赵丰：“台湾的地震预警世界一流”

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赵丰：“台湾的地震预警世界一流”
2011-07-15 11:37   南方周末   　　南方周末记者 朱力远 实习生 李倩

　　在技术上，台湾的地震预警可以做到世界上最好。往下一节一节都有断层。

　　不能将地震预报和气象预报做类比，因为两者背后的物理机制不一样。

　　在日本地震以前，我们好多人也很自豪，就是长期预测已经掌握了。

　　像集集地震那样的地震，大概五十年左右会产生一次。

　　现在台湾担心的地震海啸是在附近的马尼拉海沟和琉球海沟。



赵丰教授曾在NASA工作多年，现任“中研院”地球科学研究所所长。（吴娟/图）

　　在台北“中央研究院”寂静的建筑群里，一个醒目的标志——放置于楼前的一块巨大的灰褐色花岗岩——将地球科学研究所与其他研究所立即区分开来。地球所是一个只有三十几位研究人员的小所，但它的研究领域却涵盖了包括地震学、地质学、地球化学在内的方方面面。身材魁梧、两鬓见白的赵丰教授现在就带领着这支精干的学术队伍。

　　进入21世纪以来，尤其是自2008年四川大地震后的短短三年间，一连串的大地震给人类带来了巨大的损失和惨重的灾难。在公众眼中，地球似乎正处于一个特别的地震活跃期，然而地震学家却不认为这有什么特别之处，至少在美国地质调查局（USGS）的科学家眼中是如此。地震对人类的苦难漠不关心，但是地震学家却无法无动于衷。事实上，四个月前日本9.0级地震在吸引全世界眼光的同时，尤其引起了台湾地震学家的高度重视。2011年3月18日，亦即日本地震一周之后，在“中研院”学术活动中心二楼会议室，在地球所的召集下，台湾的地震学家就召开了一次学术会议，“深入省思台湾未来可能面临的威胁”。

　　台湾岛与日本列岛同处于地球上最活跃的地震带——环太平洋地震带上，且同处于海啸的威胁下。因此“日本地震对台湾意味着什么”是南方周末记者在采访中始终关注的一个主题。但我们的交谈是从一个多少有些争议的话题开始的。这个话题就是地震预报，一个在地震学界绕不开的话题。

　　南方周末：目前来讲，科学界一般认为地震是不可预报的，其中一种观点是地震永远不可预报，另一种观点是到目前为止找不到预报的方法。您怎么看待这个问题？

　　赵丰：我想首先要弄清楚什么是预报。预报要知道是哪一天、几点钟、多大，那是没办法预报的。别说现在没办法，恐怕很久都没办法。但从理论上是有办法的，只是我们现在不会，要做到那样子的预报，我们现在差太远了。偶尔会遇到像1975年的海城地震，那是碰上的，不是常规。正常情况下不会这么容易。

　　南方周末：那是一个特殊的例子。

　　赵丰：要是用同样的方法去做别的地震，那可能一个都成不了。各种东西都凑在一起，刚好出现这么一个例子，这是可能的。但是我们真的不会。另外一个预报是，某个地区在二十年内发生几级地震的可能性是百分之多少，这也是一个科学议题，这个我们现在就会做。这也叫做预报。得看你要什么样的预报。

　　南方周末：有人称为地震的长期预报，或者长期预测。

　　赵丰：可能用英文来说比较容易，一个叫做forecast，一个叫做prediction。Forecast我们可以做，prediction现在做不了。对于forecast，我们希望用越多的科学知识把它的范围缩小，时间段缩小一点，地区缩小一点，震级多大，可能发生的概率不是50%，而是80%，这个就已经是很大的进步了。这个对地震发生时大家逃命可能都没用，但是对当地的地震防灾规划、民众事先的教育，是有用的。我想对这个问题，科学上目前能够做的就是这个样子。

