地震的预测
地震前兆
地震前自然界出现的可能与地震孕育、发生有关的各种征兆称作地震前兆。大体有两类：微观前兆：人的感官不易觉察，须用仪器才能测量到的震前变化。例如，地面的变形，地球的磁场、重力场的变化，地下水化学成分的变化，小地震的活动等。
宏观前兆：人的感官能觉察到的地震前兆。它们大多在临近地震发生时出现。如井水的升降、变浑，动物行为反常，地声、地光等。
地下水异常
①水位、水量的反常变化。如天旱时节井水水位上升，泉水水量增加；丰水季节水位反而下降或泉水断流。有时还出现井水自流、自喷等现象。
②水质的变化。如井水、泉水等变色、变味（如变苦、变甜）、变浑，有异味等。
③水温的变化。水温超过正常变化范围。
④其他。如翻花冒泡、喷气发响、井壁变形等。
生物异常
动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常
行为，向人们预示灾难的临近。已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象有：
惊恐反应：如大牲畜不进圈，狗狂吠，鸟或昆虫惊飞、非正常群迁等。
抑制型异常：如行为变得迟缓，或发呆发痴，不知所措；或不肯进食等。
生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。
电磁异常
电磁异常是指地震前家用电器，如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。
地声
临近地震发生前，往往有声响自地下深处传来，这就是“地声”。地声一般出现在震前几分钟、几小时、几天或更早；以临震前几分钟出现得最多。
地声的声响与平日人们熟悉的声音不同且多种多样。如：“犹如列车从地下奔驰而来”“似采石放连珠炮般的声响”“类似于机器轰鸣声”“狂风呼啸声”“石头相互摩擦声”等等。但是，有时地声也不易与远处传来的风声、雷声、机器轰鸣声等相鉴别。
地光
地光也是临震前的一种宏观现象，中国已在多次地震前观测到，它们一般出现在临震前或震时，也有出现于震前数小时或更早的。
地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等，有的也像电火光。它们的形状各异，有带状光、片形光、球状光、柱状光、火样光等。地光出现的时间一般很短，所以不易观测。鉴别地光也有一定难度，因为它的形状和颜色有时也与电焊光、闪电等有相似之处。
地震监测
手段方法
（1）测震：记录一个区域内大小地震的时空分布和特征，从而预报大地震。人们常说的“小震闹，大震到”，就是以震报震的一种特例。当然，需要注意的是“小震闹”并不一定导致“大震到”。
（2）地壳形变观测：许多地震在临震前，震区的地壳形变增大
，可以是平时的几倍到几十倍。如测量断层两侧的相对垂直升降或水平位移的参数，是地震
预报重要的依据。
（3）地磁测量：地球基本磁场可以直接反映地球各种深度乃至地核的物理过程，地磁场及其变化是地球深部物理过程信息的重要来源之一。震磁效益的研究有其理论依据和实验基础，更有震例的事实。
（4）地电观测：地震孕育过程中，将伴随有地下介质（主要是岩石）电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化，由于这些变化与岩石受力变形及破裂过程有关，因此提取这一信息可以预测地震。
（5）重力观测：地球重力场是一种比较稳定的地球物理场之一，它与观测点的位置和地球内部介质密度有关。因此，通过重力场变化可以了解到地壳的变形、岩石密度的变化，从而预测地震。
（6）地应力观测：地震孕育不论机制如何，其实质是一个力学过程，是在一定构造背景条件下，地壳体中应力作用的结果。观测地壳应力的变化，可以捕捉地震前兆的信息。
（7）地下水物理和化学的动态观测：地下水动态在震前异常现象，宏观现象如水井水位上涨，水中翻花冒泡、井水变色变味等；微观现象如水化学成分改变（如水中溶解氡气量变化等），固体潮（天体引潮力引起的地下水位涨落现象）的改变等。通过地下水动态的观测，可以直接地了解含水层受周围的影响情况和受力的情况，从而进行地震预报。
类似这样的经常性的监测手段和预报方法还有不少。地震学家们根据多种手段观测的结果，综合考虑环境因素、构造条件和地球动力因素等，提出慎之又慎的分析预测意见。
监测设施
包括地震台内的监测仪器设备、设施；地震台外的观测用山洞、仪器房、观测井（水点）、井房、观测线路、通信设施、供电设施、供水设施、专用堤坝、专用道路、避雷装置及其附属设施；地震遥测台网接受中心的观测设备、中继站、遥测点用房等；地震专用测量标志、测量场地等。中国共有地震监测台站1400个左右，其中专业台站有700个左右。在1400个台站中，约有40%受到周围环境的干扰、观测效果极不理想，还有20%已受到相当大的破坏，必须重新选点和搬迁。
监测环境
《地震观测设施和地震观测环境保护条例》第八条第一款规定：“地震观测环境的保护范围，是指地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的最小区域。”并给定“最小距离”的三个附表。《防震减灾法》规定：“地震观测环境应当按照地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的要求划定保护范围，”通常用干扰源距地震监测设施的最小距离划定地震观测环境保护区，对于在条例或规范中没有明确规定距离有关地震监测设施的最小距离的一些干扰源，如铁路、电气化铁路、高压输电线、发电厂、建筑群、无线电发射装置等，则通过县级以上人民政府管理地震工作的部门或者机构会同有关部门通过现场实测确定。
观测数据
数据意义
（1）在地球科学基础理论研究的作用
地球科学是以观测为基础的科学，地球科学的基础理论研究离不开大量地球观测数据信息。如，地球深部构造、地球动力学、地壳现今运动等研究需要大量的地震地磁、重力和地壳形变数据。著名的地球物理学家古登保说：地震是照亮地球内部的明灯。正是现代地震观测，特别是数字地震观测，使地球物理学家揭示了地球内部构造，地球内部介质的变化。大陆漂移和板块学说的形成与地震、地磁观测是密切结合的。留美地球物理学家宋晓东博士和美国地球物理学家合作，通过对大量的连续观测地震数据的研究，发现地球内核与地球外部自转速度不一样的重要现象，被列为二十世纪地球科学的重大发现之一。因此，地球物理和地球化学的基础数据是人类认识地球和地球形成的重要依据，是地球科学创新和发现的基础，中
