这是一个不小的,但很有希望实现的“野心”。
InSAR是预测地震的重要技术,但并不是唯一的技术,而且它的应用主要有益于改进正统地震学对地震的认识和预测。在“正统”之外,还有许多打破传统的“非专业”专家在为地震预测做出不懈努力,而这些研究及预测都跟“地震前兆”有着密切关系。
已知的地震前兆包括直接与地震过程相联系和不十分直接与地震过程相联系的两大类。前者主要是地震活动性和地震空区等地震学前兆;后者包括地磁、地电、地下水位、地下水化学和动物异常等等。这些种类繁多的地震前兆涉及地球物理、大地测量、地质和地球化学等众多的学科和广阔的领域,但具有国际公信力的,“定量的、可测量的”地震前兆仅包括地震活动性图像、地下水特性和地壳变形等3类5种。这种审核或许过于严苛,但如果不能与地震的发生确立有意义的联系,所谓的“前兆”也就失去了意义。
耿庆国是在汶川地震后被人们谈论得最多的地震学家之一。这位师从著名地震学家傅承义的“非主流”专业地震工作者所从事的研究就是寻找干旱作为前兆与大地震的联系,也就是所谓的“旱震关系”。
1966年邢台地震和1970年通海地震发生时,耿在地震现场工作时听当地老农讲到地震前一年的干旱,这种朴素的知识给他很深的印象,也成为他日后研究“旱震关系”的起点。但耿庆国所研究的“干旱”并不是通常意义上因为降水不够引起的普通干旱。在地震孕育过程中,不仅存在着力学过程,同时还伴随着热、电、磁等物理化学过程。在震源及其前兆异常的区域内,可能有由地下放出的热能、电磁能、化学能以及载热、载电的物质流上升到地表,这些都可能导致地热增高,使近地面出现干热特征,再加上地球内部电场和低空大气电场的相互作用,经过一系列气象反应,最终导致地表的干旱。
耿庆国研究出的旱震关系是:在6级以上大地震的震中区,震前1-3年半的时间内往往是旱区。正如耿本人曾经表示过的,这是也一种中期预测,而非短、临预测。
耿庆国并非唯一从正统地震学之外寻找地震预测方法的人,身在地球另一端的NASA地球物理研究员弗里德曼·弗洛伊德(Friedemann Freund)就是其中之一。
在2001年1月26日印度的古吉拉特邦(Gujarat)发生7.7级大地震之前,弗洛伊德和同事在检查NASA的Terra卫星发送回来的红外线照片时,发现在印度西部出现地热增加的异常情况,温度提高了近4摄氏度。
没有人知道为什么岩石在压力下会产生红外线辐射,岩石彼此摩擦产生的热量并不是原因。弗洛伊德在一次试验中发现压力下的岩石产生了电流,而敏感的摄像头则发现了红外线辐射。这让弗洛伊德开始相信是岩层中的电流产生了红外线辐射。
这种研究仍处于初级阶段,但对于地震预测来说似乎非常有益——通过卫星监控岩层产生的红外线辐射,从而监控、预测地震的产生。弗洛伊德在接收《环球企业家》的邮件采访时表示,这种岩石在压力下变成“电池”而产生电流的情况实际上应当存在于组成地球岩石圈的所有岩石中,不同岩石间的区别仅仅在于“量”,而不是“质”。
弗洛伊德的研究同时能解释地震前的电磁异常、电离层混乱、近地面大气层的变化和动物行为怪异等许多异常现象,或许也是耿庆国的旱震关系研究的一个重要注脚。这是一个从来没有人研究过的新领域,弗洛伊德表示:“我成功的理由是,一旦我懂得了复杂自然现象背后的基本物理原理,一切都忽然变得透明,或者用物理学的话来说,‘美丽’。”
并不认为自己是地震学家的弗洛伊德在赞同地震学家认为地震不可“预知”的观点的同时亦指出,地震学家所做的是“倾听”地球内部的声音,并通过地震这样的“闪电”照亮地球内部的瞬间来窥视地下深处,竭力攫取无论多么微小的信息。在他看来,地震学家通过既有的科学手段,所能做出的预测只是10-30年这样的长期预测,即使通过科技进步将预测的窗口期缩小到几年之内,仍然没有太多用处,而他的工作就是通过地震学之外的手段来识别可能的地震前兆。
对于弗洛伊德的研究,曾与之交谈过的兰道对《环球企业家》表示,这类工作的一个问题就在于缺乏统计学意义上的有效性。无论是天气、金融,还是地震的预测,都有公认的标准和统计方法被用来证明预测方法是可靠的。只有这样才能让人们回到合适的时间,运用前后一致的假设,证明过往的大地震能够基于更早的数据而被预测。
这或许就是所谓“主流”与“非主流”地震预测的关键区别之一。
尽管人们都想看到非常精确的地震预报拯救成千上万的生命,但现实是在目前的科学水平下,所有的专业人士所能做到的仅仅是时空区间模糊的预测。正如马科斯·怀斯在2004年时所说的,人们应当理解地震预测中的可能性因素,接受中、长期预测中的有益信息。从另一个角度看,认真地预防地震,或许反而比依靠地震预测从地震中一次又一次地惊险逃生更有意义。