地震能预测吗(按能整理)
简答:经历了汶川大地震的重大灾难后,地震能否预测引起了人们的关注,下面对地震能否预测的理由及哲学的审视做简要的阐述。(1)地震能预测的理由:①现在科技发展迅速,随着科技的发展,将来地震肯定能被准确的预测;②震前动物会有异常反应,只要平时注意观察,通过动物的异常反应可以预测地震;③海城地震前,中国地震部门曾经作出中期预报和短临预报。(2)地震不能预测的理由:①到目前为止,还没有一次成功预测地震的案例。至于海城地震的预报,在当时地震预测学还较落后的时期,海城地震的预报更多的归因于运气和领导的果断决策,而与科技力量的关系不大;②地球形态复杂,地震的诱导原因多样,人类很难研究出适用于各种各样地震的预测方法。③动物的异常反应并不一定都是地震引起的,当周围环境发生变化或动物处于特殊时期时,都会有异常反应,比如蛤蟆搬家等,所以靠动物异常反应预测地震是非常不准确的。(3)关于地震预测的建议:地震预测难度较大,为了减小地震的危害程度,国家应该加大增强建筑物抗震等级的投入,做好防震减灾工作,这样哪怕地震发生后,损失也会大大减小。
论述:我认为地震是能预测的,不同意“地震不能预测”的论调。理由如下:
一、目前国际上围绕地震预测问题的争论,很大程度上与地震的自组织临界性模型有关。根据SOC模型,地震预测被认为是不可能的。事实上,这是一个误解。考虑地震的能量-频度分布的细致结构,可以发现地震活动具有自组织而不临界的特点。而即使地震可以被作为一种自组织临界现象,得出地震预测不可能的结论也显得过于仓促和简单化。目前普遍使用的地震的SOC模型,在使用中类似于地震学中的以震报震,主要适用于中长期地震预测的情况。SOC模型为地震危险性分析中用过去的有限资料来预测未来地震的方法提供了合理的理论依据。
这里有三个需要澄清的问题: 第一,中长期预测是不可能的, 并不等于说短临预测也是不可能的。尽管短临预测是不是可能, 也同样是一个可以讨论的问题, 但是由地震的SOC模型却无法直接得出短临预测不可能的结论。第二,即使用以震报震的方法进行的短临预测是不可能的, 也并不等于说用其他方法进行的预测同样是不可能的。与地震的孕育和发生过程相联系的地震前兆中的至少一部分, 实际上可以看成是一种广义的警报。关于利用这些信息进行预测的可能性, 现在并没有一个定论。但是这样的预测的可能性, 并不能由SOC模型来排除。第三, 确定性的预测是不可能的, 并不等于说概率性预测也同样是不可能的。对于SOC模型中的涨落事件的概率性的预测,是一个目前正在研究之中的问题。当然,这种预测也可能会得到否定的结果,但至少现在得出最后的结论还为时尚早。
二、“地震不能预测”立论的论据是影响地震发生的因素是很复杂的,地震的时、空、强三要素从本质上是不可预测的。把地震预测的可不可能问题归结为一个纯科学问题,把前兆动物异常说成是“缺乏十分确凿的科学依据”、“一旦误报地震,损失往往同样惨重”等。“海城地震的预测,是结合了经验主义分析,直觉判断和好运气。形成这一局面的原因是若不是指导地震预报基本理论有重大错误,则必是对地震前兆的主要认识有严重偏差。因此,关键问题是要改变科学思路。21世纪地震预测进展的特点是:已有地震的科学观念的“真实性”不断地遭到质疑和反思。地震学者如果不从新的大量事实、新的经验、新的理解中去探索新的预测科学,那就会抱住陈旧的科学观念不放,得出“地震不能预测”的结论。中国地震预测所依据的理论和观念正是不同于上述的理论和认识论的误区,它和正在成长的新理论建构层次有关。
三、就目前的地震机理研究而言,其中出现了一些原则性的错误,导致了出现“地震不能预测”的错误论断。 a.地震预测的建模原则
地震预测的力学机理和参数并非完全不清楚,其中小部分可能比较清楚,大部分很不清楚。根据系统科学仿真建模原则,地震这种复杂系统的行为预测,性质上应属于灰箱。对于中机理和参数比较清楚的部分采用理论分析;对于机理和参数都不清楚的部分采用经验分析。这种建模原则符合中国非主流地震专家的预测实践的实际情况,主要依据资料与经验。国内外主流地震专家把地震预测“转向研究地震机理”,排斥经验判断,其实质是把灰箱当作白箱认识和处理,科学研究方向有根本性错误。