　　南方周末：一些地震学家认为地震是一种自组织临界现象，因此不可能做出（短临）预报。

　　赵丰：对，地震是一种自组织临界现象。主要是有了这个前提之后，你还能做多少。其实还是有不少事情可以做的。还有一个可以被搬过来做比较的极端例子，就是天气预报。我们现在可以预报未来五天、七天的天气情况，可不可能预报一百天呢？答案是不可能，根本不可能。这个和地震不一样，它背后的物理机制是一种叫做混沌（chaos）的现象。地震不是这样的。地震的物理机制是慢慢累积，它是可以知道的，只是我们现在不会。可以从好几个层面来看地震预报。因为气象是一种混沌现象，所以地震也不能预报，不能这样讲。

　　南方周末：不能做类比？

　　赵丰：从两方面都不能做类比，一是不能说它曾经预报成功过，以后（预报）也会成功；二是不能说气象不能预报，所以地震也不能预报。地震是介于中间的。它有可能预报，而且我们现在做得越来越好。

　　南方周末：这次日本地震比较引起新闻界注意的是地震预警。在日本地震中预警实际上起多少作用呢？

　　赵丰：地震预警是另外一回事，是地震已经发生了，看你已经做到的措施，对民众的教育，能够在多短的时间之内减少灾害。这段时间叫预警。从日本地震看，一种叫做地震预警，就只有几秒钟，不到一分钟的时间，有人用手机发信号，那个逃命也比较容易，逃到街上离开建筑物就可以了。另外一种是海啸预警，海啸的预警时间比较长，也许会有几分钟十几分钟，要看你离地震有多远。如果逃命没有事先受过训练，那还是没用。一个是你不知道要逃，一个是你一慌乱，不知道怎么逃。因为海浪一来，不是说走到街上你离开建筑物就可以了，要跑到哪里，时间够不够，这又是另外一套演练了。所以预警那段时间就是科技帮你争取的时间，几秒钟几分钟都是宝贵的。

　　南方周末：从台湾的地理和地质构造背景看，这两种预警都很重要，因为台湾（与日本）处于一个地震活跃带上，也是岛屿。那么这两种预警台湾做得怎样？

　　赵丰：在技术上，台湾的地震预警可以做到世界上最好。美国的预警提前几秒几秒，日本的预警提前几秒几秒，台湾可以做得更好。

　　南方周末：有直接的例子验证么？

　　赵丰：台湾是这样的，气象局每天都可以做这个实验，每天都有地震，然后气象局发布出来，是几分几秒，平常就可以演练，这个是世界一流。但是往下就没有做到很好。民众知不知道？政府机构知不知道？

　　南方周末：这可能与政府对地震的防灾体系还没有建立有关。

　　赵丰：对，体系还没有建立。往下更重要的是，政府知道了，也发布了（预警），民众知道么？知道了该怎么办？这个都是断层。民众的教育，学校的教育，这个是缺乏的。在科学技术方面，台湾是一流的，接下来的就越来越差了。怎么样去散布这个消息，政府机构怎么做紧急应对，民众怎么知道，知道后怎么做，这个越来越差。其实假如台湾今天要是有什么地震，我们都知道，你也有足够的时间逃命，只是中间断掉了。这个不如日本，日本从上到下、从头到尾都做好了。

　　南方周末：美国的加州好像也做到了，他们也经常搞演习。

　　赵丰：那可以说台湾也做到了，学校里面也有做的。但实际效果怎么样，得看地震来了（应对得）怎么样。

　　南方周末：对台湾来说，有两种地震。一种是在海里面，在板块的俯冲带上，另一种是陆地上的地震，譬如集集地震。这样的地震发生的频次相对少一些，但破坏力是不是会更大？

　　赵丰：台湾陆地上的地震比较少。台湾陆地面积这么小，海域很大，发生的可能性本来就大。发生在陆地的地震非常可怕，因为它就在脚底下，所以通常有什么破坏都是陆地上的地震。不过台湾陆地上的地震，强度都不大，因为台湾处在两个板块的角落上，是两个板块（欧亚大陆板块和菲律宾海板块——编者注）挤出来的，地形很破碎，断层也很短，一段一段的，即使断层全部破裂，造成的地震也不会太大。它的可怕之处是发生在你脚底下。

