大震 五年两震背后的科学与荒诞

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  五年时间两次大型地震,中国的西部成为全世界的地震学术热点,龙门山断裂带更成为全球地震学研究报告中最常出现的关键词,但时至今日,地震学界对于汶川地震与芦山地震的具体成因还有很大争议。
  对生活在龙门山断裂带附近的民众而言,除了曾经带来的震撼与伤害外,龙门山断裂带仍然如同危悬于头顶的岩石,每个人都担心它何时再次倾覆,任何人都不希望面对下一次伤害。对于政府与地震学者而言,除了要搞清楚地震的成因,摸索如何预警之外,民众更希望使用更坚固的房子与更安全的学校,在灾害发生后能够及时挽救更多生命……
  令人欣慰的是,芦山地震之后我们看到了更有序的救援与更坚固的房屋;但令人遗憾的是,在事实面前,自以为是的观点、荒诞的谣言、夸张的预报与带刺的质疑弥漫在整个中国的信息传播空间。
  五年两震,不仅仅是山河易景。
  绕不过的龙门山断裂带
  展开一张中国地图,将中国西南部的青川、北川、汶川、映秀、芦山、宝兴等地用线联系起来,并标注2008年5·12大地震后所有的地震点,一条“北东-南西”走向,长约500千米,宽约70千米的地质断层线将呈现在你的面前。这就是位于四川盆地西缘,青藏高原东缘的龙门山断裂带,全球地震学的研究热点,五年时间两次大震的罪魁祸首。
  国之西南,毓秀钟灵。诸多象征性的意象,把这片土地最美好的图景烙在了中华儿女的心中。譬如青藏高原的雄伟,有皑皑白雪庄严宣告着世界屋脊的神圣:叉如四川盆地的肥沃,让天府之都雕琢了多少闲暇优雅的生活。与这些著名的地域相比,夹在两者之间的龙门山,似乎从未成为人们刻意关注的对象。然而,就在这短短几年内,这个名气不大的山脉,却以两次惨烈的地震为叩门之声,突如其来地闯入了每一位国人的视野。二十一世纪的头一个十来年,当后人再行回顾这段历史时,龙门山三个字,恐怕是要成为一曲始终绕不过去的黯殇。
  龙门山断裂带起源
  无论人们愿不愿意放下身段承认,在地势的大舞台上,地震事件都只能算是连风吹草动都谈不上的“微扰”。人类与地球这两者在身份上的严重不对等,让我们只有饱受后者“微扰”之苦的份儿。要想了解无数的“微扰”背后究竟是些什么样的宏大伟力,人类必须蒋时空的尺度放大几个数量级。学者把百万年的时光当做一秒,再把全球海陆的分布看做平湖里的微岛,在如此的时空尺度下,人们方能动态地对这样的图景做出一瞥:哦,原来在两亿年前有一个名叫冈瓦纳(Gondwana Land)的巨型大陆轰然解体了。它在地幔对流的持续拱顶之下支离破碎地分解成了五大块:南极大陆、澳洲大陆、非洲大陆、南美洲大陆以及最小的第五块——南亚次大陆(即印度板块)。后来,在一亿多年的时间里,那个异常执著的印度板块沿着特提斯洋(Tethys Ocean,一个古代的大洋)一路向北,朝着欧亚大陆直奔过来。它从南半球高纬度地区开始漂,漂过赤道,进入北半球,最终,在六七千万年前,连着特提斯洋的洋盆一起,一头撞入了欧亚大陆的怀抱。
  当印度板块与欧亚板块相撞之后,板块最前方的地壳疯狂地褶皱、上隆、穿插、焊接,最终在地球表面形成一个显著的撞击痕——青藏高原。在这个高原的内部,堆积了大大小小古老地块的残体,夹于印度板块与欧亚板块之间,支撑出这个地球的第三极。
  被撞方——欧亚板块,其实自身也完全不是铁板一张,它是由大大小小的次级板块在漫长的地史时期内以同样的方式撞击、“焊接”、“加盟而成”的。当印度板块也撞过来“加盟”时,在正前方迎接它的那个次级板块叫做扬子板块,而它的西段,便是今天的四川盆地。板块与造山带的主要不同在于它是一个相对稳定的地质单元,可以在一定强度内抵抗强大的应力而不至于被破坏掉。自从两者相会的六七千万年前开始,印度板块便从来没有停止向欧亚大陆内部使着劲儿地挤压、碰撞,直到今天,它依然将应力之箭疯狂地射向欧亚大陆的方向。那么,当那些足以隆出青藏高原的巨大的撞击力排山倒海般地压向四川盆地时,后者作为迎击的一方,该怎么应对呢?