国科学院和各高等院校的地球系统科学基础研究部门对中国地震局对外开放地球物理与地球化学观测数据抱有极大兴趣。
（2）在国民经济建设和国家重大工程项目决策中得到广泛应用
中国正处在大规模经济建设时期，地震科学数据对国民经济建设和国家重大工程项目决策具有非常重要的意义。大型工矿企业、核电站、水库、铁路、高速公路建设均应进行地震和地质灾害安全性评估以及相关研究工作。如中国已经确定的长江三峡工程、南水北调、青藏铁路，西气东送等重大建设项目，以及西部大开发中的各项重要设施建设均需要地震危险区划及各种尺度的地震预测结果和多项地球物理观测数据和活动地质构造数据等作为项目立项决策和实施过程中解决有关问题的科学依据。
数据分类
地震科学数据按照其获取途径可以划分为五大类：
观测数据：包括：地震、地磁、重力、地形变、地电、地下流体、强震动、现今地壳运动等观测数据。这是地震科学数据中数量最大的一类数据。
探测数据：包括：人工地震、大地电磁、地震流动台阵等数据。
调查数据：包括：地震地质、地震灾害、地震现场科考、工程震害、震害预测、地震遥感等数据。
实验数据：包括：构造物理实验、新构造年代测试、建筑物结构抗震实验、岩土地震工程实验等数据。
专题数据：这类数据为综合性数据，主要服务于某一重要研究专题、重大工程项目、某一特定区域综合研究等工作目标而建立的。如：地学大断面探测研究、火山监测研究、水库地震监测研究、矿震监测研究、典型大震震害、中国大陆地壳应力环境数据、三峡工程、青藏铁路、建筑物地震安全性评价等方面的数据。
地动仪
公元132年，东汉科学家张衡发明了世界上第一架地震仪器—
—地动仪，并在实际应用中，得到了验证。遗憾的是，地动仪实物和图样失传，只留下了文字记载，实物逐渐成为了千古之谜。
关于张衡地动仪的记载，见于《续汉书》（司马彪）、《后汉纪》（袁宏）、《后汉书》（范晔）三部史书。这些史料记述了地动仪的外观，内部结构，工作过程，以及验震情况。在随后的漫长岁月里，古今中外，许多人都试图复原地动仪，但是，始终没有成功的复原模型出现，大多数都处于概念模型阶段，或者与史书不符，或者复原的实物模型不能正常工作。
2002年以后，在中国地震局和国家文物局的支持下，成立了“张衡地动仪科学复原”课题组，由中国地震台网中心、清华大学美术学院、国家博物馆、北京机械工业自动化所、河南博物馆等多学科的专家组成。该课题组建立了新的地动仪复原模型，实现了从概念模型到科学模型的跨越。2005年通过了专家鉴定和国家验收。2008年8月完成了定型模型的小型铸造。
地震预报
地震的中长期预报是指地震中期预报和地震长期预报。对某地几年至几十年内，甚至上百年内可能发生的地震做出预报，叫做地震长期预报。对某地几个月至几年内可能发生的地震做出预报，叫做地震中期预报。对某地几天至几十天，甚至几个月内可能发生的地震做出预报，叫做地震短期预报。对某地几小时至几天内可能发生的地震做出预报，叫做临震预报。
地震中长期预报，特别是地震长期预报，主要目的是预测出可能发生的地震的地区、时间范围和可能发生的最大地震烈度，并作出某一地区的地震趋势分析。
短期预报，特别是临震预报，要求迅速、纪实、准确地确定发震的地点、时间和震级，以便在强烈地震到来之前，采取必要的坚决的预防措施。
按：转帖不代表本人赞同或反对文章观点。 他们预测了08年512大地震“国内要是不要,我们就给国外。”两位爱国者长长的叹息 我相信,我的民族能接受一切真相。——笔者翟明磊 中国地震局发言人称: 地震不可预测,这次汶川地震情况尤为特殊,震前没有发现任何前兆信息,没有前震,没有收到任何预测意见。我历时四个月的调查证明这是彻头彻尾的谎言。 但本文并不满足于证伪，我想带给读者的不是一次寻找小丑与英雄的旅行，而是面对科学与我们人性的惨痛见证，汶川地震预报失败在我们民族性格与体制中的腐败点：不合作，不独立，不负责，胆怯。我对自己的要求是不哗众取宠，不偏不倚，恰如其分,我对读者唯一的要求：对科学问题更多耐心与理解。 让我们开始寻找汶川预测真相的旅行。 ——笔者翟明磊 半个台测出汶川地震 2008年5月11晚上，北京民族学院南路一间屋子的灯通宵未熄，一对白发苍苍的老夫妻紧紧盯着计算机屏幕。老先生的老花镜只有一条腿，歪歪地架在鼻梁上有点滑稽。——他们是全世界唯一知道地震马上就要发生的人。 凌晨两点时，他们知道的是：距四川红格550公里到800公里的环带中,12日至13日将发生七级到八级的大地震。 他们不知道的是：震中的方位与具体地址。 因为他们已经弹尽粮绝，他们只剩下半个台站。
钱复业不为公众所知，这位七十四岁的老人在地震界却是一位实力人物。人称中国洋地电的“祖师奶奶”。当年她还是一位俊俏姑娘时就奉周总理之命，将苏联的地电方法引入中国，这位当年的风火的巾帼标兵在邢台试验场一干就八年。提起当年，最难忘的是邢台百姓拔了他们架下的电线,三十岁钱复业说“我们是为人民服务的。”邢台人对没报出地震的钱说：“你们为人民屁服务。”八年没有休息日，没有回家，孩子管父亲叫“叔叔。”活得象野人一样，常年住帐篷吃干粮，15分钟观测一次仪器.在特大洪水中是老百姓救了她们。地电的方法是将一公里长的电线埋入地下，当地层受压时，地下三百立方米的体积电阻变大，电阻率变小，从而测出地震前兆。得到李四光首肯后，这一方法在全国推广，成为预测地震的主要手段。目前全国仍有110个地电台，负责人大多是钱复业的徒子徒孙。 2003年，“地电祖师奶奶”闹革命了。因为她发现全国的地电台站大部分失灵了。原因是自从全国花了二十七个亿更新数字化台站后，这位创始人发现自己报不出地震了。这一年，她上报了四次地震，三次成功，一次失败。前三次用的是手动的传统地电仪，虚报的一次用的是地震局数字台站的数字仪器。 图片说明下图为汶川地震HRT波前兆红色部分即为异常区域。上图为唐山松潘等三个地震异常比较
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竭诚为您提供优质的服务，优质的文档，谢谢阅读/双击去除 地震能否预测 地震能否预测 其实，“地震能否预测”作为一个基本的科学问题，一直拷问着地球科学界。 美国密苏里州立大学教授刘勉认为，要回答这一问题，需要将长期预测和短期预测分开来谈。长期预测目前已经有了很多进展。但对于短期预测来说，人类仍有很长的路要走。当然，一些新技术的出现，比如全球定位系统，会为地震预测研究带来很大的帮助。 伊利诺伊州立大学的副教授宋晓东（音译）的回答是：“依据人们目前对地震发生过程的了解程度，还不足以得出能否进行短期预测的结论。中国是世界上唯一成功进行过地震预报的国家，但这属于经验型预测范畴，其中包括年成功预测海城大地震。” 日本ｅｈｉｍｅ大学的赵大鹏教授的答案更为保守；“根据我们目前的知识和能力，还不可能够预测地震。只有在人们不断加深对地震的了解之后，才可能得出能否预测地震的明确结论。” 多年来，对这一问题国际上一直存在着激烈争论。其中，一个很
