从“不知震中”到“搜聚密布”—旧事—科学网

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2026-08-08 02:40:38
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唐山除夜地动50周年：

从“不知震中”到“搜聚密布”

■本报记者冯丽妃

1976年7月28日凌晨3时42分，不知震中河北唐山产生发火7.8级地动，搜聚强震产生发火的密布能量相当于400颗广岛原枪弹爆炸。23秒内，旧事一座财富都邑被夷为高山，科学24.2万人遇难，不知震中16万余人轻伤。搜聚

中国地动台网中心已退休研究员薛峰至今记得，密布家住北京海淀中关村28楼的旧事他，睡梦中被强震晃醒，科学当即摸黑下楼骑自行车赶往位于三里河的不知震中国度地动局。事前几近全数办公室的搜聚德律风都在振铃，大年夜大年夜师都次要地投进地动参数测定与速报中。密布

可是旧事，直至凌晨7时许，科学唐山地动的发震时辰、震中、震级才测定完成，全数速报用了3个多小时。

这场尽代灾害若何鞭挞我国地动学改削？50年后的往日，中国地动科学又走到了何处？《中国科学报》采访了多位专家，以期梳理我国地动科学半个世纪求索之路，参议当下挑衅与打破标的方针。

溯源：从“难定震中”起步

“事前连震中都很难定出来。”活动构造学和地动地质学专家、中国地质除夜学（北京）传授徐锡伟陈述《中国科学报》，唐山地动前，华南首都圈台站密度极低，强震一来仪器直接超限饱和，没法给出有效数据。

中国的地动琐细研究始于1966年邢台地动。1971年国度地动局依托事前的中国科学院地球物理研究所、地质研究所等机构创建，但不美不美不雅察琐细特别很是大年夜大年夜约。徐锡伟说，事前不美不美不雅察身手轻要分3块，多量结实测震台站，加上地磁、地电、水准、形变等行动不美不美不雅察，和普及中小学的“群防群测”——根本都是“土仪器”，师长教师用尺子量井水位起落，靠复杂纯真设备记实地倾斜、地电改削。

薛峰展示，经由10年戮力，唐山地动前北京台网台站已从最初的8个展开到21个。但面对唐山除夜地动，以微震仪为主体的台网不堪重负，地动计被强震动打翻，传输线路被震断，后续波形全数限幅，测定参数碰着史无前例的艰苦。

理论上，就在唐山地动前一年，1975年海城地动的成功预告让国际外埠震学界为之欣喜。为甚么一样的身手，没能防住唐山除夜地动？

徐锡伟展示，海城地动预成功功是因为前震鳞集，频率和强度慢慢添加，加密台站捕获到了除夜量前震数据，决意狡计层幻想下场摇头。但唐山除夜地动无缺不合，当然不美不美不雅察到了地电、地磁、地倾斜等特别很是，甚至华北平原除夜面积展示地裂缝，国度地动局也曾在唐山构造地动构和会，但因并未展示近似海城地动的鳞集前震，学界不雅不雅不雅不雅不雅不雅不美不雅不雅不雅不雅念不合宏除夜，幻想下场没法下结论。“这声明不合断层的地动孕育、***过程天差地别，不克不及套用单一经验。”

中国科学院成都山地灾害与气候研究所研究员、成都高新减灾所所长王暾展示，事前中国地动监测和预告都处在起步阶段，全国专业监测仪不过百余台。唐山地动中的“青龙奇不雅不雅不雅不雅不雅不雅”——青龙县延迟做了警悟，伤亡很少，只是基层自立避险个案。

“鸡犬不宁、***过街、水井特别很是之类的前兆气候，都是事前统计才创作创造的，事前没法了了联络相干。”王暾说，此后的汶川、九寨沟地动均未成功预告，至今地动预告仍是全国科学艰苦。

蝶变：从百台之数到“搜聚密布”

半个世纪迭代，我国已离往人工纸质记及时代，建成全域立体不美不美不雅察群集。徐锡伟展示：“如今我们具有‘空六合一体化、多层次、多参数’的地动不美不美不雅察琐细，全数完成数字化、无人值守主动传输。”

空中上，千余座国度级测震台站、上万台强震动设备全域袒护，重力、地磁、地电、地下流体、地球化学不美不美不雅察网密布各地。空中依托卫星干与雷达、卫星重力远感，除夜面积捕获区域性地表形变。六合数据互补互通。

徐锡伟展示，经由过程深部探测、卫星记忆辨认和探槽开挖，科学家创作创造，唐山右旋走滑断裂带最初的约10千米地表***带地下理论长度达几十千米甚至更长。古地动研究注解，该断裂带地质汗青上起码产生发火过3至4次近似强震，平均复发距离约3000年，这意味着将来仍有大年夜大年夜约产生发火强震。