  万幸的是,四川盆地下部的扬子板块足够刚强,至今仍然没有解体,这导致板块相撞产生的挤压应力只能聚集在它的前缘,使喜马拉雅造山带与四川盆地的接触带被压得五花八门,断得支离破碎,人们就把这样一条平行于盆山接触带而分布的线状构造称为“断裂带”,而它,便是令我们饱受地震笼罩的恶魔——那个无论如何也绕不过去的龙门山了。
  龙门山断裂带与地震
  暂时将板块运动的大叙事放在一边,从纯粹的构造地质学角度看,龙门山断裂带,实乃一套以“北东-南西”为走向的大型断层系统,所谓断层,是指两侧的岩体产生明显位移的地壳脆性断裂。就算不去解释背后的宏观机制,断层的存在本身,也是地壳内部富合应力场的最直观指标。龙门山断裂系统属于逆断层,代表挤压应力场的存在。当断层系统中岩体所受的应力强度超过其能够抵抗的最大值时,岩石便会“不堪重负”而破裂。在破裂的过程中,岩石的弹性势能释放为动能,并以机械波为载体四散开来。当地下的机械波传到地表,再行汇聚为波形复杂的面波,使地表以一种扭曲的姿势舞动起来时,地震便发生了。
  绕不过去的地震
  客观来说,地震的发生并没有周期可言。固然,地下某块具体岩体的势能可能会在破裂时以地震的方式释放出去,但是,更加宏观的应力场,却绝对不会因为一条微不足道的裂痕而消失。具体到龙门山断裂带来说,印度板块与欧亚板块相撞的挤压应力场,自从千万年前起便一直存在至今。如果把应力场中的矢量比做一支支射过来的箭的话,一次地震,可以看做一个岩体“倒下了”,但整条断裂带上还有千千万万的岩体站在“万箭齐发”的最前线呢,唯一的不同不过是它们依然“坚挺着”而已,当下一位“士兵”倒下之时,便是下一次地震发生之时,所以,暂时还没有足够技术的人们,完全无法预测下一个受到应力之箭而断裂的岩体会精确地出现在什么位置,以及精确地发生在何时。一切,只能由地下的岩石说了算。   那么,大家会不会有这样的想法呢:擒贼先擒王。既然应力场不会因为单次地震而消失,那么为何不找到应力场的源头,以求治本之效呢?这又要回到最初的话题上去了——印度板块撞向欧亚板块看样子是应力场的直接诱发因素。可是,更根本的问题是,印度板块为什么会不远万里地撞向欧亚板块的怀抱呢?原来,板块漂移的动力,是由地壳下部软流圈地幔的大对流提供的。软流圈地幔之所以能发生对流,又是因为受到了更深部巨量热能的输入——那是自地球形成起,在地核中持续不断发生的聚变反应所放出的热量。就这样,一级一级追下去,我们发现,一次地震所释放出的能量的本质,居然是被行星之核所封印着的古老的核能!面对这样一份伟力,现阶段的人们,恐怕是一点法子也拿不出了。
  所以,还是文章伊始那句话,人类与地球两者在身份上严重不对等,作为暂时还无法独立于地球系统的一分子,人类既然以改造客观环境作为发展途径,必然要饱受后者“微扰”之苦。地震属于构造事件,是内动力地球行为,而一切内动力地球行为归根结底都是行星内部核反应的直观表现形式,那是地表的碳基生物们远远无法企及的尺度。尽管地球是我们在宇宙中唯一能够遮风挡雨的家,但我们还是不要忘了寄居在这个家中的另一份潜台词——“人在屋檐下,不能不低头”这个谁都不愿承认,却又永远绕不过去的道理。
  文/溯鹰
  废墟上的口水战
  人类诞生不过数百万年,人类孕育文明不过万年,人类的时间尺度不过地球的一秒,可是,我们这个种群当中,总有一些人自大狂妄,自以为是。以地震来说,在科学家都还尚未完全搞清楚地震机制并明确宣称地震无法预报的前提下,有的人在劣性的驱使下却再一次上演滑稽闹剧。
  芦山地震之前发生的大理地震有一个小插曲,微博上一个名为“预报中心”的ID在大理地震前三天提前发布了这样一条消息:预计未来72小时内黑色圈圈内有一次较强震感……云南东北昭通、云南大理西南部和腾冲交界区与缅甸交界区一线,云南巧家县与四川宁南县交接区域,另外注意青海玉树杂多县,四川西部藏族自治州白玉县或炉霍县。
  这个小插曲在庐山地震之后进而成为引爆口水战的导火索。
  如果你有科学精神与质疑求证的心态,我们首先一起来看看这个地震预报的荒诞之处,我们以大理为中心,借助百度地图先看一下地理数据:
  结论
  1.所有的预报地点都在地震带上,不仅仅覆盖了龙门山断裂带,而云南腾冲、大理等地原本就是地质运动活跃地带,地震原本就比较频发,只是很多震级过小未造成明显感觉,而当地人看待地震较我们更淡定;
  2.按照这个“预报中心”所画的圈圈,如果放在欧洲至少圈进三个以上国家,放到日本几乎笼罩全境。在如此大的地震频发地区画这么大的圈圈,你觉得这个预报靠谱吗?