　　南方周末：从这次日本地震和几年前的印尼地震看，海里的地震破坏性相当强。

　　赵丰：这是另外一件事了。海域的地震对台湾没有大的破坏。但另外一个问题是，假如它产生海啸，那该怎么办？因此要评估会不会产生海啸。会，因为历史上有记载。在一七几几年，高雄有过一次大海啸，死了几万人；一八几几年同治年间，在基隆也有一次海啸，死了几百人。可以看出来，在过去的时间里，超过一百年就会有大海啸。问题是，海啸是从哪里来的？是什么地震造成的？当然是海里面的地震，而且显然不是很远。我们现在要看的另外一种灾难是地震海啸带来的，尤其是日本地震以后，就很注意这件事情了。一个看法是台湾西南部有个马尼拉海沟，如果那里产生大地震的话——那个地震可以大到八级。还有一个就是台湾东边的外海琉球海沟，那个地方要是破裂了，也有可能达到八级地震，历史上也都发生过。这就变成一个新的议题了，怎么样知道它的可能性？知道它可能产生在哪里？知道它在那里发生后，可能有多少时间的预警？可能有多大的浪？你要用什么对策？要怎么防护？台湾到目前为止，都还没有对海啸有任何的理解，更别说防范，教育上一直都没有。因为每天都在震，所以地震是比较熟悉的。

　　南方周末：整个环太平洋地区是不是应该建立一个共同的海啸预警机制？

　　赵丰：有，美国都做了。美国叫做美国国家海洋暨大气总署（NOAA），它在夏威夷设有太平洋海啸预警中心（PTWC）。

　　南方周末：现在对台湾威胁最大的就是您刚才说的马尼拉海沟和琉球海沟。

　　赵丰：现在台湾担心的海啸是在附近的。假如有八级地震在台湾附近，得看有多少时间，假如是三百公里，大概有二十分钟到半小时时间。这个不是说你有二十分钟，信息资料到达传感器已经有十分钟过了，但是还不能确定这是不是海啸，因为它是很长的波；等到分析确定它就是海啸时，又过了十几分钟。这样时间可能就来不及了，或者只有几分钟。不管是琉球海沟还是马尼拉海沟，在台湾附近的（地震海啸）都是这样子。有可能有预警的时间，但是肯定很短，因为离得太近了。

　　南方周末：离地震越近的预警价值也越大，但这是个困难点。

　　赵丰：这就是自然现象，就是这个样子。你面对的是一个很恐怖的东西，你就是受到这种困难的限制。你最担心的就是这么近的地震，恐怖的是它太近了，你根本没时间反应。这个就只能尽量了。

　　南方周末：在台湾的陆地上，像集集地震这样大的地震，您觉得多少年会发生一次？这样问可能并不科学，好像地震有周期似的。但从媒体的角度，会比较关心这个问题。

　　赵丰：确实不能说有那么一个地震周期。不过还是可以大致估计，五十年左右会有一次。

　　南方周末：那是相当短的时间。

　　赵丰：假如是同一个断层，那绝对不止五十年，可能是两三百年一次。但台湾就这么小，断层是一段一段的，这边的断层五十年前产生过很大的破裂，能量释放了，那边的断层又在积累能量。像台湾这么一个地震活动厉害的地方，大概就是五十年左右产生一次七点几级的地震。

　　南方周末：2008年的四川汶川地震，有一个大陆的地震科学小组用矩张量反演得到汶川地震的破裂结果，在开始的破裂点映秀那边，能量释放比较大，另一个是在北川，然后他们觉得下一个释放点应该是在它们之间，后来的实际情况似乎并不是这样的。现在来看断层破裂本身还是很复杂的事情。

