中国“张衡一号”飞向太空“看”地震

　　中国“张衡一号”飞向太空“看”地震——

　　人类能否交出“地震预测”的答卷？ 

　　在21世纪的今天，人类文明已经走过6000多年历史并迎来第六次科技革命，如果要问还有哪些世界性难题久攻未破，甚至仍在限制人类的想象力？地震预测肯定算一个。

　　2月2日，我国第一颗观测地震电磁信息的卫星“张衡一号”成功发射。公元132年，张衡发明了人类历史上最早的地动仪，开创世界地震勘测研究的先河。1800多年过去了，如今以他的名字命名的卫星飞上了天，研究的还是同样的问题：地震预测。

　　这颗卫星仍然不能直接预测预报地震。用国防科工局系统工程司副司长赵坚的话说，“‘张衡一号’主要是用于地震前兆信息研究，为未来建立地震监测体系进行前期技术储备。”

　　尽管如此，在中国的地震预测研究之路上，这颗卫星还是迈出了一大步——有望让我国第一次具备全疆域和全球三维地球物理场动态监测能力。换句话说，中国境内6级以上、全球主要地区7级以上的地震电磁信息，这颗卫星都有可能“看到”。

　　人类究竟能否预测地震？

　　仰望星空，人类拿起“天文”的尺子来看待自己，不免会产生敬畏之感，同样地，面对大地，人类同样会感到“浩渺沧海之一粟”，这不单是因为体积上的巨大差异，更有来自这个庞然大物“发脾气”时的巨大威胁——大地一颤抖，带来的就可能是生与死。

　　以去年为例，来自中国地震局的数据显示，2017年我国发生5级以上地震19次，其中大陆地区13次，台湾地区6次，最大地震为8月8日四川九寨沟7.0级地震。这些地震共造成大陆地区37人死亡，1人失踪，617人受伤，直接经济损失145.58亿元。放眼全球，2017年发生7级以上地震8次，最大地震为9月8日墨西哥近海沿岸8.2级地震。

　　相应地，地震认知上的一个个空白，加剧了这种威胁：大地究竟为何颤抖，地震究竟能否预测，以及该如何预报，仍是全球科学家面临的巨大挑战。

　　“张衡一号”卫星工程首席科学家兼副总师、中国地震局地壳应力研究所总工程师申旭辉说，摆在科学家面前的地震预报难题有“三座大山”。首先是地震事例太少。他说，中国平均每3年有两个7级地震，全球每年则有18个——尽管谁也不愿看到地震发生，但这无法避免，仅从科研角度来说，这样几次的数据连有效的统计分析都不够，不足以帮助科学家形成完整的地震预测科学体系和方法体系。

　　换言之，地震监测的研究结果难以检验。申旭辉说，强烈地震对于同一地区可能是几十年、几百年或者更长的时间才能遇到一次，对于不同地区，甚至不同时期的孕震过程，机理差异很大，所以，“重复实践”进行检验的机会很难碰到。

　　其次，地震科学研究的方法和手段受到很多制约。申旭辉说，地震发生在地下二三十公里处，而当今世界上最深的钻孔只有12公里，科学家们很难去地下“看”究竟发生了什么，“既看不见，也摸不着”。

　　相应地，现有的地震“观测”均是间接的，人们只能依靠地面的观测资料，对地球内部的状况进行反演和推测，但申旭辉告诉记者，地面的探测站点毕竟分散，又很难把全球的地球物理场搞清楚。

　　第三是理论的更新相对较慢。地震是地球上规模宏大的地下岩体破裂现象，其孕育过程跨越了几年、几十年，甚至更长的时间，因而，不但很难用经典物理学从本质上加以描述，也难以在实验室或者野外进行模拟。

　　申旭辉说，地震研究的基本理论本身起源于早期的牛顿物理学，而如今物理学发展很快，基础理论学科相互交叉渗透，地震研究迫切需要吸收其他相关学科的理论。

　　其实，地震究竟能不能预测，科学界长期以来就有争议。

　　20多年前，这个问题还曾在我国掀起过一次大讨论。我国地球物理学家、中科院院士陈运泰当时的态度相对乐观——“地震不可预报这样的论断要慎言”，在他看来，自然科学问题必有解决的办法，需要寻找探索新的思路。

　　申旭辉认为，如今“张衡一号”的发射就是一次新的探索和尝试。正如陈运泰院士所说，“地震预测预报，是世界性难题，但并不是说在这个难题解决之前，地震工作者就什么都不能做。”