b.地震预测的输入原则
根据系统科学的复杂系统控制原理,对于复杂系统行为的预测和控制,首先必须取得海量的信息,然后必须在高维空间内解决最优化的任务;由于集中控制具有高度的刚性,只要有一个参数出现错误就会急剧地影响整个系统的状态,导致对系统行为的预测发生错误,失去控制。而国内外主流地震专家的预测正是这样做的。
c.地震预测的输出原则
既然性质属于灰箱,对预测结果的合理要求,只能是大体符合实际,可供概略地定量使用。加之问题的复杂性程度愈高,机理和参数都不清楚的部分所占比例越大,在输出结果中定性与概略定量的成分就越大,精确定量的成分就越小; 还应明确,对复杂系统行为的认识,只能逐步逼近,不可能一次完成。
四、在20世纪物理学革命性发现中,半经验半理论在一个阶段也是客观存在的。国内外不可预测论地震专家盲目地推崇理论、贬低经验判断的观点,既不符合地震预测实际需要与可能,也不符合现代科学技术发展的历史事实。他们设定的分析目标因研究道路错误是永远不可能实现的。
此外,海城地震预报成功而唐山地震漏报,不仅是单纯的科学技术问题,更重要的是学术观点、权力地位和工作态度以至政策方针的执行问题,深层次则是科学观、文化观的导向问题; 当前的“地震能否预测”的争论,在其背后也正是这些思维观念的对立。权力决策者应该明白,针对地震预测复杂性问题,“专家群体、人的经验知识”是地震预测不可缺少的方法与内容。
除了“地震不能预测”论存在上述若干思路和技术的错误之外,以下观点也能充分说明地震是能够预测的。
几十年来, 中国地震工作者对一些强震作了较好的预测1975年海城地震的成功预报是综合地下水、动物、气象等异常因素, 依据地震的短期、中期、长期征兆和临震异常, 立足于天地生人网络的整体观念, 从理论与实际经验的结合入手, 才能作出成功的预测。这是由于我国科学工作者自觉或不自觉地把中国传统科学思想与西方科学技术结合的结果。
从物理的角度预测可以有两个途径: 从物理模型出发进行动力学预测, 或者从统计出发进行运动学预测。在可以比较精确地写出动力学的情况下, 或者在可以通过运动学发现明显的规律性的情况下, 都可以做出比较好的预测。如果两者兼得, 则效果会更好。地震预测问题的困难在于这两个方面的条件现在还都得不到满足: 我们至今还没能写出用于进行地震预测的地震的动力学,至今也还没有发现一条理想的运动学规律。既然地震的可预测性的困难是来源于人们不可能以高精度测量断层及其邻区的状态以及对于其中的物理定律仍然几乎一无所知。那么如果这两方面的情况能有所改善,将来做到提前几年的地震预测还是有可能的。
从自然现象的角度说,地震灾害尽管有其突发性的特点, 但在地震发生前或将要发生时, 还是或多或少有一些异常现象出现,即总有一些震前异兆可以被观测或捕获到, 如地表能量场的变化, 水体大气等物质运动和组成变化, 生物异常反应等。目前所采用的地震测报方法是根据震前可能出现的一些地学异常现象(即物理的、化学的或生物学方面的前兆现象)进行预测的。主要有: l) 根据地球物理参数变化进行的地球物理学方法; 2) 根据地球化学参数变化进行的地球化学方法; 3) 根据生物异常反应进行的生物学方法。
在纠正科学研究思路和方向、不断发展新兴技术的同时,结合以下几点建议和途径,能够使地震预测趋于完善。
1.应该用科学的态度去对待预测、预报。
2.干部有所作为是决定因素,应该用国家的力量去搞预报,但信息应该透明。
3.应该发动群众群测群防,专群结合,汇集各类信息,缩小范围,提高准确性,采用“群测群防、专群结合、土洋结合”的防震抗震方针。
4,不要歧视经验性预报.先重视数据的收集,建立经验规律.到现场进行考察,实践,观测数据.根据数据分析就可以研究地质构造,地震成因。
5注意防止工具驱动.要认识到仪器是为了人服务的,在地震预报研究中使用仪器是为了帮助科学工作者更好了解地震发生的规律.不能本末倒置,让仪器牵着人走.过分强调仪器的精度,看不到人的主观能动性。
6.在地震预测中要百花齐放,百家争鸣,要容许不同派别不同观点,对各种不同预测方法的介绍。