有影响的事例是，ｋｏｇａｎ、ｇｅｌｌｅｒ、ｊａｃｋｓｏｎ三位教授于上世纪九十年代末联名在《科学》杂志上发表了《地震无法预测》的论文。他们经历了近年苦心研究之后认为，地震是无法预测的，应打消可能会在几小时、几天或几个月之前预测地震的念头。他们的主要论点是：总结的地震前兆都不可靠；现行的经验预报方法是走不通的；按照地震过程的物理实质，准确预报是不可能的。他们认为“这是一项毫无希望的工作！” 在中国地震局的官方网页上，则有这样的介绍：“我们做出的较大时间尺度的中长期预报已有一定的可信度，但短临预报的成功率还相对较低……从世界范围说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发展的规律，我们的预报主要是根据多年积累的观测资料和震例，进行经验性预报。” 进行预测有无必要？ 在《简明大不列颠百科全书》上，有对地震这样的描述：“任何天灾都比不上地震，能在如此短促的时间，如此广大的范围，造成如此巨大的损失。”正因如此，许多人也一直试图预测地震的发生。 其中一类就是一些痴迷的“民间爱好者”。这些人没有接受过基本的科学教育，往往通过一些神奇的手段，就自认为成功预测了地震的发生。不久前，一位河北的农民曾找到记者说，他自己早就预测到了伊朗巴姆大地震将要发生，其唯一的证据就是他手写的一堆谁也看不懂的数学公式。 在，一个经营私人天文台的日本人串田嘉男一夜成名。据报道，
我国未来地震预报和防灾工作开展的几点建议 摘要：四川汶川大地震对我国人民生命财产造成了巨大损失，通过分析该次地震的突然性和成因以及地震发生后中暴露出的建筑物大量倒塌，较高的震亡率等问题等对我国地震预防和防灾机制进行了分析，并提出了个人的一些见解 关键词：地震预防抗震减灾城市生命线 引言 我国由于东邻环太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震情况相当复杂，具有频度高、强度大、分布广、震源浅的特征，同时由于人口稠密、建筑物抗震能力较低，因此我国是世界上地震活动水平最高、地震灾害最重的国家，震后建筑物和城市生命线遭到严重破坏，火，水，气，泥石流等次生灾害也时有发生，人民的安全受到严重威胁，因此对于地震的预防和采取相应的防震减灾措施已经成为当务之急。 2008年5月12日在我国四川省汶川发生的8.0级大地震属于大陆内部地震，是大型板块的断层活动，为浅源地震，由北川断层的逆冲-右旋错动导致的。同时由于聚集能量巨大，在突然释放时能量沿着板块裂缝传递，对各板块产生挤压，地震破裂尺度较大，导致其他省份也产生明显震感，最终造成数万人死亡，建筑物大量倒塌，同时引发包括堰塞湖，泥石流等次生灾害。汶川大地震也是中国一九四九年以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震，在断层错动时间，地震张量指数，以及地震的强度、烈度上均超过了1976年唐山大地震。 地震发生前夕，我国地震监测台网没有做出地震预报，但由于我国防灾应急机制启动迅速，以及各省市对受灾地区的迅速有效支援最大限度的减小了人员伤亡。 1 地震预报的现状和困难 严重的地震灾害及其加速发展的震灾形势给社会公众带来了对防震减灾的强烈社会需求。而通过地震预报和在预报基础上的震灾防御是实现地震减灾的最基本途径。 1.1 地震预报的研究现状 从６０年代中期开始，世界一些地震频繁的国家相继开展有计划的地震预报研究，美国和日本都是多地震国家，也是目前世界上地震预报技术最先进的两个国家，其中美国于1964年组织了一批有声望的地震科学家拟定了地震预报的研究规划，开展了与地震孕育、发生相关的地震活断层调查、地震前兆观测和地震孕育理论等地震预报研究，并于８０年代在加利福尼亚州一个名叫帕克菲尔德的地震区建立了地震预报实验场。日本政府从1964年开始推行地震预报研究的第一个５年计划。1994年已进入第７个地震预报５年计划，其重点是地震预报实用化和确定地震预报方法、提高地震预报精度的观测研究，并加强地震预报的基础研究和新技术开发。前苏联则从６０年代初开始，在中亚远东地区建立一系列地震预报实验场，开展地震预报的现场研究和基础性的实验论研究。但从总体上看，３０多年的科学进展与实现地震预报的科学目标之间还存在很大的距离。正如美国地震学会会长、地震预报评估委员会主席、加州理工学院教授克拉伦斯．艾伦在评定地震预报进展情况时所说：地震预报的进展要比初期预料的缓慢得多，地震预报的科学难度要比原先预料的困难得多。 1.2 困难所在 地震预报由于涉及到大陆地震成因和孕震理论，地震前兆机理，地震前兆探测中的基础性研究问题等因素。考虑到地球的不可入性，以及在不同的地理构造环境、不同的时间阶段，不同震级的地震显示出的地震孕律的复杂性和地震发生的小概率性使得当前地震预报工作整体进展不快。当前的地震预报总体水平是很低的。准确的短临预报意见也是非常少的，因此目前世界地震学界最主流的学术观点仍然是地震无法预测。
地震的预测与防范教案 11级学前班王丽 1、了解地震教案的震级、预报； 2、知道地震前的征兆。 猛烈的地震会给人类带来难以磨灭的伤痛，那么，地震可不可以被预测，可不可以提前做好防震措施呢？ 知识屋：地震的震级 震级是指地震的大小，一般来说震级越高，地震的破坏力就越大。 地震分为九个震级，一般小于2.5级的地震人是感觉不到的；2.5级以上人才能够感觉得到；5级以上的地震会造成破坏。 地球上每年约发生500多万次地震，每天要发生上万次地震。不过，它们之中绝大多数太小或离我们太远，我们无法感觉到。
知识屋：地震的预报 地震预报即提前预测地震发生的时间、地点、震级，使人们提前防范。 地震预报是世界公认的科学难题，目前只对中长期预报有一定的认识，但仍 无法预测地震发生的确切时间、地点和震级。特别是短临预报，主要是经验性的。 你听说过我国东汉时期的科学家张衡吗？他最具代表的发明是什么呢？ 知识屋：地震的前兆
