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海城又地震了，1975年海城7级大地震被成功预测，为什么如今地震预测仍是世界难题？

断层,岩石,地动仪海城又地震了，1975年海城7级大地震被成功预测，为什么如今地震预测仍是世界难题？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

海城又地震了，1975年海城7级大地震被成功预测，为什么如今地震预测仍是世界难题？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

公元132年，中国博学家张衡将他的最新发明呈给东汉朝廷。他宣称这个大型的瓶状物（地动仪）可以预测国境内何时会发生地震，还会指引他们要往何处去救援。地动仪是用青铜制造的，外形有点像一个酒坛，四围刻铸着8条龙，龙头向8个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球：龙头下面，蹲了一个铜制的蛤蟆，对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来，把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里，发出响亮的声音，就给人发出地震的警报。朝廷有点存疑，特别是当这个设备在一个看似很宁静的午后被触动了。公元138年2月的一天，张衡的地动仪正对西方的龙嘴忽然张开来，吐出了铜球。按照张衡的设计，这就是报告西部发生了地震。当数日后使者前来寻求协助时，他们的态度从怀疑变成了感激。（“以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。”-出自《张衡传》）







现今，我们不再依靠地动仪来识别地震，但对于试图追踪地震的人来说，地震仍然是个很独特的挑战。为什么地震这么难预测？我们要如何才能预测的更好？

回答这个问题，我们就得了解一些关于地震发生的理论。地球的地壳是由数个锯齿状的大型岩石组成，这些岩石叫做板块，每个板块都漂浮在一层高温且部分融化的地幔上。这会使得板块缓缓散开，速度大约是每年1~20公分。但这些微小的移动强大到足以造成相互影响的板块破裂。在不稳定的区域，越来越高的压力最终会触发地震。




要监视这些微小的移动就已经够难了，板块移动进而造成地震的因素又是多样化的。不同的断层线会让不同的岩石并列，在压力之下，有的岩石较强，有的岩石较弱，各种岩石对于摩擦和高温的反应也不一样。有些会部分融化，发出具有润滑作用的液体，其成分是过热的矿物，这种液体会减少断层线的摩擦。但有一些则是干燥的，当压力越来越高时就可能很危险。所有这些断层会受到不同压力的影响，如同热岩石在地球地幔上的移动也会影响到断层。所以，我们该分析哪些隐藏的变量？我们又该如何将它们与发展中的预测工具相结合？因为这些影响力当中有一些发生的频率会很高，板块的行为像是有周期性。

如今我们最可靠的线索多半是来自长期预测，从过往地震事件的时间和地点数据推倒。以千年的时间长度来看，我们能够预测那些活跃的断层像是圣安地列斯断层已经超过预测的地震周期了。

（圣安地列斯断断层运动示意图）

但因为涉及太多变量，这个方法只能预测出很宽松的时间范围。为了预测近期的地震，研究者已经探究过在地震发生前地球所引起的震动。地质学家长期都在使用地震仪来追踪地壳中的微小移动，并将它们绘制在图上。

现在，大部分的智能手机能够记录主要的地震波。有了全球的手机网，科学家就有可能以群众外包的方式，做出有丰富细节信息的警报系统，来警告大家即将发生的地震。不幸的是，手机可能无法事先提供大家所需要的临震安全应变措施，但这些细节的读数仍然很有用，可以用在像是美国太空总署的Quakesim软件等预测工具上，它可以将地质数据做精准的结合，来找出有风险的地区。然而，近期的研究指出，这些传感器可能无法抓到清楚的地震征兆。2011年，就在地震袭击日本东岸之前，附近的研究者记录到成对的放射性同位素：氡和钍的浓度高的吓人。

地震前随着地壳中的压力不断升高，微小的破裂处让这些气体跑到地球表面。这些科学家认为如果我们能在经常发生地震的区域创建氡-钍射气的大型侦测器网络，就可能做出理想的警告系统，在地震发生前一周就能预测得到。




当然，这些技术再有帮助，都不如直接地去看地球的深处。若能看的更深，我们可能可以实时追踪并预测大规模的地质变动，每年可能可以拯救数万人的性命。目前这些技术能协助我们做好准备，并针对有需求的区域做出快速应变。