“是時(shí)候吹響地震數(shù)值預(yù)報(bào)的起床號(hào)了。”日前，中科院院士石耀霖在談到我國(guó)地震預(yù)報(bào)的發(fā)展進(jìn)程時(shí)表示，應(yīng)大力發(fā)展和部署應(yīng)力觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)、應(yīng)力觀測(cè)技術(shù)，將地震預(yù)報(bào)由經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)向基于物理的數(shù)值預(yù)報(bào)。

“數(shù)值預(yù)報(bào)可以吹響‘起床號(hào)’了，但是吹響‘進(jìn)軍號(hào)’還不到時(shí)候。”石耀霖補(bǔ)充說，地震預(yù)報(bào)要搞數(shù)值預(yù)報(bào)，從技術(shù)上有五個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)、解方程的能力、建立結(jié)構(gòu)物性模型、初始條件和邊界條件。

他認(rèn)為，我國(guó)的前三項(xiàng)技術(shù)已基本掌握，但后兩項(xiàng)技術(shù)才是制約地震數(shù)值預(yù)報(bào)的關(guān)鍵，“如果給后兩項(xiàng)打分，初始條件是‘差’，邊界條件是‘極差’”。

“我們不知道初始應(yīng)力狀態(tài)，也無法計(jì)算絕對(duì)值。”石耀霖說，初始應(yīng)力必須來自觀測(cè)，“因此，應(yīng)力觀測(cè)系統(tǒng)必須有國(guó)家級(jí)的部署，地殼深部探測(cè)計(jì)劃應(yīng)該發(fā)揮獨(dú)特的作用”。

據(jù)了解，我國(guó)將地震預(yù)報(bào)作為一項(xiàng)國(guó)家任務(wù)始于1966年。五十多年來，既有成功的例子，也有失敗的例子。“但是總體來說，我國(guó)預(yù)報(bào)水平?jīng)]有明顯提高，基本上還始終浮動(dòng)在同一水平。”石耀霖坦言，我國(guó)現(xiàn)行地震預(yù)報(bào)主要還是經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)。

“經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)是不可靠的，尚沒有一種經(jīng)驗(yàn)是靈丹妙藥。”石耀霖在回憶1966年邢臺(tái)地震時(shí)說。

中國(guó)地震局在汶川地震的總結(jié)中也提出：不斷積累和奠定地震預(yù)報(bào)的理論基礎(chǔ)，逐步從經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)向物理預(yù)報(bào)發(fā)展。

然而，在我國(guó)，地震的物理預(yù)報(bào)尚沒有明確的思路和做法。“走物理預(yù)報(bào)的道路，需要定量計(jì)算，不是定性地說一說就行了。”石耀霖解釋道，物理的基本規(guī)律都是用定律、方程來描述的，既需要知道這些方程，又需要解這些方程，“這也就是常說的數(shù)值預(yù)報(bào)”。

“我們的計(jì)算雖然不能實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)值預(yù)報(bào)，但是如果把許多數(shù)值計(jì)算的成果用于對(duì)地震形式的判斷的話，現(xiàn)在的能力還是可以實(shí)現(xiàn)的。”石耀霖建議，我國(guó)應(yīng)積極探索地下應(yīng)力的狀況。“我們只有對(duì)地下應(yīng)力情況搞得更清楚了，數(shù)值預(yù)報(bào)才可以取得更大發(fā)展。”

“那么，應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)向數(shù)值預(yù)報(bào)的轉(zhuǎn)變？不妨參考一下氣象預(yù)報(bào)。”石耀霖說，氣象預(yù)報(bào)本來也是經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)，“朝霞不出門，晚霞行千里”等氣候諺語(yǔ)是典型的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)。

上世紀(jì)七八十年代，隨著電子計(jì)算機(jī)能力的提升，科學(xué)家在給定邊界條件、初始條件前提下，通過解動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)等學(xué)科的方程實(shí)現(xiàn)了天氣預(yù)報(bào)的數(shù)值預(yù)報(bào)。

天氣預(yù)報(bào)在預(yù)報(bào)方法上的升級(jí)為地震預(yù)報(bào)提供了思路。“如果想讓地震預(yù)報(bào)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，則必須要跟氣象預(yù)報(bào)走一樣的道路——搞基于物理的數(shù)值預(yù)報(bào)。”石耀霖表示。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2012-05-10 A1 要聞)