地震監(jiān)測和預(yù)報結(jié)合在技術(shù)層面問題的討論
編者按 蔣長勝研究員2015年入選中國地震局首批“防震減災(zāi)優(yōu)秀人才百人計劃”,現(xiàn)從事地震監(jiān)測預(yù)報管理工作。
廣泛被大家提及的“地震監(jiān)測和預(yù)報結(jié)合”問題,之所以成為問題的可能的背景是,隨著近年來中國地震觀測網(wǎng)絡(luò)的飛躍式發(fā)展,大量地震觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)出與在地震預(yù)測中的應(yīng)用相對不充分,以及地震預(yù)測工作未向地震觀測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出針對性的指導意見等有關(guān)。然而這一“問題”可能是一種表象,事實上,即使在地震臺站和各類地震前兆測項建設(shè)數(shù)量與密度上,當前的快速發(fā)展仍無法滿足服務(wù)防震減災(zāi)總體目標的需求;另一方面,地震預(yù)測對監(jiān)測體系發(fā)展的指導意見受到當前研究水平局限,而“面向地震預(yù)測的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計”等國際前沿概念也是中國測震學科技術(shù)協(xié)調(diào)組近年著力推進的重要議題。由此可見,上述問題可能需要分層次解決。
拋開頂層設(shè)計、戰(zhàn)略發(fā)展層面,從研究個體或較小單元的角度,對“地震監(jiān)測和預(yù)報結(jié)合”仍可有所作為。以便于操作的技術(shù)層面為例,將存在的問題細化到“細枝末節(jié)”,即可找到一些線索,例如監(jiān)測的“訴求”,包括需要知道余震區(qū)監(jiān)測需要達到的定量化監(jiān)測水平是多少才能滿足余震預(yù)測需要,對年度重點地震危險區(qū)需要達到何種監(jiān)測能力、觀測的重點部位在哪里,現(xiàn)有地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布局應(yīng)該如何調(diào)整,等等。預(yù)測的“訴求”包括,使用的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量如何,觀測誤差和其他不確定度如何,監(jiān)測系統(tǒng)的連續(xù)和穩(wěn)定情況如何以及可能對地震預(yù)測結(jié)果的影響,等等。
環(huán)顧當前國際研究工作,這些“細枝末節(jié)”問題,可以從技術(shù)角度找到一些解決方案。例如,由美國南加州地震中心(SCEC)2006年發(fā)起的全球“地震可預(yù)測性合作研究”(Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability,CSEP)計劃,采用的包括對地震發(fā)生數(shù)(N-test)、地震震級(M-test)、地震發(fā)生地點(S-test)等專用預(yù)測效能評估技術(shù),可以實現(xiàn)對“截止震級”(Mc)等影響預(yù)測效果因素的定量評價,從而可以指導包括余震區(qū)應(yīng)急流動觀測究竟應(yīng)該確保達到何種震級等問題。此外,國際上近年發(fā)展的“基于概率的完整性震級”(Probability-based Magnitude of Completeness,PMC)方法,即可以實現(xiàn)對地震臺網(wǎng)監(jiān)測能力的實時和定量監(jiān)控,這對評價觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量、確保預(yù)測工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)非常關(guān)鍵。由此,利用技術(shù),從定量、可檢驗的角度,監(jiān)測和預(yù)測的“對話”將變得更具建設(shè)性。
列舉部分實例,片面討論了“地震監(jiān)測和預(yù)報結(jié)合”問題,具體的研究和討論,需要廣大地震科技工作者共同面對、合力解決?!兜卣鸬卮庞^測與研究》為大家提供了展示平臺,愿與各位共同努力,展示科研成果,推動期刊發(fā)展。
蔣長勝
2015年10月