地震发生前会出现一些征兆。有些征兆感官无法觉察，如地面的变形、地球的磁场变化等，需科学家用仪器测试。 有些前兆人们可以觉察，学会识别它们，对防震减灾有重要作用。如井水的升降、变浑，动物行为反常，地声、地光等。 地震前有哪些异常征兆 1、地下水往往会发生突然升、降，井水发生打旋、冒泡、变色、变味等现象。 2、动物表现异常，如鸡不进窝、狗狂吠、老鼠出洞乱窜、冬天蛇出洞等。 3、震前出现暴雨、大旱、大涝、大雪或骤然酷热等反常极端天气现象。 4、震中区域附近常常会出现形态各异的光带、光柱、火球、光团等。 5、会出现地光，颜色常见的有蓝、白、红、黄等，之后会发生地声，其声音像打雷、狂风、狮吼、放炮等。 井水、动物等异常可能是地震前兆，也可能是其他原因，因此发现异常后不要惊慌，应及时向地震部门反映。
成功预测地震，中国人创造的奇迹远不止一两次！ -----汶川大地震思考之二 1.海城大地震。 1975年2月14日19时36分，在辽宁省海城、营口一带发生7.3级强烈地震。由于从中央到地方高度重视，群测群防，海城地震成功预测，只死亡1300人。专家们预计，这次地震如果没有预报，将会死亡10万多人。海城地震，被联合国承认干得最漂亮的预测。 中国地震局局长陈建民说，一九七五年辽宁海城地震的成功预报，是中国同时也是整个人类第一次对大地震做出成功预报，取得了巨大的减灾实效。 2.唐山大地震中的青龙县奇迹。 唐山大地震因为种种原因错过预警机会酿成巨大的人员损失，而青龙县县城仅离距唐山115公里，因为青龙县地震办工作人员王春青在听说大震预报后，赶紧回去向县委作了报告。县委当即决定釆取有关措施，结果全县47万人，仅有一人直接死于地震，还是因为心脏病。 3.四川绵阳市的松平地震。1976年8月16日，松潘、平武之间发生7.2级地震。地震属震群型，主震之后又发生22日6.7级地震和23日7.2级地震。这次地震有感范围较大，西至甘肃高台，南至昆明，北至呼和浩特，东至长沙，最大半径1150公里。这次地震的同时，平武县又暴雨成灾，致使洪水、崩塌、滑坡、泥石流泛滥成灾，加重了灾情和损失。 由于在党委、政府的领导下，发动群众，开展群测群防，经过全省地震工作者的艰苦努力，敢于探索，以保护人民生命财产为已任，做出了较为准确的、具有减灾实效的短临预报，大大地减轻了地震灾害的损失。据不完全统计，这次地震使平武县受灾达11478户，45509人；死亡军民23人，重伤90人，轻伤477人，直接经济损失达数千万元人民币。 此次松潘-平武地震预报是在探索中的成功，赢得了中外地震界和联合国教科文组织的赞誉，成为四川人民和广大地震工作者的骄傲；不仅极大地增强了四川地震工作者继续探索地震预报的信心，而且吸引了美国、日本等十几个国家几十位地震学家，在70年代末、80年代初，多次前来考察。 因对松潘-平武地震的成功预报，四川省地震局先后获1978年全国科技大会奖、四川省科学大会奖、1979年四川省科技成果一等奖、国家地震局1984年度科技成果一等奖。 **根据2006年中国地震局中国地震台网中国地震信息网《邢台大地震四十周年祭：中国地震预报从这里走来》的记录，“自一九六六年邢台大地震始，在充分合理地应用中国几十年积累的地震预报经验的基础上，中国科学家对某些地震做出了较成功预报，如一九七五年辽宁海城七点三级地震、一九九五年云南孟连中缅边界七点三级地震、二零零三年云南大姚六点二级与甘肃民乐六点一级地震等。”** 4.云南孟连地震。1995年7月12日清晨，孟连县中缅边界发生7.3级地震。此前，同一地区曾发生 5.5级和 6.2级地震。震后又发生3级以上余震197次。地震受灾地区为5个县39个乡镇，面积达124000平方公里，人口约60万。地震造成l1人死亡，136人受伤，其中26人受重伤，数千人无家可归，4.2万间民房、329
精心整理2011年赣南师院数学建模竞赛选拔赛 题目地震预测模型 摘要： 本文前三个任务主要考虑是各指标的变化对地震发生问题的影响，通过对各指标数据量的分析建立相应的模型，并对任务四和任务五给出了合理的解答。 针对任务一：我们从原始数据中计算出各项指标的日均值，绘制出各指标分年度的时间序列图， 磁波幅度 。 关键词： 一·问题的重述 1.1背景分析 地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动。虽然预测地震是世界性难题，但迄今科学界普遍认为，有可能反映地震前兆特征的指标可能不少于10个。已经有专业仪器在多个定点实时按秒记录这些指标的数据，期望通过对记录数据的分析研究找到地震的前兆特征。 现已采集到某地2005年1月1日至2010年6月30日按小时观测的10多个指标的数据，和该地区该时期内已发生地震的时刻、经纬度、震级及震源深度的数据。这些数据中隐藏着地震发生的前兆特征。科学地截取这些数据的有用片段，对数据进行合理地预处理，用数学方法揭示地震前兆
的数据特征，是一项很有意义的研究工作。 题给数据中的这10多个指标，究竟哪些与地震的发生有关，有何种关系，是单一关系还是复合关系；除这10多个指标外还有哪些因素及含题给指标在内的哪些指标的哪种数学模型更能反映地震的前兆特征等等，人们迄今仍不很清楚，需要进行深入地研究。地震数据的观测是持续进行的，随着时间的推移数据的规模会不断扩大。从中挖掘地震的前兆特征，必须有合理的数学模型，也必须有科学高效的算法分析平台。因此，需要我们结合附件中给出的实际记录数据，尝试完成以下任务。 1.2任务的提出 任务一：分析数据特征，建立数学模型以度量各指标对地震发生的敏感程度。 越大 任务三：中要结合题给数据，建立数学模型来研究地震发生前的数量特征。主要运用贝叶斯判别分析法进行建模，对已给数据进行先验信息、后验信息分析。 任务四：要将计算程序集结成地震数据分析平台，能够完成其它地震数据的分析，并能自动输出前任务的重要分析结果。 任务五：是针对进一步的研究设想写一篇切实可行的报告。 三·问题的基本假设 （1）地震监测点的监测设施能正常运转； （2）地震监测设施周围不存在影响其工作效能的干扰源，如飞机场、发电厂等；
统计预报在地震中的应用 姓名：张辉指导老师：张凡弟 （天水师范学院数学与统计学院甘肃天水 741001） 摘要：由于地震在短时间内会造成巨大的损失，因此，预报地震成了一项重要的工作.本文主要应用泊松分布和全概率公式，对固定某地区，讨论其震 级分布，最大震级以及它的分布，并作预测. 关键词: 地震；泊松分布；全概率公式；震级 statistics of the application in the earthquake Abstract：In this paper, fixed in a particular area to discuss the distribution of the magnitude, the largest earthquake and its distribution by statistical forecasting methods for the economic. Key Words：Earthquake，probability and statistics，the largest magnitude