基于不美不美不雅察，幻想方面也掉落踪掉落踪了一系列打破。比如，科学家厘清了地动应力转移规律——唐山除夜地动主震8小时后触发滦县7.1级地动，一年多后触发宁河6.9级地动，本质是主震改削区域库仑应力，相邻断层应力打破摩擦阈值产生发火***，这套幻想现为震后余震风险研判中心按照。此外，提出的特除夜地动“级联***”机理，诠释了汶川等特除夜地动的成因。

“都邑里的活动断层就是按时炸弹，哪怕建筑抗震标准再高，跨活动断层建筑的房屋也必定会被同震错动撕碎。”徐锡伟说。基于对断层灾害机理的认知，2004年，他牵头启动全首都邑活动断层探测工程和活动断层填图筹算，如今已完成约130个都邑的探测，对144条活动断层举办了1：5万比例尺的填图。探明断层后落地两项硬性减灾编制：一样往常建筑必须与断层贯穿连接起码15米遁躲距离；搭建断层三维数字模型，模仿强空中行动，延迟圈定烈度高风险区，为应布施济供给按照。

假定说断层探测筑牢都邑长远防地，地动预警则给群众掠夺逃生窗口。“唐山除夜地动后，我国地动预警完成了从无到有。”王暾说，唐山除夜地动时没有任何预警身手。2008年汶川地动时，震后13分钟才确认震中和震级。直到2013年芦山7级地动，预警琐细在震后5秒发出信息。2019年宜宾长宁6.0级地动，地动预警跑赢了地动波，对宜宾市延迟10秒预警，对成都邑延迟61秒预警。

“唐山除夜地动时全国传统地动仪大年夜大年夜约就100个放置，如明全国有3万台地动仪，手机地动仪超出500万个——采取手机内置的MEMS加快度传感器构成分布式监测预警网，供给预警处事。”王暾说。

汶川地动后，王暾团队率先在中国打破地动预警技能。2011年4月25日发出中国首条预警信息。2014年10月建成全国性除夜海洋动预警网，如今延长至我国31个省区市、袒护面积220万平方千米、袒护我国地动区人丁的90% 。2024年，中国地动局主导建成的中国地动预警网经由过程验收，阐扬愈来愈多减灾实效。王暾泄漏：“琐细在15年处事中仅误报一次，网外埠动无漏报，切确率全球抢先。”

在此根本上，多灾种预警琐细也在展开，经由过程数字化新型技能完成群测群防。“袒护地动、滑坡、泥石流、山洪、内涝，集团技能走在全球最前沿。”王暾说。

“和平”未竟，预告“碉堡”待兼并

当然监测、预警下场丰富，但短临地动预告仍是全球艰苦。

人工智能被寄予厚看。2022年，中国地动学会创建了地动人工智能专业委员会，鞭挞相干研究。

不过，受访科学家对人工智能如今能阐扬的感染还是持保管立场。徐锡伟展示，领祖先工智能只能做一些赞助工作，比如辨认人眼分辨不出的微震、批量求解震源机制、勾画断层筹划等，但这些都是震掉落踪队行数据分化，若何做到震前短时辰预告尚需深切试探。

而在地质层面，经久来看预告仍存在两除夜堵点：一是低成本全袒护探测技能仍不成熟，全国广袤县域仍有除夜量空白；二是不合条长断层，没法预判是分段***产生发火强震，仍是多段串连***构成除夜地动或特除夜地动，直接限制经久毁伤性评价。

“人工智能不是全能钥匙。”王暾说，它善于总结已有经验，但因为全球成功预告案例凤毛麟角，贫窭操练样本与必须的底层物理参数，地动预告如今还是难以完成。

不过，王暾对此真实不悲不美不雅不雅不雅不雅不雅不雅。“地动是物理过程，只需把关头的物理参数监测到，就必定能推扮演来。”他说，关头是要监测到地下8到20千米的应力和能量静态演变，这是破坏性浅源地动的次要孕震层。

2010年，王暾和四川省地动局研究员陈天长提出“地下云图”的技能线路，在川滇强震多发区地表下两米埋设仪器，经由过程地球物理数据反演深部应力、能量静态改削。“我们不纠结应力无缺孕育过程，只监测应力邻近***的临界阶段。”王暾说。

2018年他们在汶川建成首个监测站，2022年在川滇建成650个监测站，如今正在延续优化扩建。“这是我第三除夜科研志向，前两项地动预警、多灾种预警已根本落地。我给本身10年时分，掠夺完成预告关头打破。”王暾说。

放眼全球，两位专家不雅不雅不雅不雅不雅不雅不美不雅不雅不雅不雅念齐截：中国地动科学已与全国同步，部分局限抢先。不过，徐锡伟展示，行业仍要培养、吸引具有倾覆性原创幻想与技能的立异人才，进一步鞭挞国产监测芯片、精细仪器的展开。

站在唐山除夜地动50周年节点，徐锡伟等待将来中国科学家能站在全球地动科学最前沿，产出倾覆性原创性地动科学幻想与减灾技能，解辞退夜陆强震孕育、产生发火等断层滑动动力学中心谜题。王暾则希看，地动预告这一全国级艰苦早日掉落踪掉落踪赋性性打破。