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科技進步不斷暴露世界性難題——地震預測
2022年04月26日 11:38:28
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：5363
地震預測作為一個既緊迫要求予以回答、又需要通過長期探索才能解決的難題的確非常困難，但與幾十年前的情況相比，科學家們通過各種儀器技術，將這些難題暴露地更加清楚。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】地震使人類社會所要面臨的重要自然災害之一，是由于地殼快速釋放能量過程中所造成振動，期間產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。單單從理論上聽著似乎并沒有那么可怕，但近20年來，全國重大地震已經(jīng)造成近100萬人傷亡，經(jīng)濟損失不計其數(shù)。這種極其復雜的自然現(xiàn)象，即便是在科學技術十分發(fā)達的今天，也很難做到準確的預測和預報。
由于地球上的板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生了錯動與破裂，從而引起了地震。地震所帶來的傷害不僅僅是人員的傷亡，它還會造成滑坡、山體崩塌、海嘯、有毒氣體泄漏以及細菌及放射性物質(zhì)擴散等次生災害。其實，地震是一種極其普通且常見的自然現(xiàn)象，但由于地殼構造的復雜性和震源區(qū)的不可直觀性，使得我們無法直接得知其孕育和發(fā)生，以及其成因和機制。到目前為止，人類都沒有完全掌握地震發(fā)生的規(guī)律，準確預測也存在著相當大的困難。
但為了盡可能去抵御大自然所帶來的傷害，地震預測成為了“必修學科”。地震預測是一個既緊迫要求予以回答、又需要通過長期探索才能解決的難題。事實上，我國的地震預測至少已有2500余年的歷史。觀星測震是我國最初的地震預測方法，有近百條相關觀星測震經(jīng)驗被記錄在古書中。東漢順帝時期，張衡發(fā)明了世界公認的第一臺測振儀——候風地動儀。
再往后，觀星測震逐漸被觀地測震所取代?！兜卣鸾狻分辛信e了六種地震前的宏觀現(xiàn)象，“凡井水無有一切他故，而忽渾并發(fā)惡臭者，震兆也”、“池沼之水，無端泡沫上騰，若沸煎茶，勢必地震”、“若風日清和，臺腿不作，海水忽然澆起，洶涌異常，勢必地震”等，這種依據(jù)地面上下的宏觀異常或是貼近地面的宏觀異常的預測地震的方法，更貼近大眾的日常生活。
不過，盡管觀地測震不像觀星測震那樣高遠縹緲、神秘莫測，兩者的本質(zhì)上都屬于經(jīng)驗性預測，沒有辦法實質(zhì)性地促進我國的地震預測水平有突破性的提高。地震預測的進展主要受到地球內(nèi)部的“不可入性”、大地震的“非頻發(fā)性”以及地震物理過程復雜性等困難的制約。
近些年來，我國在地震預測領域投入了大量的財力、物力、人力。高靈敏度氫氣地震預測儀是一種對氫氣濃度進行檢測，從而預報地震的儀器，它能夠精確地檢測到從地底冒出來的氫氣，其靈敏度甚至達到了千億分之一，相較傳統(tǒng)得觀測儀器，靈敏度提高了100萬倍以上；AETA多分量地震監(jiān)測系統(tǒng)主要由電磁波傳感器、地聲傳感器、數(shù)據(jù)處理終端及監(jiān)測數(shù)據(jù)云平臺以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成，可以通過捕捉“地聲”和“電磁擾動”等地震前兆的異常信號，從而對地震進行預測；張衡一號電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星是我國首顆觀測與地震活動相關電磁信息的衛(wèi)星，它搭載著高精度磁強計、感應式磁力儀、電場探測儀、高能粒子探測儀等科學探測儀器，通過獲取相關觀測數(shù)據(jù)，對我國及其周邊區(qū)域開展地震前兆跟蹤。
近段時間，中國科技大學的李澤峰研究員甚至利用人工智能深度學習中的變分自編碼器對全球3000多個中大型地震的震源時間函數(shù)進行二維空間壓縮和模型重構，全景式地展示了全球地震矩釋放模式和數(shù)量分布的相似性和多樣性，深化了對地震能量釋放模式的認識，對地震早期預警中最終震級的可預測性提供了有益啟示。
地震預測作為一個既緊迫要求予以回答、又需要通過長期探索才能解決的難題的確非常困難，但與幾十年前的情況相比，科學家們通過各種技術儀器，將這些難題暴露地更加清楚。并依靠科技進步、強化對地震及其前兆的觀測，不斷提高地震觀測儀器的穩(wěn)定性和精確度，同時結合人工智能深度學習分析研究，堅持不懈，我們?nèi)阅軐Φ卣痤A測的前景保持謹慎樂觀的態(tài)度。
(資料參考來源：科技日報、百科、四川省地震局、知網(wǎng)等)
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