1 引言 地震是一种自然灾害，它可以在短时间内造成巨大的损失，因此，预报地震就成为党和人民所非常关注的问题.目前，我国正处在“十二五”的开局之年，地震科学数据对国民经济建设和国家重大工程项目决策具有非常重要的意义. 2地震预报的概述 2.1 地震预报的分类 地震预报要指出地震发生的时间、地点、震级，这就是地震预报的三要素.完整的地震预报这三个要素缺一不可. 地震预报按时间尺度可作如下划分： （1）长期预报指对未来10年内可能发生破坏性地震的地域的预报. （2）中期预报指对未来1～2年内可能发生破坏性地震的地域和强度的预报. （3）短期预报指对3个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预报. （4）临震预报指对10日内将要发生地震的时间、地点、震级的预报. 2.2 地震预报的方法 （1）地震地质方法是以地震发生的地质构造条件为基础，宏观地估计地点和强度的一个途径.可用这种方法在大面积上划分未来地震的危险地带，确定不同强度的危险地区.这种工作叫做地震区域划分. （2）地震统计方法是从地震发生的记录中去探索可能存在的统计规律，估计地震的危险性，求出发生某种强度的地震的概率.统计方法的可靠程度决定于资料的多寡. （3）地震前兆方法是根据前兆现象预测未来地震的时间、地点与强
地震云产生机制与地震预测预报研究 地震是大地构造活动的结果，地震的发生和一定的构造环境有关并且是整个构造活动过程中的一个事件，他不是孤立发生的，在这个事件之前，还会发生其它事件，如果能确认地震前所发生的其它变量，就可以利用它去作为前兆去预测地震。不过，地震的发生有随机性，在累积构造应力作用下，岩石在何时、何处发生破裂，决定于局部构造中的承压薄弱点以及构造的规模大小和岩性等，即存在构造应力的累积点和构造承受应力的极值点（最小点）之间很难给予确定，这些薄弱点的分布和性质常常不能被我们清楚的了解；此外，地震还可能受一些其它未知因素的影响。因此，预测地震有时就归结为地震发生的估计概率问题。现在地震预测方法大致可以分为三类：地震地质、地震统计和地震前兆。其中地震地质是查明发生地震的地质成因、地质条件和地质标志，对未来的地震危险区和地震强度作出预测，为地震区域划分提供依据；地震统计涉及以下几个方面：①地震活动的统计规律及其独立性;②长期地震预测的统计方法的有效性;③中期时间尺度地震活动的“异常”问题;④可能的地震前兆和 地震预测预报方法的统计显著性;⑤地震的物理可预报性;⑥地震预测预报的地 震活动性方法的能力和限度;⑦地震活动的物理模型；地震前兆指地震发生前出现的异常现象，岩体在地应力作用下，在应力应变逐渐积累、加强的过程中，会引起震源及附近物质发生如地震活动、地表的明显变化以及地磁、地电、重力等地球物理异常，地下水位、水化学、动物的异常行为等。以上三个方面的工作需要建立直接信息采集记录和和构建全方位勘探测量数据累积，其中包括地震数据统计和和构造应力、水温、地氡、点位移、地磁、地电等测量数据的采集，以上所有工作的目的都是为了建立一个与地震四要素相关的一个数学统计模型，该项工作到现在为止，所得到的依然是一个没有多少预测使用价值的准概率问题，尽管如此，人类为之进行的探索依旧在继续。 过去的研究模式似乎已经证明，传统地震预测研究模式具有很大的局限性，似乎对实现地震精确预报目的难有现实的帮助，过去人们认为制约地震预测预报的主要因素有以下几点：（一）基于板块漂移挤压基础上的地震成因说，其板块的大小形状以及板块的岩性以及内在的小的分支构造不同，决定了地震地质研究的发散性以及研究结果的概率性分布；（二）地震统计学中的时空分布研究中，存在着数据样本少且历史数据的不准确问题，即使有足够的样本数据，同样面临着地震尤其是强震对地质构造的影响是非线性的，其中包括构造宽度、深度、岩性等改变，会影响下一个应力累积过程中地质应力承压和弹性突变的时空条件，这直接导致统计学中重要的时间参数及震级参数的严重发散，也就出现了地震统计学意义上的失真；（三）目前地震前兆研究的基础性工作就是对与地震相关的相关电、磁、热、水等可见可测参数进行累积性测量，目的是找到各类参量的数据变化与地震发生的四要素之间的直接关系，从而实现地震预测预报的目的，到现在为止，长时间大量的采集数据和分析工作，似乎并没有找到我们所需要的可以达到预报地震的规律和标准要求。综上所述，过去那种用微观数据去理解宏观尺度问题的方式之路已经走到了尽头，现在面临的问题已经不是继续延展工作区间和增加数据样本所能实现技术上的突破的问题了，只有寻找新的理论、另辟蹊径才是解决问题的根本出路。
地震预测 根据对地震规律的认识，预测未来地震的时间、地点和强度。实现地震预测的基础是认识地震孕育的物理过程及在此过程中地壳岩石物理性质和力学状态的变化。 简介 地震预报是针对破坏性地震而言的，是指在破坏性地震发生前作出预报，使人们可以防备。地震预报要指出地震发生的时间、地点、震级，这就是地震预报的三要素。完整的地震预报这三个要素缺一不可。地震预报按时间尺度可作如下划分：长期预报指对未来10年内可能发生破坏性地震的地域的预报。中期预报指对未来1～2年内可能发生破坏性地震的地域和强度的预报。短期预报指对3个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预报。临震预报指对10日内将要发生地震的时间、地点、震级的预报。根据对地震规律的认识，预测未来地震的时间、地点和强度。实现地震预测的基础是认识地震孕育的物理过程及在此过程中地壳岩石物理性质和力学状态的变化。[1] 目的 概述 地震预测问题提出的目的在于避免或减轻地震灾害。为此,它应当具有高度的可靠性,预报不准会引起居民不必要的恐慌，给社会、经济带来损失。但可靠的预测是非常困难的，因为人类至今对地震的成因和规律还认识得很不够。地震学家不能直接观测地球内部，以致对地震的孕育过程和影响这一过程的种种因素缺乏观测数据。因此，尽管地震预测问题提出很久，但进展缓慢。各国科学家为此作了很大努力，但至今仍不能准确预测地震，在最好的情况下也只能做出很粗略的估计。 预测方法 地震是大地构造活动的结果，所以地震的发生必然和一定的构造环境有关。同时，地震不是孤立发生的，它只是整个构造活动过程中的一个事件，在这个事件之前，还会发生其他事件。如果能确认地震前所发生的事件，就可以利用它作为前兆来预测地震。另外，地震的发生又带有随机性。在积累着的构造应力作用下，岩石在何时、何处发生破裂，决定于局部构造中的薄弱点及其性质，而对这些薄弱点的分布和性质常常不能清楚了解；此外，地震还可能受一些未知因素的影响。因此，预测地震有时就归结为估计地震发生的概率问题。根据以上这些考虑,地震预测方法大致可以分为3类：地震地质、地震统计和地震前兆。它们不是彼此无关，而是互有联系的。若将3种方法配合使用，效果会更好。①地震地质方法是以地震发生的地质构造条件为基础，宏观地估计地点和强度的一个途径。可用这种方法在大面积上划分未来地