　　赵丰：很复杂。我们讲的震源反演工作其实是猜想。你拿这么多资料回来猜想它是不是这样？没有一个人可以百分之百肯定。反映出来的就是团队甲得到一个，团队乙得到一个，两个拿在一起比还不太一样，有时候蛮像，有时候不一样，这是很正常的现象。这些数据只能告诉你部分的信息，你想用部分的信息去找回全部的信息，那肯定就会这样。关于这次日本地震，大家都去看这个破裂过程，现在世界上已经有十套（结果），里面确实有一些共同性，但你不能说哪个是对的，哪个好，可能十个里面有一个对，可能都不对，只能说对的程度有多少，可能是百分之八十对。整个认识程度是这样的。以汶川地震讲，我知道的不同的估算结果有好多个，几个不一样的结果摆在一起蛮像的，这是一种进步。

　　南方周末：你要真想知道它是怎么破裂的，成本可能会比较高，就是你去打几个钻，看看它是怎么破裂的。

　　赵丰：那其实也不是办法。你要真想知道，那不是打几个钻，是打一百万个钻。它有几百公里，上千公里。也只能说钻一个来看看，哪一个会比较对，但是你钻的是一个点，地震看到的是一块一块的。打个比方就像我生病，整个身体系统都在生病，针灸刺进去一点，也看不出我得了什么病。但是钻井也不是没用，它得到了实地的资料。事后做钻井，也是对的。

　　南方周末：这次日本地震，发生的地点还是出乎很多人的预料，这是我们当时采访的一个感受。有人认为21世纪的一些大地震正在向地震学家提出更具挑战性的问题，因为对地震的长期预测好像也有偏差。

　　赵丰：在日本地震以前，我们好多人也很自豪，就是长期的预测已经掌握了。日本地震之后再去看地震发生的地方，其实会看到那个地方是很危险的，应该可以看到的。这是事后之明，事后诸葛亮。但当初没有注意到它。有人之前也写了论文，但是没有引起特别的注意。大家现在再去总结这些现象，是会得到结论，那个地方真的会发生大地震。那个地方在历史上基本上很少发生地震，（发生了）也没有这么大，所以会发生很大的地震，因为很多年没有把能量释放出来。

　　南方周末：那也可以通过几个七八级的地震把能量释放出来。

　　赵丰：不会的。一个是七八级地震到底释放了多少能量，另一个是到底累积了多少能量，现在用GPS是可以计算出来的，结果发现它累积的能量要比你用七八级释放差太多。

　　南方周末：从集集地震的震灾看，总的防灾情况做得还是不错的。

　　赵丰：在台风和地震多的地方，建筑物一定要够强。有些地方搭建房子，只要能挡雨挡太阳就可以了，在台湾绝对不行。至于具体的法律规定，我也不清楚。但是我们会发现（台湾）一直在加强房屋的（抗震）标准。台湾的房屋只要不是在断层上，通常都不会太惊慌。这个标准一直在调高。

　　南方周末：您曾经在NASA工作过很多年。NASA管的是太空的事，您现在的工作是地上的事，这段经历对您目前从事的地球科学研究有着怎样的影响呢？

　　赵丰：我是台大物理系毕业的，到美国加州大学圣地亚哥分校念地球物理。它有一个海洋学院，在海边上，是世界上最大的一个地球科学教育机构，只有研究生。后来在NASA工作。我在那边做了二十一年。前几年回台湾，一直在中央大学教学。中央大学有个地球科学学院，他们招院长，我就去了。2010年他们（指“中研院”）招所长，我就来了。我主要的学术经历是在NASA。NASA的角度更宏观，从外太空看地球，因为地球科学很需要跨领域，只在某个领域钻进去，很可能见树不见林，甚至会荒腔走板的。

　　南方周末：这次日本地震在防灾方面对台湾最大的启示是什么？

　　赵丰：有两个层面。一个是学理层面，我们刚才讲到的，不要以为很多事情理解了，其实有很多我们都不知道。另外一个就是说地震发生后怎么去应对，有当时的应对和事后的应对。这两个冲击很大。当时的应对我们早就知道了，只是没有好好做，不好好做会有严重的后果。从长期的措施看就是我们在经历地震以后，要全盘检讨，像日本阪神地震，七点几级的地震就可以严重到那个样子。现在还要加入海啸的因素，你要全盘检讨。这几方面对台湾的冲击都是蛮大的。