网,能天天准时准点的提供动力多项式所须要的参数资料。

所以,面对造成水灾不可预测的第二个诱因水灾孕律的复杂性就很容易理解了,简单来说还是那句话:

人类根本不了解月球。

但是站在月球的角度,地震和雨天,下雪,下暴雨没哪些区别,都是一种自然现象,地震也只是月球的一种常规的内动力地质过程,这与第三个诱因形成关联了。

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人类会遭到的自然灾害好多,海啸、龙卷风、火山喷发等等,地震只是其中一个。图/视觉中国

而这儿提及的水灾发生的小概率性指的是发生损害巨大,影响深远的大地震的机率。

纵观全球能称得上是导致毁灭级的大地震,比如1920年中国盈江8.5级大地震,1923年台湾关东7.9级大地震,1948年的土库曼斯坦7.3级大地震,1960年的法国9.5级大地震,2008年的汶川地震等等……

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这种级别的大地震和每晚数以万计的各类小地震相比,概率是十分低的,且没有规律可循,发生的地点其实可以归纳出一个范围,但是这个范围太大,预测确切的水灾地点和时间,更是难上加难。

地动仪虽然也不能确切预测水灾。图/视觉中国

但是,面对水灾带来的严重害处,再难也要尝试预测,科学的和非科学的方式,但凡是能用的上的策略也好,仪器也好,研究也好,全都拿出来试试。

在人类绞尽脑汁想要预测水灾的时侯,其中有一些饱含了“争议”,甚至有些“玄乎”的方式出现了。

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“花样百出”的水灾预测大法

地震预报包括发震时间、震中位置和震级大小三个要素,预报所根据的是科学家们对水灾的预测。所以,地震预报和地震预测是直接相关的。

就目前来看,地震预报是全世界都难以做到的事。

这时候都会有人说了:我们不是成功预报了海地的水灾吗?

那是因为中国作为水灾多发的国家,我们早已摸清了个别强震(也就是已然发生过的水灾类型)的规律,比如前震—主震型地震,也就是海地地震的类型;而俺们国家发生的汶川地震属于构造地震的浅源地震,是因为美国洋蓝筹股向亚欧蓝筹股俯冲,造成青藏高原快速隆升造成的。

高原物质向东平缓流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性宗地的顽强抵挡,造成构造应力能量的常年积累,最终在龙门山北川——映秀地区忽然释放。

对于当时的我们来说,是一个陌生的水灾类型,所以国家地震局未能事前预报。

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四川芦山512地震旧址博物馆。图/视觉中国

毕竟任何情况都不是绝对的,从理论或科学的角度,人类确实难以确切预测水灾,但并不代表我们舍弃了水灾预测。

相反的,我们动一动聪明的脑部,不仅研究所谓的科学预测,还使用了一些 “玄乎”的预测方法——

比如用《易经》做预测的理论根据;

有研究人员独创“耦合型系统近踪”法;

还有一名山东省平原县职业中学的退职班主任,用自创的“震因似雷因原理、七式、云形还原震法”成功预测了美国的好几次水灾……

这些看似“ 玄乎”的水灾预测方法,应了地质学界的一句行话:

“要粗度,不要精度。”

为什么这么说?因为太精确了,高精尖仪器测下来的数据就“散”了,反而找不到规律。

所以,仪器不是越中级越好,同理,这些“土方式”看着是在和科学方法不沾边,但显然这上面也有自己的猫腻。当前水灾的研究和预报涉及自然科学的两个不同的传统:博物传统和数理传统。

现在最流行,也是我们熟知的是数理传统,因为这些理论比较符合19世纪末以来自然科学的主流趋势,几乎称霸科学江湖。

博物传统是以人的尺度来研究问题的,强调的是整体与联系,但是不深入;数理传统是由伽利略、牛顿开创的中国下一个大地震预测,尤其在分子生物学领域处于统治地位,数理传统指出精确与深入,但对整体却没有觉得,比如一个一辈子研究DNA的人,却有可能不知道生命是如何回事。

震级范围从低到高,6级及以上对人类的害处就早已很大了。图/视觉中国

所以,对于月球科学而言,博物传统不应当遗失,非科学的方式对于水灾的预测也是有用的,科学主义者们这时候恐怕要跳出来反对了,因为她们习惯于把现有认知归于“科学”;

但现实是,许多“非科学”的方式是有效的,它们中的许多东西可能在将来会被觉得是科学的一部分,所以说,应该给这些看似“玄乎“的余震预测方法给与足够的尊重。

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世界通用的余震图标。图/视觉中国

总而言之,地震预测本身具有很大的不确定性,科学预测本身是存在风险的,如果我们忽略这一点,一味地追求“准确预测”并将所谓的“准确预测”公之于众,对社会引起的损害是难以预测的。

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5级左右就要自我防护了,6级以上才会出现建筑物的破损。图/视觉中国

据统计,由于流言蜚语造而造成的社会恐慌给社会经济带来的损失,大约相当于一次漏报的突发大地震导致损失的三分之一,也就是说,3次谎报或则错报约等于1次漏报的损失。

所以,世界上任何一个国家对发布临震警报都是十分谨慎的。

如果有三天,地震预报可以像天气预报一样成为常态,那将是整个人类科技史上的巨大突破了。

-END-

文、编辑丨逯笑宇

封图来源丨视觉中国

未标明图片来源丨网路

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