2006年11月4日美国天文学会组织了一次天文地球事件研究高级科普讲习班。在会上一位历史学家讲述了沃特曼关于公元前8世纪亚术人预报地震的历史。由此追溯到古代波斯人的地震预报历史，以及1042年塔布利兹地震、1549年库希斯坦地震和1593年拉尔地震等地震的预报。据查古亚美尼亚人也曾预报过一次破坏性地震之后的余震（《世界在古国地震、地震预报及地震预防记载的初步调查》，陈英方，1974）。有关地震、火山喷发和飓风等巨灾的记载引起听众的极大兴趣。现代地震学家、自然科学家探讨地震预报、地磁学和重力学等基本物理场问题，论证各种假设、模型，寻找最新证据，并研究我们的理解能力的局限性，最终目的都是与这些自然现象共存，减轻它们对我们的破坏和影响。作者将在此文中综述介绍一些地震及其预防的知识。

    一、地震是研究地球内部的探针
每年地球约发生10万次有感地震，其中的1%是破坏性地震，给人类造成巨大伤亡和损失。1755年葡萄牙大地震夺走了7万人的生命，将首都里斯本夷为平地。1976年中国的唐山地震夺走了24万多人的生命，100亿人民币的经济损失。1971年美国圣费尔南多地震，造成5亿多美元的损失，破坏了城市生命线工程，1989年旧金山地震的经济损失超过500亿美元。1995年日本阪神地震造成的经济损失超过2000亿美元。
    为了逃脱地震这个恶魔的控制，甚至制服这个恶魔，我们要理解它。长期以来，地震是激励人们探索地球奥秘的主要动力，正是地震本身向我们提示了许多地球内部的知识，告诉我们地球形成的过程。这和另一种研究十分相似，那就是人们通过头部损伤来研究大脑的过程。许多地震的损失是由于人们自己的无知和愚蠢造成的，这是让人十分痛苦的一件事。
    我们可以把地震看做地球的很小一部分发生的震动，这一部分被认为是一个点。震源辐射出来的地震波可以被生物、自然和人造的建筑物和仪器检测出来。20世纪初出现了地震仪，通过类似X射线的方式探测地球内部构造。从地震记录图，或地震图的一些组成部分编成全球地震成像，给它起了一个和X光断层成像相似的名字：地震层析成像。1906年奥尔德海姆通过检测一次地震在地球不同位置产生不同形式的波，提示了地球存在一个巨大的地核。之后不久，莫霍洛维奇发现了地球内部50km深处的一个不连续界面，这就是地壳和地幔之间的分界面。古登堡修订了奥尔德海姆的理论，认为地核的半径约为2900km，这与现代值相当接近了。1936年莱曼发现了地球还存一个固体内核的证据。许多证据还表明，地球内核和外核之间，地核与地幔之间存在一些过渡的区域。岩石圈包括上地幔上方的海洋和陆地的地壳。地球的每一层是不同质的。如果我们把地球看作是由热或者对流运动驱动的机器，那么一定会有一些地区有物质升起来，另一些地区会有物质沉下去。地幔中极热地方的升力十分巨大，形成火山喷发。同样，下沉力巨大形成海底。由于地球的每一部分都不是同质的，才会存在火山喷发和巨大地震现象。20世纪70年代建立的世界地震观测台网（WWSSN）记录汇总的观测地震数据给我们提供了知识的来源。
    二、地震的强度
    最早人们是通过地震造成的损失大小和对地震的感觉强弱来度量地震的强度。第一个正式的度量是用罗西—福勒震级（10级制），以此来定出地震的源头。1902年麦卡利用12级来考察震源。此后，人们觉得需要用一种统一的仪器记录地震以利于比较。于是，1935年里克特提出了里氏震级ML（距离震中100km处的标准地震仪所记录的地震波最大振幅的对数），振幅是用千分之一毫米表示。对于远震或深震，人们需要不同的计算方法。对于远处地震用表面波的强度来定震级Ms,而对于深震则用体波的强度来定震级Mb。所有这些计算公式都是经验性的，有0.2—0.3的不确定性。当震级超过8级时，Ms震级是失效的，因为它没有考虑到断层大小和断层位移的总体差异。此时考虑用矩震级Mw来定地震强度。地震矩是从断层位移发生的数量和强度导出的一个量度。如1960年智利大地震Ms为8.3，Mw为9.5，1906年旧金山大地震Ms为8.25，但Mw为7.9级。事实上里克特为了让震级具有通用性，尝试使用地震释放出来的能量，而不是振幅来修订震级的定义。

