地震可以预测吗（地震局能预测出地震吗）

　　地震可以预测吗（地震局能预测出地震吗）
　　这是过去120年发生在全球的地震记录，几乎每时每刻都有地震发生，平均每天发生万次以上。其中超过6级的破坏性地震，每年达到100150次。超过90的地震分布在活动断层、活火山等地质构造活跃的地区。
　　面对这种强大且快速的地球能量释放，我们是否可以预测它的到来，避免灾难降临？
　　人们常说的地震预报，是在地震发生之前就准确预知地震的时间、地点和强度。也就是时空强三要素。但想要预测未来，要先搞明白过去有什么规律。
　　比如在这个地区，这些点代表着历史上发生地震的地方。点越大，地震越强。
　　我们在这条断裂带上框住一段区域，再选定一个参考位置，将距离它1000km的地震记录提取出来，将它们按时间序列排序，得到这样一串数据点，代表这一地点的地震历史。
　　你似乎还看不到规律，但当我们将框内的每一个区域都按照上面的办法处理，就得到了这样一张图。在这些空白区域之后，就会紧跟着一场超过78级的大地震。
　　这似乎揭示了地震的规律：地下能量释放的节奏，依次经历漫长的孕震期、急促的发震期和震后调整期。这些空区可能代表着正在蓄力将要发震的地方。
　　但利用空区预报地震，赌的成分太大。大笔一挥，你就可以圈出一大片土地。总不能让这么多人年年处在待震状态吧？
　　于是人们想到了更加精确的预测方法，地震前兆法。
　　在蛤蟆上街、地震云、气功偏头痛、电视机雪花点、易经八卦预测地震等众多民间偏方中，找到更科学更靠谱的地震前兆，有赖于我们对地震物理机制认识。
　　其中一种比较经典的物理机制是膨胀扩散（DilatancyDiffuson）模型，它将一个地震划分为5个物理过程。
　　地壳岩层受外力作用，不断积累能量并产生一些细微裂纹。当能量积累达到岩石强度的1223时，裂纹开始不断扩大、张开，导致岩石体积膨胀。周围的地下水灌入这些裂隙中，导致岩石抵抗剪切的强度骤降，直到突破岩石破裂的强度极限，能量瞬间释放，地震发生。震后地下力场被重新调整，地下水扩散诱发余震。
　　整个过程将带来一系列宏观震兆，并被仪器捕捉。
　　例如，在第二阶段岩石膨胀造成地面出现起伏和倾斜，在第三阶段临震时期，地下水灌入裂隙，将岩石中的放射性气体氡带出，造成氡含量骤升。
　　利用这些科学的前兆观测，1975年2月4日，中国提前数小时成功预测了7。3级的海城大地震，避免了巨大的生命和财产损失。一度为人类攻克地震预报，特别是临震预报带来曙光。
　　不过事后看来，海城大地震还是太特殊，经验难以复制。次年的唐山大地震又给地震预报浇了盆冷水。
　　美国加州也在1985年采用相同的思路，预测下一场地震将大概率发生在1988年1月的帕克菲尔德地区。其后数年，大量人力财力被投入该地区，但等待中的超过6级的强震直到2004年9月才姗姗来迟。
　　为什么还是测不准？
　　这是因为地震的物理过程远比想象中复杂的多。比如，科学家们发现岩石圈并不是钢板一块，而是在3050公里深处呈塑性状态，就像两层面包夹果酱的三明治一样。其中的塑性物质甚至还在流动、撞击。
　　在这篇《Nature地球科学》的论文中，研究者利用仪器得到了如下4条切穿横断山区的断面图像。这些红色的区域对应塑性流动的物质，进而发现青藏高原东缘存在两条规模巨大的地下暗流。并指出2008年5月12日的8。0级汶川大地震可能与这个地下暗流相关。
　　所以，极端复杂的地下结构和物理过程使地震预报，特别是临震预报到现在仍然是世界难题。
　　既然目前无法预报地震，但我们仍然可以通过地震预警，赢得宝贵的避险时间。
　　比如2019年6月17日22时，四川宜宾长宁县发生6级地震，成都提前61秒就启动了110个社区大喇叭广播预警倒计时。这是怎么做到的？
　　在发震时刻，震源激发或次生叠加，会产生以下四种地震波类型。其中S波和两种面波对地面建筑的破坏性更大。
　　因为P波传播速度最快，当台站探测到P波时会立即报告给预警中心。预警中心随即通过公共通讯部门，向电视、手机、社区大喇叭等终端广播预警信息。赶在其他地震波到来之前通知远处的人们避险、火车停车、工厂停工。
　　但是，想要实现地震预警并不容易。必须先知道发震时间、地点和震级。即时空强三要素。
　　在传统的地震速报中，地震台要等P波、S波依次到来之后才能得到三要素。例如在这个台站中，记录了P波和S波初到的时刻。通过计算二者的时间差，以距离等于速度乘以时间为基础，就可以得到台站到震源的距离。
　　这就是经典的大森公式。
　　基于三个台站对同一场地震的记录。以R为半径画出三个球面并交于一点，就是震源的位置。将震源投影在地面得到震中，计算台站的震中距离代入这个经验公式，进而估算出震级。
　　但是，地震预警可等不了这么久。台站必须在探测到P波的时刻，就立即给出时空强三要素。这就需要对算法做出调整。
　　这篇论文介绍了一种最大交集法，只需前3秒P波数据就可以迅速给出三要素，实现预警。
　　研究表明如果提前3秒收到警报，伤亡人数可以降低14；提前10秒获得警报，伤亡人数可以减少39；提前20秒，伤亡人数可以降低63。
　　预警算法不断迭代，针对2011年3月11日9。0级东日本大地震暴露的新问题，这篇论文引入了数值模拟方法，无需提前计算三要素也可以实现地震预警。
　　随着各种新技术和新方法的落地，如今的地震预警技术也日臻成熟。2022年中国地震局将建成全球最大的地震预警系统国家地震烈度速报与预警工程，一张网覆盖全国。共计15391个台站，实现重点地区台站间距1015km加密布防。