关于地震预测与方舟子先生商榷
我拜读了方舟子先生的《地震预测的梦想与现实》一文,有些想法,特此与方舟子先生商榷。
我接受过有限的科学训练,稍有常识。对于地震预测,我当然知道其难度,就是更加简单的天气预报现在都无法做到精确,因此我对于地震能够预测也持怀疑态度。但从心里又希望地震能够预测。我想方舟子先生的想法应当也类似,虽然希望地震能够预测,但不能容忍有人把目前做不到的事情说成真的。就像你对营养米的态度,如果它确实能够返老还童,我想你会使用,而不会挞伐的。
但我仍然有部分相信地震是能预测的,并且也应该能预测。也许目前还做不到,或者做不到足够精确,但总该做些事情促使能预测的这一天尽早来到。
关于美国和日本的两次地震预测,我无法做进一步考证。但从你文中所见,似乎他们仅仅采用了统计方法,按照大地震发生的时间间隔来简单预测。恕我冒昧,我认为这种方法非常愚蠢,作为国外预测失败的例子没有说服力。
你在文中提到,“如果要预测一个大地震,就需要精确地知道大范围(而不仅仅是断层附近)的物理状况的所有细节,而这是不可能的。”这个我有不同看法。例如我们也无法“准确”预测导弹的弹着点,因为空气情况的复杂性使得我们根本不可能精确计算弹道。但是,如果我要击中目标,只要偏差不超过200米,就已经足够准确了,完全能够达到预期目的。如果导弹当量够大,也许误差数公里也是可以忍受的。
再举一个例子。有人在网上发表一个帖子,说明地震预测的难度。他打了一个比方,假定把米一粒一粒往地上堆积,米堆总有坍塌的时候,但是你根本不能精确预测米堆什么时候坍塌。我想这个例子确实说明了地震预测的难度,因为地震预测比这还要难。但是,这个例子不能说明无法预测米堆何时坍塌,因此也不能说明地震就不能预测。例如,我从没有堆过米,那么我当然无法预测第一次堆米时米堆何时坍塌。但我堆过一次,比如说第一次是在高2米时坍塌的,那么我就有了一些经验,第二次堆到1.5米时我就会小心了,我知道快要坍塌了。如果第二次仍然是在2米坍塌,那么第三次我到1.8米才开始小心。如果多次重复,每次都在2米左右,那么我可以预测,下一次米堆坍塌是在2米左右。虽然我没法精确到毫米量级,但精确到分米级甚至数厘米级是可能的。也许条件改变后会差别大一些,但我能够肯定在1米高时是安全的。这个是根据表象来推测,适合于没有多少测试仪器和刚开始研究米堆的时候。现在的民间预测通常是注意观察宏观和微观异常,并且往往流于表象观察,也就是这个道理。
也还有一种情况。虽然我们没法通过计算来预测米堆坍塌的时间,但是有一部分米堆在彻底坍塌之前会有小的滑坡。那么滑坡一发生,我也会知道大的坍塌快来了。当然这可能只适用于一部分米堆,不具有普遍性,但能预测一部分也是有意义的。海城地震预测成功就是靠的邢台地震的“小震闹,大震到”的经验。实践证明,这不具有普遍性,但它确实能预测一些。
如果有学者对米堆感兴趣,也许会做进一步测试,看看米堆坍塌时间会和哪些因素有关。例如,也许他会研究圆米和长米的差别,粳米和糯米的差别,晴天和雨天的差别,放在水泥地上和放在木板上的差别,湿米和干米的差别,夏天和冬天的差别。这样他就能够做到更精确预测,可能精确到毫米级。如果他发现放在不同的地面上根本不会影响米堆的高度,那以后他根本不必关心这个因素。现在的“民间科学家”采用的主要测试指标是地电、地磁、水氡等,如果多次重复发现确实具有相关性,那为什么不采用呢?