地震能预测吗(按能整理)
简答:经历了汶川大地震的重大灾难后,地震能否预测引起了人们的关注,下面对地震能否预测的理由及哲学的审视做简要的阐述。(1)地震能预测的理由:①现在科技发展迅速,随着科技的发展,将来地震肯定能被准确的预测;②震前动物会有异常反应,只要平时注意观察,通过动物的异常反应可以预测地震;③海城地震前,中国地震部门曾经作出中期预报和短临预报。(2)地震不能预测的理由:①到目前为止,还没有一次成功预测地震的案例。至于海城地震的预报,在当时地震预测学还较落后的时期,海城地震的预报更多的归因于运气和领导的果断决策,而与科技力量的关系不大;②地球形态复杂,地震的诱导原因多样,人类很难研究出适用于各种各样地震的预测方法。③动物的异常反应并不一定都是地震引起的,当周围环境发生变化或动物处于特殊时期时,都会有异常反应,比如蛤蟆搬家等,所以靠动物异常反应预测地震是非常不准确的。(3)关于地震预测的建议:地震预测难度较大,为了减小地震的危害程度,国家应该加大增强建筑物抗震等级的投入,做好防震减灾工作,这样哪怕地震发生后,损失也会大大减小。
论述:我认为地震是能预测的,不同意“地震不能预测”的论调。理由如下:
一、目前国际上围绕地震预测问题的争论,很大程度上与地震的自组织临界性模型有关。根据SOC模型,地震预测被认为是不可能的。事实上,这是一个误解。考虑地震的能量-频度分布的细致结构,可以发现地震活动具有自组织而不临界的特点。而即使地震可以被作为一种自组织临界现象,得出地震预测不可能的结论也显得过于仓促和简单化。目前普遍使用的地震的SOC模型,在使用中类似于地震学中的以震报震,主要适用于中长期地震预测的情况。SOC模型为地震危险性分析中用过去的有限资料来预测未来地震的方法提供了合理的理论依据。
这里有三个需要澄清的问题: 第一,中长期预测是不可能的, 并不等于说短临预测也是不可能的。尽管短临预测是不是可能, 也同样是一个可以讨论的问题, 但是由地震的SOC模型却无法直接得出短临预测不可能的结论。第二,即使用以震报震的方法进行的短临预测是不可能的, 也并不等于说用其他方法进行的预测同样是不可能的。与地震的孕育和发生过程相联系的地震前兆中的至少一部分, 实际上可以看成是一种广义的警报。关于利用这些信息进行预测的可能性, 现在并没有一个定论。但是这样的预测的可能性, 并不能由SOC模型来排除。第三, 确定性的预测是不可能的, 并不等于说概率性预测也同样是不可能的。对于SOC模型中的涨落事件的概率性的预测,是一个目前正在研究之中的问题。当然,这种预测也可能会得到否定的结果,但至少现在得出最后的结论还为时尚早。
二、“地震不能预测”立论的论据是影响地震发生的因素是很复杂的,地震的时、空、强三要素从本质上是不可预测的。把地震预测的可不可能问题归结为一个纯科学问题,把前兆动物异常说成是“缺乏十分确凿的科学依据”、“一旦误报地震,损失往往同样惨重”等。“海城地震的预测,是结合了经验主义分析,直觉判断和好运气。形成这一局面的原因是若不是指导地震预报基本理论有重大错误,则必是对地震前兆的主要认识有严重偏差。因此,关键问题是要改变科学思路。21世纪地震预测进展的特点是:已有地震的科学观念的“真实性”不断地遭到质疑和反思。地震学者如果不从新的大量事实、新的经验、新的理解中去探索新的预测科学,那就会抱住陈旧的科学观念不放,得出“地震不能预测”的结论。中国地震预测所依据的理论和观念正是不同于上述的理论和认识论的误区,它和正在成长的新理论建构层次有关。
三、就目前的地震机理研究而言,其中出现了一些原则性的错误,导致了出现“地震不能预测”的错误论断。 a.地震预测的建模原则
地震预测的力学机理和参数并非完全不清楚,其中小部分可能比较清楚,大部分很不清楚。根据系统科学仿真建模原则,地震这种复杂系统的行为预测,性质上应属于灰箱。对于中机理和参数比较清楚的部分采用理论分析;对于机理和参数都不清楚的部分采用经验分析。这种建模原则符合中国非主流地震专家的预测实践的实际情况,主要依据资料与经验。国内外主流地震专家把地震预测“转向研究地震机理”,排斥经验判断,其实质是把灰箱当作白箱认识和处理,科学研究方向有根本性错误。