李四光预测四大地震带 新中国初期，李四光预测中国60年内将有4次特大地震，预测地点分别是在唐山，台湾，四川，现在以上三个地方都应验了，还有一个地方没有发生，就是在福建。在这次地震中，我们流了太多的鲜血和眼泪，我希望悲剧不要再重演，至少把伤害降到最低最低。因此，我倡议所有看到这个留言的同学都可以自己去查一查防震防台的一些方法和措施，并向家里和周围的人宣传。不管这个预言是真是假，福建总是发生台风和地震总是真的吧!我们大家一起努力，为了我们的生命。谢谢大家了，也请大家转发一下，希望我们都行动起来！? ?? ?? ?真正的是：李四光预言的是四大地震带而不是四个城市。借此机会向你介绍一下四大地震带，李四光说的四大地震带是哪四大地震？ 我国有四大地震带,它们是:1,东南部的台湾和福建沿海;2,华北的太行山沿线和京津唐地区;3,西南青藏高原和它边缘的四川,云南两省西部;4,西部的新疆,甘肃和宁夏。 地质学家李四光预测的地震带是哪些？ 我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是： ①台湾省及其附近海域； ②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部； ③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓； ④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾； ⑤东南沿海的广东、福建等地。我国的台湾省位于环太平洋地震带上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅-地中海地震带上，其他省
区处于相关的地震带上。 中国地震主要分布在五个区域：台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。 “华北地震区”。包括河北、河南、山东、内蒙古、山西、陕西、宁夏、江苏、安徽等省的全部或部分地区。在五个地震区中，它的地震强度和频度仅次于“青藏高原地震区”，位居全国第二。由于首都圈位于这个地区内，所以格外引人关注。据统计，该地区有据可查的8级地震曾发生过5次；7－7.9级地震曾发生过18次。加之它位于我国人口稠密、大城市集中、....和经济、文化、交通都很发达的地区，地震灾害的威胁极为严重。 华北地震区共分四个地震带 (1)郯城-营口地震带。包括从宿迁至铁岭的辽宁、河北、山东、江苏等省的大部或部分地区。是我国东部大陆区一条强烈地震活动带。1668年山东郯城8.5级地震、1969年渤海7.4级地震、1974年海城7.4级地震就发生在这个地震带上，据记载，本带共发生4.7级以上地震60余次。其中7－7.9级地震6次；8级以上地震1次。 (2)华北平原地震带。南界大致位于新乡-蚌埠一线，北界位于燕山南侧，西界位于太行山东侧，东界位于下辽河－辽东湾拗陷的西缘，向南延到天津东南，经济南东边达宿州一带。是对京、津、唐地区威胁最大的地震带。1679年河北三河8.0级地震、1976年唐山7.8级地震就发生在这个带上。据统计，本带共发生4.7级以上地震140多次。其中7－7.9级地震5次；8级以上地震1次。 (3)汾渭地震带。北起河北宣化－怀安盆地、怀来－延庆盆地，向南经阳原盆地、蔚县盆地、大同盆地、忻定盆地、灵丘盆地、太原盆地、临汾盆地、
地震预测 根据所认识的地震发生规律，用科学方法对未来地震发生的时间、地点和强度作预先的估计。地震预报则是在具备一定可靠程度的前提下将地震预测的意见向公众宣布。有实用价值的地震预报必须同时报出时间、地点和强度。科学的地震预测是将来实现地震预报的基础。 地震预测是第二次世界大战结束以后开展的探索性研究项目，特别是中、短期或临震前的预测尚处于探索阶段，远远没有到可以实用的程度。一些学者对实现地震预报抱有怀疑，对于用行政手段组织地震预测持保留态度。 地震预测的科学前提是认识地震孕育和发生的物理过程，包括地球介质物理、力学性质的异常变化。但是人类对地震成因和地震发生的规律还知之甚少，主要是因为地震是宏观自然界中大规模的深层的变动过程，不同于实验室中单纯的可控条件下进行的样品试验，其影响因素过于复杂，还可能有人类未知的因素存在。人们所能做的是在地面上观测某些物理量，这种观测通常是不完全的和不完善的。在当代科学技术条件下，人们还不能深入地球内部直接或间接观测深层介质的物理状态，因为测量过程本身就将打破原有的状态。而所能观测的物理量异常变化是否与地震的发生真正相关还不能确知。这就是地震预测研究所以进展缓慢的真实原因。 地震预测研究有3种不同的思路: ①地震地质。地震发生在地壳中上层，故认定地震应属于地质过程。研究已发生的大地震的地质构造特点，应有助于今后判定何处具备发生大地震的地质背景。但有些地震发生前，地质构造往往不甚明朗，震后才发现有某个断层，认为与地震有关。 ②地震统计。对过去已发生的地震，运用数理统计方法，从中发现地震发生的规律，特别是时间序列的规律，根据过去以推测未来。此法把地震问题归结为数学问题。因需要对大量地震资料作统计，研究的区域往往过大，所以判定地震的地点有困难，而且外推常常不准确。 ③地震前兆。地震是地球介质的破裂，故认定地震应属于物理过程。观测地球物理场各种参量以及地下水等异常变化，可能找到有用的地震前兆。前兆研究中的最大困难是，观测中常遇到各种天然的和人为的干扰，而所谓的前兆与地震的对应往往也是经验性的。尚未找到一种普遍适用的可靠的前兆。 以上3种思路都有片面性，都不能独立地解决地震预测问题。实际采取的是综合的办法，把3种不同思路所得放在一起对比参照，力求对未来的地震活动作出估计。 地震预测是世界难题，第一，地球的不可入性。大家知道上天容易入地难，我们对地下发生的变化，只能通过地表的观测来推测；第二，地震孕律的复杂性。通过专家多年的研究，现在逐渐认识到地震孕育、发生、发展的过程十分复杂，在不同的地理构造环境、不同的时间阶段，不同震级的地震都显示出相当复杂的孕律过程；第三，地震发生的小概率性。大家可能都感觉到，全球每年都有地震发生，有些还是比较大的地震。但是对于一个地区来说，地震发生的重复性时间是很长的，几十年、几百年、
