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　　从系统论的观点看地震预测

　　作者：大喵呜杰瑞

　　汶川地震后，很多人对地震局未能及时做出预报多有责难。他们认为，既然
天气预报可以准确的预测第二天的天气状况，天文学家也能早早的预计到日食发
生及彗星的回归，为什么地球科学家的预测不出地震？那我们就先从天气预报说
起，表面上看现在的短期天气预报似乎比较准确了，但是且不说降水还是要用概
率表示，就算是概率95%的降水，现在的天气预报能把下雨的时间精确定位到某
一分某一秒吗？我们之所以不太在乎下雨时间的精确性，是因为下个雨对日常生
活没有什么影响。倘若一滴雨水就能致人死命的话，那么现在短期天气预报的准
确度就远不能令人满意了。再说说天文上的预测，似乎也很神奇，日食的发生能
预测到几分几秒。但是请注意，引起日食的日地月系统只含三个物体，受比较简
单的规律的支配，没有复杂的形态。当月亮运行到日地之间时，遮蔽住太阳，日
食就发生了。对这么宏观的、有规律的周期现象预测并不困难，这就类似于跑一
百米，速度已知，路线已知，几点钟跑到终点，计算一下就可以了。但是对于地
震来说，很不幸，地球的板块、断层及内部构造运动，既不像日地系统那么简单，
而对它预测到要求，也不像天气预报那么粗略。 

　　那些说临震预报可以精确预测的人，可以先尝试预测一下鸡蛋的破碎。从鸡
蛋壳上的某一点开始施加力，你能否预测出鸡蛋在何时何处破裂，以及破裂的形
状大小吗？当然你可以对鸡蛋使用任何仪器，监测其形变。也许你可以预测一个
大概的数值，但是注意，对于生活在鸡蛋上的微小生物来说，你的预测结果太粗
糙了，你的结果差一微米，一毫秒，这些小生物已经过了几代，离家万里了。再
举一个例子，沿着一张白纸的中线一撕两半，你能预测一下破裂边缘曲线的形状
吗？地震预报就类似于预测蛋壳的破碎。它实际上比预测鸡蛋的破碎更难，因为
涉及到的未知因素和困难更多，外力的复杂性，已有地壳的不均匀性，以及系统
的敏感性都会对地震的发生产生影响。

　　从系统论的观点看，尺度是阻碍预测的一个重要因素。天气预报准确性的大
幅提高，正是由于卫星上天，在一个更大尺度上掌握了全局的状态。短期临震预
报想要实现，也必须有这样一个大尺度对地下参数的实时监测系统，仅凭一些样
点，甚至动物异常之类的间接数据，根本就无法做到临震预报。

　　即使有了这样大尺度的数据获知系统，临震预测仍然困难重重，地震的发生
其实就是系统的突变，而复杂系统的突变是极为敏感的，也就是常说的"蝴蝶"效
应。让我们设想一下，通过数据的监测，你预测出某一日要发生地震。但非常不
幸，正好有一个施工队在建房子打桩，虽然每一桩锤的冲击对于地壳来说微乎其
微，但是对于处于突变边缘的系统来说，任何微小的扰动都会触发突变的发生。
于是地震有可能就提前发生了。所以，要预测地震的发生，你不但要大尺度的了
解地下的数据，而且要全面的了解所有可能的触发因素。

　　另外，时效性和模型也是重要的因素，就算你有了所有的数据，你还必须有
极为强大的计算机和准确的理论与数值模型才能对未来作出预测，但是各种各样
的因素又是在实时变化的，很有可能的一种情况就是，当计算机还在努力运转计
算的时候，它里面的数据已经是无效的了。

　　实际上，希望作出精确地震预报就类似于上世纪机械决定论的观点，这几乎
要求我们去获知每一个粒子的当前状态，然后去预测未来和推断过去。当然，我
上面说的方法三要素：数据、模型、计算，是科学预测的正途。至于一些邪道，
什么蛤蟆、第六感之类的，鉴于我没有什么研究，也不能多说什么，但似乎事实
说明，这些方法迄今为止并没有对地震的预测起到任何决定性的作用。

　　如果我们无法做到精确的预测地震，那么我们又能做什么呢？你可以想象有
一种怕水的生物，当他们知道自己无法预测几分几秒会下雨的时候，最好的方法
就是随时配备随时能防雨的装备及设施，这些设施装备越先进越可靠，那么他们
对预测精度的要求就越来越小。因为如果有一天雨伞微小到像一片药丸可以放到
口袋随用随开的话，气象台的降水预报在某种意义上说已经不太重要了。所以我
们要做的就是从两个方向同时掘进，一个方向是震时防护逃生以及房屋结构方面
不断的改善，另一方向是继续在数据、模型、计算的正途上不断提高，当这两个
方向会合于一点的时候，地震带给我们伤痛就不会像现在一样那么巨大了。

(XYS20080523)

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