b.地震预测的输入原则
根据系统科学的复杂系统控制原理,对于复杂系统行为的预测和控制,首先必须取得海量的信息,然后必须在高维空间内解决最优化的任务;由于集中控制具有高度的刚性,只要有一个参数出现错误就会急剧地影响整个系统的状态,导致对系统行为的预测发生错误,失去控制。而国内外主流地震专家的预测正是这样做的。
c.地震预测的输出原则
既然性质属于灰箱,对预测结果的合理要求,只能是大体符合实际,可供概略地定量使用。加之问题的复杂性程度愈高,机理和参数都不清楚的部分所占比例越大,在输出结果中定性与概略定量的成分就越大,精确定量的成分就越小; 还应明确,对复杂系统行为的认识,只能逐步逼近,不可能一次完成。
四、在20世纪物理学革命性发现中,半经验半理论在一个阶段也是客观存在的。国内外不可预测论地震专家盲目地推崇理论、贬低经验判断的观点,既不符合地震预测实际需要与可能,也不符合现代科学技术发展的历史事实。他们设定的分析目标因研究道路错误是永远不可能实现的。
此外,海城地震预报成功而唐山地震漏报,不仅是单纯的科学技术问题,更重要的是学术观点、权力地位和工作态度以至政策方针的执行问题,深层次则是科学观、文化观的导向问题; 当前的“地震能否预测”的争论,在其背后也正是这些思维观念的对立。权力决策者应该明白,针对地震预测复杂性问题,“专家群体、人的经验知识”是地震预测不可缺少的方法与内容。
除了“地震不能预测”论存在上述若干思路和技术的错误之外,以下观点也能充分说明地震是能够预测的。
几十年来, 中国地震工作者对一些强震作了较好的预测1975年海城地震的成功预报是综合地下水、动物、气象等异常因素, 依据地震的短期、中期、长期征兆和临震异常, 立足于天地生人网络的整体观念, 从理论与实际经验的结合入手, 才能作出成功的预测。这是由于我国科学工作者自觉或不自觉地把中国传统科学思想与西方科学技术结合的结果。
从物理的角度预测可以有两个途径: 从物理模型出发进行动力学预测, 或者从统计出发进行运动学预测。在可以比较精确地写出动力学的情况下, 或者在可以通过运动学发现明显的规律性的情况下, 都可以做出比较好的预测。如果两者兼得, 则效果会更好。地震预测问题的困难在于这两个方面的条件现在还都得不到满足: 我们至今还没能写出用于进行地震预测的地震的动力学,至今也还没有发现一条理想的运动学规律。既然地震的可预测性的困难是来源于人们不可能以高精度测量断层及其邻区的状态以及对于其中的物理定律仍然几乎一无所知。那么如果这两方面的情况能有所改善,将来做到提前几年的地震预测还是有可能的。
从自然现象的角度说,地震灾害尽管有其突发性的特点, 但在地震发生前或将要发生时, 还是或多或少有一些异常现象出现,即总有一些震前异兆可以被观测或捕获到, 如地表能量场的变化, 水体大气等物质运动和组成变化, 生物异常反应等。目前所采用的地震测报方法是根据震前可能出现的一些地学异常现象(即物理的、化学的或生物学方面的前兆现象)进行预测的。主要有: l) 根据地球物理参数变化进行的地球物理学方法; 2) 根据地球化学参数变化进行的地球化学方法; 3) 根据生物异常反应进行的生物学方法。
在纠正科学研究思路和方向、不断发展新兴技术的同时,结合以下几点建议和途径,能够使地震预测趋于完善。
1.应该用科学的态度去对待预测、预报。
2.干部有所作为是决定因素,应该用国家的力量去搞预报,但信息应该透明。
3.应该发动群众群测群防,专群结合,汇集各类信息,缩小范围,提高准确性,采用“群测群防、专群结合、土洋结合”的防震抗震方针。
4,不要歧视经验性预报.先重视数据的收集,建立经验规律.到现场进行考察,实践,观测数据.根据数据分析就可以研究地质构造,地震成因。
5注意防止工具驱动.要认识到仪器是为了人服务的,在地震预报研究中使用仪器是为了帮助科学工作者更好了解地震发生的规律.不能本末倒置,让仪器牵着人走.过分强调仪器的精度,看不到人的主观能动性。
6.在地震预测中要百花齐放,百家争鸣,要容许不同派别不同观点,对各种不同预测方法的介绍。