地震的预测 地震前兆 地震前自然界出现的可能与地震孕育、发生有关的各种征兆称作地震前兆。大体有两类：微观前兆：人的感官不易觉察，须用仪器才能测量到的震前变化。例如，地面的变形，地球的磁场、重力场的变化，地下水化学成分的变化，小地震的活动等。 宏观前兆：人的感官能觉察到的地震前兆。它们大多在临近地震发生时出现。如井水的升降、变浑，动物行为反常，地声、地光等。 地下水异常 ①水位、水量的反常变化。如天旱时节井水水位上升，泉水水量增加；丰水季节水位反而下降或泉水断流。有时还出现井水自流、自喷等现象。 ②水质的变化。如井水、泉水等变色、变味（如变苦、变甜）、变浑，有异味等。 ③水温的变化。水温超过正常变化范围。 ④其他。如翻花冒泡、喷气发响、井壁变形等。 生物异常 动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常 行为，向人们预示灾难的临近。已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象有： 惊恐反应：如大牲畜不进圈，狗狂吠，鸟或昆虫惊飞、非正常群迁等。 抑制型异常：如行为变得迟缓，或发呆发痴，不知所措；或不肯进食等。 生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。 电磁异常 电磁异常是指地震前家用电器，如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。 地声 临近地震发生前，往往有声响自地下深处传来，这就是“地声”。地声一般出现在震前几分钟、几小时、几天或更早；以临震前几分钟出现得最多。 地声的声响与平日人们熟悉的声音不同且多种多样。如：“犹如列车从地下奔驰而来”“似采石放连珠炮般的声响”“类似于机器轰鸣声”“狂风呼啸声”“石头相互摩擦声”等等。但是，有时地声也不易与远处传来的风声、雷声、机器轰鸣声等相鉴别。 地光 地光也是临震前的一种宏观现象，中国已在多次地震前观测到，它们一般出现在临震前或震时，也有出现于震前数小时或更早的。 地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等，有的也像电火光。它们的形状各异，有带状光、片形光、球状光、柱状光、火样光等。地光出现的时间一般很短，所以不易观测。鉴别地光也有一定难度，因为它的形状和颜色有时也与电焊光、闪电等有相似之处。 地震监测 手段方法 （1）测震：记录一个区域内大小地震的时空分布和特征，从而预报大地震。人们常说的“小震闹，大震到”，就是以震报震的一种特例。当然，需要注意的是“小震闹”并不一定导致“大震到”。 （2）地壳形变观测：许多地震在临震前，震区的地壳形变增大 ，可以是平时的几倍到几十倍。如测量断层两侧的相对垂直升降或水平位移的参数，是地震
大地震来临之前预测方法 副标题： 作者：本站整理文章来源：网络点击数：715 更新时间：2003-12-10 切事物都有过去，一切事物都有未来。未来是一个令人神往的字眼，它给人以希望.未来又是个充满未知的字眼，它给人以迷茫。 要创造光辉的未来，就要正确地预测未来。凡事预则立，不预则废。未来可知吗？科学表明，在一定意义上，未来可知，未来可测。未来是怎么预测的呢？ 日月有常，星辰有行，日月星辰的运行是有一定的周期，它们周而复始，循环往复。月亮围着地球转，地球围着太阳转，年年月月，月月年年，运行不息。月亮的盈亏引起了潮汐的变化。大海永不止息地潮涨潮落，大潮小潮，早潮晚潮，都有一定的规律。 根据月球运动周期，我们可以预测月相变化，预测海潮涨潮退潮的时间。 根据太阳地球和月亮的运动周期和相对位置，天文学家能够预测日食和月食。科学家们早就预测到，97年3月9日，将发生本世纪最后一次日全食。就在这一天9时09分左右，一个巨大的黑影准时地遮没了太阳。月晕而风，础润而雨。 任何事物的发生，常常有一个蕴酿的过程。蕴酿过程中，总会有某些前兆发生，认识了前兆现象我们就可以预测未来。 地震是地球内部运动的一种自然的现象。它造成极大的破坏力。地震来临时，地光闪烁，天崩地裂。高楼夷为平地，城市变为废墟。地震是地质运动的激烈变化，它的形成，伴随着能量的积累，这个过程会引起大地的形变，会引起声、光、电磁等物理、气象和生物的变化。认识了这些变化，就能预测地震。 １９７３年，中国地震工作者发现了辽宁营口地区的地质形变、地磁等等的变化，根据这些地震前兆，加强了观测的频度和密度。１９７４年１２月间，人们发现了井水变浑、冒泡等水文反常现象，人们又发现蝴蝶、蚂蚁等昆虫活动反常，家禽和家畜也活动异常。２月初，地震工作者又发现了水中氡的含量剧变、地电反应异常，有的井水自喷，有的井水则猛然下降。对这些现象进行了综合分析后，地震工作者认为地震在即，２月４日发出了紧急预报，不久地震发生了。由于预报及时，大大减少了人员的死伤。现在，地震专家应用了灵敏的仪器，不断地收集着地质变化的各种信息，帮助预测和预报地震。 人们常说，天有不测风云，其实，地震可测，风云也可测。风云变幻，但是，它也会有各种征兆可寻。云，是大气流动和水汽多少的反映。因此，观云可以测天。天高云淡，说明水汽稀少，秋高气爽，干燥无雨。如勾的卷云，表明一场风雨就要来临，正如民谚所说的，天上勾勾云，地下雨淋淋。天上布满鱼鳞斑的高积云，表明气流稳定，预示着一个大好的晴天。农民会据此预测，“天上布满鱼鳞斑，明日晒谷不用翻。”事物之间常常有着内在的联系。 １９８２年２月底，墨西哥的爱尔.基琼火山爆发.科学家们预测着火山喷发会引起什么
地下流体异常地震预测法 ——李宇杰土木1202 20121167 引言 多年的地震监测预报实践表明(在强震前可观测到十分明显的水位、水氡等测项的中期和中短期异常变化，但实践表明只采用看图识字方法来识别测项异常是不够的，往往会造成异常判定的失误。在前人研究的基础上按照同一化技术思路、差分从属函数、变差和变化率等方法来判定地下流体的中期及中短期前兆异常。由不同方法所给出的异常变化彼此之间具有较大的可比较性，从而有利于地震的综合分析预报。 一理论提出 最早提出系统发展地下流体观测的国家是苏联，但直到1966年4月塔什干地震发生后，苏联才开始大规模开展以水文地球化学为基础地震预测方法的研究。 美国的地下流体研究方向主要是地下水水位、水温、孔隙压力大小和水氡等。正在实施的“地球透镜计划”可用于研究大地构造和地壳中流体间的关系。 日本对地下流体的观测包括水位、水温及地下水的化学性质，重点发展深度(>1000 m)探测及对深度流体的直接取样以避开地表因素的干扰。 内陆最早由刘耀炜（现任中国地震局地壳应力研究所监测预报研究室主任、研究员）等实践并发展。对1966年3月26日宁晋百尺口6.2