  这种预报也很好做,找个地震频发国家比如日本,然后发布一条预报:东京、神奈川县与大阪府将在72小时内发生震感明显的地震。那么我告诉你,你的预报准确率将高达99.9%。因为日本每年的可监控地震次数超过数千次,平均到每天,震级超过3级的地震次数就超过4次。如果你长期关注日本动漫新番或日剧就会发现,日本电视台在播放时经常发布这样的信息:××地区发生×级地震。
  令人遗憾的是,云南大理后来确实发生了5级地震,更令人头疼的是,网络上很多“公共知识分子”在斥责地震局无能的同时极度追捧民间预报,进而引发民众对于地震局的无端责问。地震局面对压力发布了一条信息:民间预报地震不合法。
  乍看之下,地震局好像挺蠢的,背负“地震局”的名声却无法预报地震。有些所谓的“公共知识分子”罔顾事实,借“地震局”三个字大做文章,或者说未看清事实的全貌便大声疾呼要求民间预报合法。在这场质疑中,很多民众并不真正关心客观事实,而是喜欢跟着别人的观点跑。当芦山地震发生后,中国的网络空间上关于地震能否预报这一问题,求真者与意见领袖之间爆发了一场激烈的口水战,进而引发到关于直升机救援、是否救灾作秀等多方面内容。
  至于地震局发布“民间预报地震不合法”的信息是否合适,很不好意思,地震局发布该信息是十分恰当的。我们不妨假设某民间机构预测你所在的城市后天将发生特大地震,于是民众开始慌忙撤离。在煎熬的盼望中,时间到了地震却没来,等大家回到城市却发现交通瘫痪、盗抢横行、财产损失,生活已经完全乱套。更悲催的莫过于,等大家好不容易安顿下来,结果地震真的来了。
  基于这种假设,再结合到地震现阶段无法准确预报的客观事实,我们很容易得出“地震预报不合法”的结论。对于那些“公共知识分子”,我们只能说,再好的目的愿望也不能以荒诞的手段来获得。
  地震预报与预警
  很多“公共知识分子”认为地震可以预报的理由——日本可以预报地震。
  对于这种认知,我的看法是,这样认为的人要么真傻,要么就是断章取义忽悠国人。地震研究所涉及的学科如下:地球物理、板块运动、地质构造,大气物理、电离层学、地磁场、重力场、地梯温度等等,学科的复杂程度从一个侧面证明了人类对地震的了解程度与真实情况相去甚远。以“预报中心”这个ID所热衷的电离层数据分析预报地震为例,这项发现源自于日本3·11地震前,日本科学家发现地震前5天的电离层监控数据出现异样。这是一门非常前沿且所知甚少的研究领域,日本专家坦言,虽然地震与电离层异样有关,但还没有找到二者之间任何正相关的证据。这一日本专家明确证实无法将其作为预报地震证据的事实,“公共知识分子”选择性无视,以“日本可以预报地震”为口实继续引领民间意见。
  “日本可以预报地震”的真相是什么呢?2011年震惊世界的3·11大地震前10秒钟,日本的地震预警系统利用公共广播系统发布了这样的信息:大地震即将袭来,10、9、8……2、1。日本确实建立了地震震前预警机制,但请注意,预警≠预报。
  日本位于环太平洋地震带上,自有历史记录以来就没少经历过大地震,而日本人民是全世界范围内少有的,面对地震十分淡定且自如的民族。1891年,日本浓尾地区发生8.0级地震导致7 000人殒命,明治政府下令成立“震灾预防调查会”以进行地震预报工作。直到1965年,日本经济自二战后开始腾飞,日本科学家对地震预报充满信心,甚至设立了10年达成的时间表。但此后30年时间里,地震预报的目标不仅未能实现,1995年发生的阪神大地震还犹如一记闷棍敲在日本地震学家的头上。此后,日本地震学界认定:现阶段地震无法预报。日本国家层面上,因为阪神大地震后发现许多问题,进而开始重新考虑地震减灾政策,于是推出《地震防灾对策特别措施法》,地震预警机制得以建立。   地震预警的核心:突发性大震已发生,抢在严重灾害尚未形成之前发出警告并采取措施的行动,即“震时预警”。预警对象主要是重大设施和生命线工程,诸如核电站紧急关闭,医院备用电源启动,燃气管道紧急拉闸等等,其最大目的在于在大震已发生的情况下减少生命财产损失,不是什么预报地震。地震预警的技术核心则是利用三种差异:地震波和电磁波传播的速度差异;地震波本身在近处传播时纵波(P波)与横波(S波)传播速度的差异;致灾震动强度阈值。
