最近突然收到东大地球物理系毕业时的老相识——Ⅰ先生的单行本。他的专业是气象学,专门研究湍流,因此以前未曾收到过他的书。这次赠书给我是有一定道理的。这本书题为《地震与湍流》,在该文的末尾部分谈到了地震预知的问题,但好像有被误解了的地方,所以打算在信中就地震预知的问题谈谈我的观点。我想持有Ⅰ先生这种观点的人可能为数不少,于是决定将信公开。
首先,我想引用Ⅰ先生文中的一段:
……
既然写了关于地震的问题,自然要涉及我对地震预知的看法。
如果地幔运动是一种湍流,那么要想预知伴随着此运动而发生的地震则远比预知大气、海洋的运动困难得多。尽管大气、海洋的运动现象眼所能及,但很遗憾,对于今天的我们来说它所产生的运动都是无法预知的。誓如,随风飘荡在空中的烟柱五分钟后会变成什么形状?再有,太平洋中黑潮的蛇行回流一个月后将会如何变化?同样也是不可能预知的,只不过可以说是一种统计性的大致估计罢了。
况且,地幔运动眼不能及。
真未想到我对T先生的地震不可知论产生了共鸣。他在《地震不能预知》一节写道:“所谓地震可以预知,对我来说,简直难以想象,它只不过是来自于地震发生的统计规律,所以是有实质性的困难。……特别‘何时’这个问题是最大的难题,基本上是不可能解决的:……我认为地震预知几乎是没有希望、不可能的。”
与我的看法完全相同!
Ⅰ先生:
久疏问候。饶有兴趣地拜读了您在地幔对流方面引用了湍流的观点。我认为这个问题的性质并不会因时间而变化,也许是将来要研究的重大课题。
但是,在此我想追述一点有关地震预知的问题。在专门研究金属、玻璃等材料强度的人们中,似乎也有一部分人认为地震发生是概率统计现象,所以地震是不可能预知的。然而,看来这些人中的绝大部分缺乏地震方面的知识,而且也没有意识到自己知识的不足。
一般的人(包括上述那些人)都以为所谓地震是大地数分钟的振动现象、这就错了。在破裂的现象中,既有像玻璃那样没有任何前兆而突然发生的破裂;也有像木材那样慢慢地产生的破裂。地震肯定是由于地壳——岩石的破裂而引起的,并不是没有任何前兆就一下子发生了。假如以震级(M)为八级左右的地震为例,其前后数十年就产生了一系列的地学现象。可以说,从狭义地震发生的十年、二十年前起,广义地震就已经在孕育了。
在狭义地震发生的若干年前,广义地震是否已经开始,也就是狭义地震的孕震期是否正在开始,这取决于震级的大小。如八级左右地震的孕震期开始于十年、二十年甚至三十年前。七级或五级左右地震的孕震期始于数年前或几个月前。
狭义地震发生后的情况是清楚的,就是产生余震和震后效应的地壳形变。我们把孕震期的起始到余震的平息定义为广义地震,只要发现广义地震已在酝酿,其后直到狭义地震的发生,是一个决定性的过程。因此,只要抓住这个现象,就能够预知将要发生的狭义地震。世界上这样预知成功的是不乏其例的。即使日本,也在某种程度上成功地预知了在山崎断层发生的小地震。
地震的破裂现象并不是突发性的,在其发生的前后维持了长时间的连续性的端倪,这就是因为地壳是由岩石组成的。如果地壳是由玻璃组成的话,那么地震预知便是一句空话了。我在这里所写的道理,早在十年前就已经成为地球物理学界的一般说法了。要是那些专门研究玻璃、金属强度的专家、连玻璃与岩石性质上的不同都没想到的话,那么倒是实在令人不可思议了。
当然,地震预知还存在着许多具体困难,技术方面的困难也不少。但是,地震预知在原理上是可行的,理由如前所述。显然,我们所指的可能,是站在合乎常识的精确度的基础上而言的,想要预知未来二十年某月某日发生地震的地震学家是不存在的。
最后补充一点,只要地震的孕震期一开始。地壳便发生异常,这个异常自然—直要延续到狭义地震发生。地震学家把它称为地震的长期'前兆。长期前兆延续的时间取决于地震的震级。
往往在地震发生的数天或者数十天前,地壳产生最明显的异常,这异常称为临震前兆。我们最终就是依靠捕捉临震前兆来进行地震预知的。
[《自然》(日),1982年5月号]