三、板块

除了记录地震发生的区域和范围，地震图也能揭示出断层是如何移动的。地表的破坏可以告诉我们地震时断层是怎样移动的。常见情况是：不是断层不能到达地表，而是即使断层到达了地表，也因植物、土壤或道路等因素使得断裂不那么清晰可见。地震地质学家可以根据地震记录推断出震源平面或断层面。
全球地震分布情况是我们认识地球表面的一把钥匙，通过它我们能够将地球表面划分为若干个较小的不连续单元，这就是地球板块。1858年麦力特早就指明了板块的边界线。1954年贝尼奥夫证明海沟中经常存在一个地区是震源，它在海底向陆地俯冲，这种地震活动反映岩石圈的下滑板块中的应力。1960年威尔逊认为，海底山脊的断错是一种转换断层，相对的两方沿相反方向移动，一些转换断层到达了陆地，著名的美国西部圣安德烈斯断层，约旦大裂谷就是典型的转换断层，是板内地震的发源地。1811—1812年密苏里州新马德里地震，就发生在这里。现已证明俯冲带和转换断层要为许多地震的发生负责的，我们不应忽视它们所造成的严重灾害，应对其严加防御。历史上有两个震前动物异常行为令人特别关注。它们是比格尔号船长菲兹罗伊在康塞普西翁地震和公元前373年地震前鼬鼠以及千足虫逃离海力斯的报告。这些报告反映了地震动、电磁场噪声以及辐射粒子使得动物行为反常。我们希望能够利用其它手段来对地震预先报警。
1688年胡克首次宣布地震和一些地质现象有关联，在《论地震》中他将地震归因于提升和下沉作用。莱尔在《地质学原理》中论述了地震造成的地貌持久变化，他用大金字塔的体积度量了1822年智利大地震。今天我们可以用多少吨TNT及原子弹爆炸放出的能量作比较标准。1911年里德提出了弹性回跳理论。由于断层两侧沿相反方向移动产生的张力将由断层的突发滑落而得到释放，通过对震前和震后圣安德烈斯断层的精确测量证实了里德理论的正确性。地震伴随着陡崖的形成提醒我们接受在被隐伏的断层上方可能出现褶皱的观点。1980年阿尔及利亚阿斯南地震和1983年加州柯林加地震表明，地震能促进山体的提升，而褶皱可用来判断可能引发地震的隐伏断层的一个线索。
    地震现象的发生为我们提供了什么，这是作预防工作必须注意的问题。以地震的历史记录为依据进行地震预报有很大的不确定性。比较历史上对地震的预测和真实的地震发生之间的差异就能证明这一点。水文学和气象学中也有相似的方法。在水文学和地质学百年的洪水和干旱的频率是进行预测的根据。古生物学利用大灭绝发生的模式。地震预测就像在一个大尺度上作气候上的预测，地震预报却是从一个局部的云图和长期趋势中找到一个局部的短期的天气模式的预测。地震学家可以通过俯冲或者转换运动来找到板块边界的地震繁发地带，这个过程和气象学家找到穿过西北欧的冬季低压带相类似。历史记录会告诫我们，这些关键地区中的一部分，在最近一段时间内没有发生大地震，我们因此就需要对这些地震灾区多加注意了，1985年9月19日墨西哥城大地震就发生在这样的地震空区之中。
    大部分地震预测都需要进行局部预测的。如果使用气象学上的比喻，地震预测就好像要预测某一次特定的飓风一样。尤其当用户是在考察地震对电厂可能造成的危害，或者城市规划者在制定城市建筑标准和区域规划的时候，这种需求特别明显。在许多有关地震发生机理研究中，更多的研究也集中于那些被怀疑可能产生地震的断层，当然，并不是所有的活断层的移动都能引起地震，这个观点也许有助于我们理解为什么我们预期的由于相邻板块的移动所释放的能量和实际地震中释放出来的能量不相匹配，这是普遍的特征，但在欧亚大陆和阿拉伯半岛两个板块之间体现得最明显。
    此后，我们需要考虑的是将怎样预防地震呢？可因布拉大学有人曾经宣布，在宗教仪式上将几个人温火烤死能有效的预防地震（荒唐），伏尔泰记载说，就在那之后的第二天发生了灾难性的地震，他认为这不是有效的方法。阿地森曾兜售过一种预防地震的药片。现今人们发现，在所预测的地点之外频发了多次地震，它告诉我们，对地震的发生，我们能做什么，我们发出的预测结果在多大程度上是不可靠的，地震预测有多么的复杂。地震预测预报是研究复杂性科学当中的一种自然尝试，正因为难才需要我们不断地求索，臻至成功路要不断攀登、遇难、再攀登。
    四、地震预防
    美国FEMA地震预防项目负责人在报告会上介绍了地震预防计划的新框架，它的特点是强调新技术新手段的重要作用。该框架的纲目如下：
    1、地震灾害损失增强的趋势（美洲和亚洲的典型报告）。
    2、地震预防（地震预测预报，地震预警和警报系统，地震应急，工程性抗震，地震软科学的作用，全方位监测系统，多学科综合防灾系统）。
    3、加强重大项目的研究（空间和海洋技术监测系统与预测系统，生命线工程系统抗防新技术的应用化，接近震源技术，人体避伤避亡的防护技术等）。
    4、国际合作和学习。
    5、防震科学思想设计模型的清点和创新。
    6、需求与供应方面。