如果他事先经过分析认为影响最大的因素是米粒的干燥程度和米粒的形状,那他以后就会主要关心这两个指标。假定他经过实验发现确实如此,那他就应当进一步分析计算,甚至可以据此建立数学模型。他不应当放弃对这两个指标的研究。但如果他事先就和那位帖主一样认为根本不可能,那他肯定不会做任何工作,也就真的永远无法预测。在地震预测中,李四光认为地应力是最直接的指标,“但是有些人可能因为观点不一样,而把这种观测方法忽视了。”这个我就搞不懂了。连我这个外行都觉得这种方法比起地电、地磁、水氡等更直接,更“科学”,为什么地震局就不用了呢?如果先画下框框,认为地震预测不可能,那当然就真的无法预测了。
如果别人认为月相或者“磁暴组合”可能会影响米堆高度,但他认为不可能,那他完全可以通过实验验证或否决这个观点。如果结果确实有影响,那就是他考虑不周。如果根本没有影响,他可以公开声明不是那么回事,完全没必要扣“伪科学”的帽子,虽然他确实可以这么说。
如果别人通过观察发现每过22分钟米堆就会坍塌,他不相信,可以一笑置之,也完全可以请别人自己验证自己的推论。但如果确实如此,那就可能有些道理在里面。
最糟糕的情况是,米堆高度和任何因素的相关性都很弱,而且离散性很大。那么我们可以通过统计方法知道米堆高度的分布,并进而做一些概率性推测,这个也会有一定意义。这个正是目前国际地震界的“主流”做法,因此被你认为最“科学”。
但是我知道,总有一些因素是必然跟米堆坍塌有关的。例如导致米堆坍塌的是内部应力,因此最直接的方法是测量米堆应力。我的传感器也许无法插入很深,但是哪怕插入很浅,也比不测量应力强。总不能说是因为张三比我有钱都不测量所以我也不测量。这个道理应当不复杂。土法测量地应力当然不会很精确,但是总是一种方法,总比不测强,为什么不用?而且为什么不想办法提高精确度?“土应力”不改进就永远是土应力,改进了就可能是很有价值的指标。
我举这个例子是想说明,一个复杂的系统未必不能预测,只是我们对于精确度一开始不要寄望过高,而且如果值得,就应当多下功夫。
回到本题上来。对于地震预报,从事的人物各式各样,采用的方法五花八门,得到的结论千差万别,但根本出发点都是好的,都希望能够避免人民伤亡。地震局应当尊重这些意见,并加以归纳分析,不宜采用一概置之不理的态度。这些人由于条件所限,能够得到的信息闭塞;由于方法单一,得到的结论难免粗糙。但是,地震局有能力得到更多信息,能够汇集各方面的情报,并且有自己的专家,完全能够根据各方意见汇总成自己的意见。也许确实每一天都有人预报会有地震,那么我们对于其中的大部分完全可以置之不理,但如果大量的推测集中指向某一个时段,或者不同的方法得到的结论大致接近,地震局就应当高度重视。
在其它一些文章或网帖中,你和其他一些人嘲笑了虚报现象,以及预报范围过于不确定的现象。这非常像是“蒙”。但是,请对比你在自己文章中举的两个例子:“在未来30年内加州发生6.7级以上地震的概率为99.7%,但是不能预测地震发生的具体地点和时间”;“在2008年左右,川滇地区有可能发生≥6.7级强烈地震”。前一个结论很“科学”,但意义明显不大。后一个结论比前一个结论要精确得多,但你反而认为范围太大,不够“精确”,不知为什么?美国人的 “每22年有大震”的方法也未必比她用的“等差数列的凑数游戏” 更“科学”。我也不相信地震发生时间会遵循什么数学规律,但如果多次“蒙”对,那这种方法就是可取的,为什么不让他们试一下呢?我看不出有什么大的害处,顶多是多浪费了几张论文版面。假如1966年前有人注意到加州帕克菲尔德村的地震“规律”并准确预测到1966年的地震,那他们预测1988年的地震时会更有把握。在1988年前的22年中,肯定会有人相信有一部分地震是遵循数学规律的。
另外,对于耿庆国的“旱震关系”理论,你显然认为不可信。但是,这比纯数学统计方法要进一步。耿是统计了我国几百年的地震资料后得到的结论,可能有合理性。也许干旱后未必有地震,甚至地震前未必会干旱,但如果有一部分地震前有干旱,再根据统计方法认为其相关性有价值,那这种方法就不应当被排斥,也就会升级成为“科学”的方法。你指出唐山地震前后根据此理论作出的预测大多属虚报,这说明干旱未必一定伴随着地震,也就是说干旱比地震更频发,那就应当进一步研究哪种干旱跟地震的关联性更强。你的跟帖里有人讥讽说, “沙漠是最干旱的地方,照理那儿才最该有地震”。这是故意歪曲耿的意思。耿是说,地震孕育过程中可能导致气候异常。沙漠的干旱不是气候异常,所以跟地震的相关性可以认为是0。据说你的博客有删帖的习惯,最好把这样的帖子删掉。这样的帖子只会帮你的倒忙。
