日本会实现“地震预报”吗?

2022-04-27 原文 #日本経済新聞 的其它文章

日本会实现“地震预报”吗? ——

日本史无前例的311东日本大地震已过去11年。科学家普遍认为在大地震几天前确定地震地点、时间和规模的预知是非常困难的,日本政府正将重心转移到提示地震发生概率等的预测上。由高水平研究人员构成的日本地震预知联络会将地震预报的实用化作为今后重点推进的研究主题。那么,什么样的预报是可实现的呢?

震度4以上的地震准确率为8成

“○○县今后1年内容易发生震度4以上的地震,日本滋贺县立大学环境科学部的小泉尚嗣教授等人提出这样的地震预报。针对每个都道府县计算1年内发生震度4以上地震的概率,然后发出预报,如果概率为70%以上,信号颜色为红色,如果概率在30%70%,信号为黄色,如果概率不到30%,则为蓝色

由高水平地震学家和研究机构构成的日本地震预知联络会将这种预测方法作为重点课题,一直在验证可靠性等。在20212月的会议上认可了这是在一定程度上可以成立的方法,比过去的实验的试行阶段更进一步迈向实用化。该联络会1969年设立于日本国土地理院,是一个影响着日本地震研究推进方法的组织。

小泉尚嗣教授等的预测方法并不复杂。利用日本气象厅公开的地震数据库,调查了最近3年达到一定震度以上的地震次数,计算出每个都道府县的年均值。比如,如果震度4以上的地震发生了6次,就是年均2次。把这一次数视为像掷骰子一样随机发生,计算出今后1年的发生概率。

预测成绩大致良好。验证2021年的预报时发现,提前发出红色预报的有18个都道县。从实际情况来看,包括10月东京23区时隔10年发生震度5强的地震等,2021年共有17个都道县发生了震度4以上的地震,准确率为94%。用20152020年的情况来验证这种方法,发现平均准确率为77%。

2021年10月东京圈地震中脱轨的列车

除了“预测对了几次”外,“在发生过的地震中能够成功预测到几次”也是可靠性评价中不容忽视的指标。将其作为“预知率”进行调查发现,2021年为53%。20152020年平均值也达到60%。为了剔除东日本大地震的影响而根据20012010年的地震数据做预报时,准确率和预知率呈同样的趋势。

也有人批评“预测地图”

小泉尚嗣教授表示,“发生在活动断层和海沟的地震很少,数百年~千年发生一次,这些地震很难预测。而根据最近310年的数据来看,可以对每个地区掌握通常的地震活动,容易预报今后1年的地震。地震预测并不是全都很困难

日本地震预知联络会也表示这种方法“准确反映了地区的地震活动”,计划5月设立工作组,研究验证可靠性和实现实用化的方法。

日本地震预知联络会之所以挑战新预测,是因为“虽然预知确实很困难,但解析地震发生机制和预测地震的研究在不断进步。理解日本列岛地震活动的性质、向社会传达应该传达的知识是地震预知联络会的重要职责”(该联络会会长、名古屋大学教授山冈耕春)。

也有研究人员抱有危机感,认为“随着SNS(社交平台)普及,每逢地震,总有来源于各种渠道的可疑预知信息,可能会引起社会混乱

日本政府的地震调查委员会也发布“长期预测”,但其可靠性和有效性褒贬不一。地震调查委员会因1995年阪神大地震而成立,发布了表示今后30年发生震度6弱以上地震概率等的全国地震预测地图

2004年的新潟县中越地震、2008年的岩手宫城内陆地震、2011年的东日本大地震等都发生在概率并非很高的地区。因此,也有声音批评称这不是灾害预测图,而是预测不准图(东京大学名誉教授Robert Geller)。地震调查委员会每次修订都增加了新的地震数据,但预测方法本身没有很大的改变,对地方政府等的防灾对策有多大帮助也不是很明确。


另一方面,预测的研究也取得进展。其中之一是日本统计数理研究所的名誉教授尾形良彦设计的“ETAS模型,也受到全球研究人员关注。

在不同地区,地震“常时活动”水平不同,分为活跃地区和不活跃地区。另外,在大地震后会发生余震或震群地震。ETAS模型根据统计理论结合了这两方面性质,被认为对预测每个地区的地震特点及长期预测有效。

尾形良彦根据19261995年发生的里氏(M4级以上的内陆地震记录,推算了日本列岛的常时活动水平。1996年以后发生的M6以上的地震大多是在活动水平高的地区发生的,证明了模型的准确性。尾形表示,1944年的昭和东南海地震1个月以后,内陆发生了里氏6级的三河地震,这也可以说明海洋地震会与内陆地震连锁发生

尽管如此,利用最新研究成果来预测南海海沟大地震、日本海沟和千岛海沟的巨大地震及东京直下型地震,仍有很大的不确定性。

在延伸到日本西部太平洋沿岸的南海海沟发生巨大地震前,周围的板块缓慢滑动,有可能发生人类无震感的“慢地震”。但是,慢地震不一定总与巨大地震连锁发生,发现这种慢地震的东大地震研究所教授小原一成也表示“目前难以判断是不是(属于地震前兆的)异常晃动”。

直面不准确性

日本政府曾认为只有日本南海海沟的一部分成为震源的东海地震是“可预知的”,但2017年取消了这种说法。因为缺乏单单特殊对待东海地震的科学依据。反而决定如果发生缓慢滑动及M7以上的地震,要发出临时信息,但科学依据并不明确。

在设想发生从日本东北地区向北海道的太平洋海岸延伸的日本海沟和千岛海沟的巨大地震也尚未完全弄清全貌,研究人员一致认为“难以做出高准确度的预测”。

提倡地震预报的小泉尚嗣教授表示,“预报的目的是让市民了解发生哪种程度的地震是理所当然的这种‘趋势观’。这与预知有着根本区别”。据悉由于使用气象厅的公开数据库,因此就算是高中生也可以计算出自己所在地区的概率,还可用于防灾学习。

不过,还存在着社会如何认知的课题。比如代表性的天气预报,是收集庞大的观测数据、根据显示这些数据与天气因果关系的物理模型来预报。地震预报比起物理模型,更加依赖统计,与天气预报的性质完全不同。看到降水概率,做出是否带伞的判断因人而异,而根据地震预报要采取什么样的防灾行动则更加难以判断。

也有观点认为,“地震现象是非常少见的,本来就很难跟天气预报做出同等水平的预测”(日本东北大学的松泽畅教授)。研究人员向社会发布最新成果非常重要,但地震学需要适当地传达研究实力,包括哪些可以做到、哪些不能做到,同时还传达出预测的不准确性。

日本经济新闻(中文版:日经中文网)编辑委员 久保田启介

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