  正是因为有了预警系统,以日本福岛核电站为例,在最快时间内就自动关闭了运转中的核反应堆,至于后面所发生的事故是因为海啸袭来后淹没了紧急发电机室并损毁了柴油发电机,核电站冷却系统出现了故障才引发后来的氢气爆炸。如果没有地震预警系统,或许福岛核电站事故将会更加严重。
  如果一个人以“日本可以预报地震”为口实来辩论,这人要么是傻,要么就是别有用心。但如果以“日本可以预警地震”来提出问题,这一定是一个尊重事实的人。
  争议的公共知识分子
  知识分子原本是社会的良心,而公共知识分子须具备“学术背景和专业素质的知识者;对社会进言并参与公共事务的行动者;具有批判精神和道义担当的理想者”三大基本素养。
  本文之所以对“公共知识分子”加上一个引号,是因为中国有些自我标榜的人把这六个字弄臭了,他们或用不完整的信息引导公众意见,或用贴标签的方式讽刺辩论对手,或以“反对一切”标榜个人的清高,所谓“臭公知”的说法来源于此。当然,必须注意的是,真正的公共知识分子是值得每一个人尊重的。
  在纷繁复杂的信息空间里,我们每一个人都要在客观事实的基础上建立自己的意识,切不可人云亦云。不明真相的诘难,只会对已经脆弱不堪的社会道德体系再火上浇一把油。
  意大利对地震学家判刑事件
  2009年,意大利法院曾经对几位地震学家处以监禁的刑罚,我们国内许多媒体解读出来的新闻是这样的:因为地震学家未能准确预报拉奎拉地区地震而被意大利法院判处监禁6年。事实上,这一事件的真相被媒体断章取义!拉奎拉地区里氏6.3级地震前曾发生几次小规模地震,当地居民寻求地震学家的专业意见,结果地震学家信誓旦旦地回答说:不会地震。就因为这句话,民众未撤离,也未做相关的救援准备,历史建筑更未做加固。
  这些地震学家被判刑的核心是什么?我们看看法院给出的理由:这些专家低估了地震的风险,导致数百人丧生,以及包括百年历史建筑物在内的楼房倒塌。严格来说,这些地震学家被判刑的真正原因不是他们未能准确预报地震,而是因为预报“不会地震”而被判刑。
  文/彭一平
  回归问题
  ——“被动”也是“动”
  既然地球为人类带来这么多不免让人悲观的论调,那么,人类在这些动不动就牵扯到“行星伟力”的灾难面前,难道就一点办法也没有了吗?固然,与地球不在一个对话尺度上的人类,暂时甚至可预见的近未来里可能都没有“治本”的能力。但是,我们不妨往回看看,回顾一下几千年来人类发展的历史。我们不难发现,较之几千几百年前的社会,今天人们的生存率提高了不少。所以,我们何不抱着身为人类的尊严去想想这样一个问题呢:纵然无法影响大环境,但是却可以力求不让环境影响到自身。“被动”也是“动”,既然“动”,就不妨“动”出些样子。
  今后的展望
  因为有了曾经的辉煌,以至于我们今天完全可以开始虚妄地做一些遥远的设想:如果某一天我们拥有足够的技术,足以提供经历大震而岿然不动的抵御措施,那么,我们还管它什么时候震呢?
  有长远的愿景固然是好事儿,可是,回归到当下的经验层面,还是必须承认,在时刻可能发生的地震威胁面前,我们需要进行的任何一项切实的努力,都是一件涉及领域极广、系统化极强、具有高度复杂性的工程,有赖于各学科的协同进展。事实上,当地震波传向地表的那一刻起,地震便已不单单是一个地球科学的问题了。临震预警机制的健全,需要畅通的信息通讯技术和敏感的数据采集能力作为保障;建筑物抗震能力的提升,需要建筑学和土木工程的技术升级……这些毕竟还是科学范畴内部的问题。地震带上的人口迁居规划、技术研发和升级所必须的经济同步能力,甚至更直接的——当地震实际发生后,抗震救灾亟需大量人力和财力,如何开展有效的动员机制;在媒体层面上,真相与谣言并行,如何对抗谣言,提高凝聚力,增强人们的信念等等,这些命题都早已超出了基础自然科学的技术涉及面,而深入到了社会科学所着眼的层次。
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