级地震提出了较好的预测，这是中国第一次对强余震成功预测，而主要依据就是震中区水位急剧涨落、井水翻花、发浑等临震异常. 二理论 作为地下流体前兆，观测项目主要有水位、水温(地热)、水氡与水汞等，近年来开始并得到推广的还有气氡、气汞和H2、He、CO2等.根据布雷斯等人得到的有效应力定律关系可知，孔隙压力的增加会使有效正应力减小，而对剪应力分量没有影响.孔隙压力增大，断层面上的抗剪强度下降，当断层面上积累的剪切力变大时，断层发生滑动；另外，流体压力所产生的应力转移会使剪应力增加，进一步加强岩石不稳定性（王博等，2008）。Matthai等认为流体压力近似于静岩压力时，断层膨胀或蠕动重复发生，会使各封闭的孔隙连通，形成网络.进而产生流体，导致较弱的断层岩石局部发生水压破裂。另有学者指出，水的扩散会在岩体结构面内产生相应的孔隙压力，从而造成弱化断层的粘滑不稳定，导致岩体破裂并诱发地震（施行觉等，1986；颜玉定等，2005)。陆明勇认为孔隙压力及动水压力的变化异常可以作为中短期的地震预测(陆明勇等，2005). 三异常判定方法简介
人类何时才能准确预报地震？ 发布时间：2007-11-05 22:09:38 信息来源：hxz 摘自《科学时报》 因为地震的复杂性和不重复性，对地震的预报被视为世界科学难题，甚至国际上很多科学家悲观地认为这道难题无法求解。这道科学难题到底有没有答案？求解难在哪里？《科学时报》记者带着种种疑问采访了中国科学院院士陈运泰、中国地震局分析预报室（现改为中国地震局预测研究所）研究员梅世蓉、中国工程院院士赵文津等专家。 否定：地震不可能被预报 大地震是自然界的一种小概率事件；“上天有路，人地无门”，迄今人类尚不能深入到发生地震的地球内部安设仪器、对地震的震源进行直接的观测；地震现象本身的复杂性等因素，使得掌握地震的规律面临很大困难。尽管自从1975 年成功预报海城地震后，中国地震监测台网相继对中国大陆28 次大地震作出了一定程度的预报，但这相对于大量没有预测的地震简直是微乎其微，以致悲观的情绪曾经弥漫着国际地震学界――地震是不可能被预报的。 1996 年11 月在英国伦敦英国皇家天文学会地球物理联合会召开了“地震预报体制评估研讨会”。有来自欧洲、美国、日本的代表参加。后来，卡甘、盖勒和杰克森等3 位教授联名在美国Science 杂志发表了论丈《地震不能预测》，他们认为：在对地震预测进行了近30 年的苦心研究以及对各国地震进行预测考察后，得出的结论是：目前不可能在几小时、几天或几周前预测出地震；目前只能做到中长期预测；必须加强基础研究工作。 肯定：“地震的规律性早晚会被人类认识” “地震能否预报？这是科学家关心的学术问题，也是政府和公众十分关切的问题。我的观点是，地震作为一种自然现象，其规律性早晚会被人类认识。一旦认识到地震的规律性，就能够在科学的基础上预报地震。”7 月17 日，中国科学院院士、中国地震学会原理事长陈运泰在办公室回答了记者的疑问。他解释说，运用科学方法，采用先进的技术手段，人类迟早会认识清楚地震的规律。“只是目前人类的科学与技术水平十分有限，科学家还不具备社会与公众所要求的短期预报和临震预报的水平。”
地震早期预警方法综述 中国是大陆强震最多的国家，在全球7%的国土上发生了全球33%的大陆强震]121[。1949年以来，我国自然灾害造成人员死亡比例中，地震灾害所占比例高达54%，是我国造成人员死亡最多的自然灾害]122[。一次灾害性地震的发生，往往猝不及防地把城市夷为平地，不但损害国民经济，更会给人民的生命财产带来巨大损失。虽然有很多科学家致力于研究地震预报的方法或探讨地震前兆现象，但由于地震的孕震、发生、发展的过程十分复杂，且震源区细节无法直接探测，所以不能保证在地震发生前对地震时空强三要素做出非常准确的预报。但由于数字化地震仪、数字通讯、数据处理等现代科技的发展非常迅速，建立地震实时监控系统成为了可能，所以越来越多的国家投入到地震早期预警系统的研究]4[。 地震预警是指地震发生后，在破坏性地震波尚未到达前数秒或数十秒的时间内，将震中区或极震区接收到的大震信号迅速用电信号向外界发布警告，则距震中一定距离之外的人们可以获得一个宝贵的避难时间]87[。以汶川8.0级大地震为例，如图4.1、4.2中所描绘的地震纵波和横波所对应的走时可以看出，离震中区较近的区域为无效区域，不具备预警时间，但离震中区几十公里外的区域则可以获得数秒或数十秒的预警时间。 图4.1 地震早期预警有效区示意图---以汶川8.0级大震为例 (考虑地震纵波情形, 图中的数字为地震预警有效时间, 单位为秒)。
图4.2 地震早期预警有效区示意图--以汶川8.0级大震为例 (考虑地震横波破坏情形，图中的数字为地震预警有效时间，单位为秒)。 早在100多年前，美国加州理工学院的Cooper （1868）教授就提出了地震早期预警的想法]79[。原理是具有破坏性的S 波传播速度比P 波慢，而地震波传播速度又远小于电磁波。100多年后，日本才在其子弹列车（新干线）上安装预警系统，为最早使用地震预警系统的国家。最近几十年，很多国家和地区才开始地震早期预警系统的使用，如：日本、中国台湾、墨西哥、美国南加州、意大利、罗马尼亚等]135124,8684,8281[---。地震预警系统由数字化地震台网检测系统、地震信号通讯系统、中央处理控制系统和对用户的警报系统4部分组成]137136[-。最终的预警时间是每一部分的处理时间之和与地震波走时之差。 1地震预警系统的分类 地震早期预警在理论上通常分为两大类，并有不同的定位算法与之相对应 ]137,87[。（1）区域预警系统（front-detection EWS ）：一种比较传统的方法，即将地震仪安装在“震中区”，在地震发生后，使用地震台网的观测数据快速确定地震震级和地动强度，对远距离的城市区域进行早期预警。Nakamura(1984)首次将该方法用于日本铁道部门]138[。（2）当地地震预警系统（onsite EWS ）：由于P 波比S 波的传播速度快，所以在预警的目标区建立观测网，由P 波的初期震动