对于地震预测,不同的方法适用情况也不同。耿的方法适合做中期预报,地域范围也会比较宽泛。但这种方法能精确到3~5年,地区能够锁定300~500公里,这比起“30年内加州有大震”要精确多了。这种方法能够指导一个具体地区加强监测,配合其它短临预报手段,能够更精确锁定地点和日期。“民间科学家”现在采用的方法大多不登“大雅之堂”,但有些能预测几个月,有些能预测数十至十数天,更有些在临震前几分钟才有反应。但按照我搜集的资料,似乎是越到临震精度越高的。有一篇网文,题为《我摘录整理的十四次中国地震预报成功案例资料》(/Article/Class14/200806/40726.html),对许多事例讲得比较详细。你如果不屑一读,我也没有办法。这篇文章中提到,最近十年中,其实有多起地震被成功预测,但政府都没有发布预报。
而最近几天读到的消息证明,确曾有“主流”科学家事先发出了四川地震警报(Study Warned of China Quake Risk Nearly a Year Ago ,http://news.nationalgeographic.com/news/2008/05/080516-earthquake-predicted.html)。他们通过观察卫星图像和地面测量发现汶川断裂带已经长到足以引发一次大地震。论文发表于2007年7月的《Tectonics》杂志,作者是中国、欧洲和美国的学者。他们准确锁定了北川。但是当然,十年前他们就注意到了这个活动断裂带并开始他们的研究工作,但无法预测什么时候能量会释放。他们还注意到喜马拉雅山南麓存在同样的问题。这可以作为“主流科学”从事地震预测的实例。
另外,拜读了你的几篇大作,对你的行文风格有所了解。但是恕我直言,嬉笑怒骂式的风格不适合谈科学道理,还是平直一些好。毕竟直白的文辞更有说服力,鲁迅风格不适合科学界。另外,把不同的东西硬拉到一起,强行归类,似乎不该是像你这样有很高科学素养的人该做的。“这些‘大师’的能耐通常并不限于预测地震,他们声称用同样办法也能准确地预测洪水、特大暴雨、特大山体滑坡、煤矿瓦斯爆炸等突发性自然灾害。他们一般也从事或支持任何和现代科学对着干的活动(研究永动机、反对相对论、反对进化论、自称证明了哥德巴赫猜想等等)。”这些就是生拉硬拽。你是故意让别人看到,他们有研究非“科学”的东西,因此所有的研究就都是不“科学”的。牛顿还研究神学呢,那我们是不是说牛顿理论是“伪科学”?
延续上一段的题外话。我不认为研究永动机、反对相对论、反对进化论有什么不对。永动机也许无法研究出来,但如果能研究出能量转换效率的极限,也是好事。相对论为什么不能“反对”?相对论本身就“反对”了牛顿理论,只不过未能把牛顿理论推翻。进化论本身还不能解释所有的现象,因此还没有获得全世界科学家的一致认同,到现在仍然有科学家致力于“反对”进化论的工作,而这些科学家可都是属于“主流”行列的。最近刚有科学家从事了一项工作,证明了牛顿定律在加速度低至-15次方量级时仍然适用。请问他们的出发点是为了“证实”牛顿定律还是“证伪”牛顿定律?“证伪”不成就成了“证实”。“推翻”现有理论是每一个科学家的梦想。因为他们每“推翻”一次,就为科学大厦添上了一块砖。何况彻底“推翻”是几乎做不到的,最终“推翻”也只是变成了“增补”和“修订”。而且科学本身也鼓励这种“推翻”,它很清楚地知道自己的每一个定律都有局限性,都不是普遍适用的。普遍适用的理论一定不是科学理论。
所以我的意思是,地震预测可行,从道理上也该可行,也有人做过一些事情。我们需要的是进一步做工作,而不是一概否决。我也更愿意相信你的本意不是反对搞地震预测,你也许是不希望社会公众对地震预测抱有不切实际的奢望。也许你希望将人们的注意力从对地震预测的期望转移到对地震灾害的防范,例如建造更稳固的房屋。这是能救急,目前也最急需的。但是我们为什么不能两个都要呢?
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