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本帖最后由 老票 于 2026-1-13 19:20 编辑 0 T4 E; I& u+ F& K7 z; c
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作者:缪淼
" h1 x/ t. {# p) x* E) ~ M% X6 p链接:https://www.zhihu.com/question/20860177/answer/16426387
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目前所谓地震预报分为三种:" X3 \; q4 g' J1 a3 e! M
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基于前兆现象的:1. 经验预报;2. 统计预报;
+ s9 L w7 j0 B# O* t- Q7 k基于物理规律的:3. 数值预报
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, K- @* S% ~5 u1 |$ q所谓经验预报是指,根据所观测的物理量化学量等等等等可以测量的东西,分析其趋势(如曲线上升、下降、突跳等),综合各种“异常”(宏观异常:动物反应等;微观异常:水温水位,地磁,形变,地倾斜,空气或地下水化学量等等),从而对某个片区进行预报。
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而统计预报同样是根据前兆观测得到的经验,通过统计检验的方式,得到地震发生的规律,从而对地震进行预报。
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数值预报则是获取当前应力状态,应用连续介质力学和热力学,基于岩体破裂准则或断层本构关系,预测地震。
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4 V" G5 k# i0 i2 P% @& l- H说地震很难预报说的是数值预报,由于地球的不可入性,地震的非频发性和复杂性,很难对地下介质的状况进行一个准确的判定。
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+ n! R2 Z! |& h- I5 z数值预报需要五个关键环节:; {- m+ d, k B2 R0 G- y
; }$ E" j# j, |# W, p) a! O# E2 x( A1. 物理机制的数理方程描述 —— 方程2 N2 p5 W+ }8 N! f
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2. 解方程的计算能力 —— 大型计算机
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0 ]' |- ?' k+ v" [/ {3. 结构物性建立模型
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/ g5 M1 |* V: p4 p+ R! _/ h4. 边界条件
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6 Y8 o- _- r+ O& t( @$ H5. 初始条件
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3 n0 \9 j- M. s# @ W对于物理规律,连续介质力学、破坏准则、断层本构关系! M5 G- e; x9 T0 Z2 \
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等各方面均有一定进展。—— 良
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计算能力方面,现在已经可以进行数百万单元的粘弹塑性有限单元法计算。 —— 良8 y! A! W/ t$ x) B6 v( g
/ M2 d; k' j) ^# U5 _对地下结构物性,地震学和岩石实验提供了一定的了解。 —— 中5 d6 N" I# C0 \* Y9 T! S7 j, ^
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边界条件方面,地表GPS测量为速度边界提供了有利条件,但大陆板块深部位移仍是未知。 —— 差! W+ A% p# F& N+ R$ i
& c/ y2 F* L3 C- d4 l3 \初始条件方面,知道主应力方向,但大小的资料不多。关于他们的空间分布和时间变化知之甚少。 —— 极差' T {+ X9 A* R0 `/ o& c2 V- `* A
0 `; a4 M0 Y7 t! |) E地震数值预测模型:首先是地震孕育,接下来是地震破裂,破裂之后便对新的地震孕育产生影响,即一个新的地震孕育过程。如果我们能把这几个关键过程研究清楚,就可以得到一个较好的地震数值预测模型,或预测理论。1 ?5 x' P) A, u1 ~8 ?( ?$ x
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我国的地震预报研究起源于1966年邢台地震之后,国家开始对地震预报进行摸索。而到1975年海城地震时,实在不能说得到了多么可喜的成果。
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对于海城地震的成果预报,只能说是一次经验预报的偶然,简单的说,就是蒙的。5 C3 \2 R: C) a
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并不是 “少数几个广为承认的预报”,而是唯一一个声称预报出来的例子。而这里的“成功”的含金量多重,大家心里应该都有数。
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, \% ?3 @% i$ }2 g& u以下是作者的回复节选:+ K |9 L& K4 h. P' x
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确实,不能100%肯定也可以预报的,因为天气预报现在也是这么做的,但是天气预报没有告诉你明天下雨的概率是百分之几……) q% l7 b9 J# u* z% \6 e' y; m F
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引用某位院士的原话:“一切预报严格来说,都应该以概率预报形式提出,因为罕有预报能有100%的发生概率。
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其实现在中国地震学家往往给出确定性的预报,不是因为确定性很高,恰恰因为他们无法给出事件发生的概率,因此只能以确定性预报形式给出。9 E3 N/ I/ R' ~* @6 A
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对于我国地震预报的成功率,不同学者给出的估计从不到10%到30%不等,也就是说预报者虽然给出的是确定性预报,但发生的概率也就是10%左右。应该指出,一定时空窗口内一定震级的地震发生具有一定的背景概率,在地震活动区背景概率会相当高,因此只有预报概率显著高于背景预报,即获得较高概率增益时,才是有实际意义的预报。" o M4 q- l- ~4 ?% i
, ?% H Y* r; i# n”你说的对,各种经验是可以知道生产,但是当你的经验少之可怜的时候,成功生产的概率就会大大降低。大地震的非频发性决定了我们无法拥有太多的经验,只能根据现有的观测手段得到的资料进行研究。) q$ W. m# I+ G; G% _
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从这些经验来看,希望得到的是有异常,发生地震;没异常,就没地震。但是,实际上出现了大量的这样的情况:有异常,没地震;没有异常,有地震。6 B' J, t) l! S6 n
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当然,任何单一手段都是有局限性的,还是要靠“综合”预报。但是,以汶川地震为例,从中国大陆西部每月地震前兆异常数量来看,2006年下半年以来前兆异常数量逐月波动减少,汶川地震的发生并没有遵从这一规律。# I1 G. G# P+ }: K" G5 g6 I
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