科學家發現地震監測新方法預測時間提前數月

在經歷一百多年的努力后，地球物理學家仍然無法準確預報地震發生的時間和地點。一些人悲觀地認為，這將是不可能做到的事情。

近日，英國和中國科學家表示，他們發現了一種新的地震監測方法，能夠預測地震發生的時間、量級甚至地點。他們有證據表明，應用這種新方法可能能夠在小地震發生前一小時、大地震發生前數月預測到它們的存在。相關論文發表在5月份的《地質學》（Geology）上。

研究領導者、英國愛丁堡大學的Stuart Crampin表示，“在過去，地震預報研究要么是調查震源，要么是分析地震的統計學模式。在120年的嘗試后，這兩種努力都顯得非常不成功。”

新方法名為“壓力預測”（stress-forecasting，以示與傳統方法相區別），它利用了一種稱作橫波分裂（shear-wave splitting）的現象，即橫波在穿越巖層時分裂成兩部分，它們平行振動，并與微觀裂縫相垂直。這兩部分以不同的速度穿越巖層，所以到達偵測器的時間也不同。

研究人員表示，這些微觀裂縫的排列反映了地殼內的壓力量，壓力越大，排列的裂縫越多，兩種波到達偵測器的時間差也就越大。

過去，研究人員曾利用衛星照片間接地測量過地震帶的壓力，但這只能對地殼內部壓力變化給出一個粗略的概念。另外，研究人員也曾在斷層線直接地監測過壓力，但是這些局部化的數據無法顯示滑動發生的時間和地點。Crampin說：“局部效應是混亂的，無法預知。”他說，應用新方法，通過監測更大范圍內的壓力變化，就可以排除這種不可預知性。

美國加州大學戴維斯分校的地球物理學家John Rundle認為，這種新方法需要更多的測試以驗證它的效力。他表示，有很好的理由認為地震預測是有希望的，不過若從基本的巖石力學著手的話，將會十分艱難。Crampin認為他避開了這一難題，他考慮的是整個系統的力學，而不是具體巖層的力學。

不過，這種新方法也有實踐上的困難。比如它需要更多的來自地震帶的頻繁而一致的數據，獲取代價昂貴。

Crampin表示，在單個三井（three-borehole）壓力監測站點400公里以內區域建立這樣一個系統，以監測所有破壞性的地震，造價大約為400萬至1000萬美元。Crampin和同事已經建議建立全球監測網，包括1500個這樣的站點。他說：“確實，這非常有野心，但是很多的證據證明它的確有效。”