图为北京国家地球观象台大门浙江新闻客户端记者郑文摄
7月28日,唐山大地震43周年。在唐山地震遗址纪念公园里,市民们向唐山“7·28”大地震罹难同胞敬献花篮,祭奠在大地震中逝去的亲友,追忆在抗震救灾中英勇牺牲的英雄。
中国地震局数据显示,年我国大陆地区共发生16次5级以上地震。每次地震过后,抗震救灾工作牵动人心,有关地震科学研究的进展也广受热议。
地震能不能预测?地震台是如何监测地震的?现在地震速报有多快?日前,浙江新闻客户端记者跟随着“壮丽70年·奋斗新时代”蹲点采访活动,往返于北京国家地球观象台、北京鹫峰地震台、中国地震台网中心和中国地震局地球物理研究所等地,一路探究地震科学发展的过去、现在与未来。
如何监测地震?
“用测震仪为地球‘做CT’”
从北京市区向西驱车40余公里,便来到了位于温泉镇白家疃路的北京国家地球观象台。放眼望去,草木青葱、生机盎然,置身于空旷静谧的台站里,整个人都安静了下来。
工作人员告诉我们,把地球观象台建在这里就是因为远离市区噪声小,尽可能减少对地球观象工作的干扰。
第一次听到地球观象台这个名字时,我心想一定是用望远镜“观象”吧!或许是登上高山找一处视野极佳的位置观测地貌?或是去广袤无垠的平地上观测地形?事实证明,我大错特错了。因为我里里外外逛了一圈,却没有发现一件可以直接用眼观测的仪器。
走进仪器库,只见20多个银白色的小圆柱体整齐地摆放在离地1米多高的平台上,不远处是摆满了一整个货架的黑色“行李箱”,每个“行李箱”里头装着一个黑盒子,通过电缆与圆柱体一一相连。
图为仪器库里的地震仪
“这是什么东西在充电?”我好奇地问。“这不是充电,我们在检测这些地震仪,圆柱体是地震计,黑盒子是地震数据采集器。”正在整理地震仪的工作人员宋丽莉一抬头,正对上我们的摄像机。“对地震人来说,地震监测设备就像你们记者的摄像机一样重要。每次从野外收回来以后都要清理干净,重新检测。”
原来,这些不起眼的小物件就是我在找的“望远镜”了,构造简单,小巧玲珑,与书中看到的古代张衡地动仪毫无相似之处。这一批3月份刚从野外收回来的地震仪正在进行设备检测,以确保观测数据质量可靠。
图为正在进行设备检测的地震计
宋丽莉介绍说,这些设备是“中国地震台阵观测系统”的主力军,一套地震仪相当于一座流动地震台,覆盖在全国各地的多座固定地震台站加上套流动地震仪构成了一张细密的观测地网,据点与流动兵团联合作战,时刻监听地球脉搏,记录地壳风吹草动。
“地震仪怎样观测地震呢?”“就像为地球‘做CT’一样,地震仪能够通过捕捉地震波,帮助我们获得地球内部的结构图像和活动规律,进而寻找地震的形成机理。”为我们作科普的是中国地震局唯一一名来自科研工作第一线的十九大代表、中国地震局地球物理研究所研究员丁志峰。
“我们计划对整个中国大陆地区做一次全面而规范的‘CT’,目前已经完成了将近三分之一的国土面积。”为了帮助我们更直观地理解,丁志峰拿出一张地图,图中整个中国被划分为7大区块,云南、四川、甘肃、青海等地在内的南北地震带被标为一、二期,浙江所在的华南地区被标为七期。
他解释道,中国地震科学台阵探测项目已经完成了一、二期,获取了南北地震带约万平方公里的地下精细结构。这些地震台阵的观测资料,可以揭示地球深部的构造特征,帮助我们“把地下搞清楚”。
令丁志峰颇为自豪的是,虽然中国的台阵探测起步比美国晚了10余年,但是现在中国地震台网的规模全球最大,台阵布设密度比美国高一倍,探测结果图像分辨率也因此高一倍。
这些进步离不开默默坚守在全国各地的地震人。90年前,中国地震事业的开拓者之一李善邦先生亲手创建了北京国家地球观象台前身、我国第一个地震台——鹫峰地震台,开创了我国地震观测研究的新纪元。如今,这支地震人队伍枝繁叶茂,郁郁葱葱。
图为年的鹫峰地震台全貌资料图
图为如今的北京鹫峰地震台资料图
“我就觉得,得有人踏踏实实做这个事。”北京国家地球观象台副台长朱战斌口中的这个事就是测震,他一做就是30年。
30年来,一开始他紧张地连觉都睡不着,如今对待地震熟悉得如同见到刮风下雨一般自然;睡梦中被警报叫醒,立刻爬起来处理数据,已是家常便饭;甚至对识别地震波形,他都练出了“一目了然”的能力。“每一个波都有自己的长相,来自同一个地区的模样差不多。我现在能识别的有西藏、日本、台湾、墨西哥,一说,我脑子里能浮现出波形来。”
测震员的职业病可不少,朱战斌笑着说,以前地震警报设置的音乐是《献给爱丽丝》,休息时在家里看电视听到这音乐,还以为地震了!后来,他特意把音乐改成了国歌,一来减少“撞歌”的频率,二来能够提醒测震员们牢记对国家、社会和职业的责任。
地震速报有多快?
“一分钟覆盖数亿人”
蹲点期间,台湾花莲县海域突发6.7级地震,台湾震感强烈,东南沿海各地均有震感,手机上各大新闻客户端都火速推送了来自中国地震台网的测定消息。当天下午我们也第一时间赶往位于北京三里河附近的中国地震台网中心,一探究竟。
中国地震台网中心紧挨着国家发改委办公区,同行的一位发改委跑线记者感慨,竟然不知道发改委后面还有这么一个神秘的地方,虽然“店面”不起眼,但是它的一举一动可牵动着数亿人的心。
图为中国地震台网中心速报大厅
走进五楼速报大厅,只见一排排电脑屏幕上跳动着各式各样的波形图,一张张大小不一的世界地图上密密麻麻的圆点闪耀着不同颜色的亮光。
“看,这就是刚才台湾地震的实时地震波形图,这个波形特别大,有些近的台站都震得‘限幅’了。”地震速报员杜广宝一边在电脑上放大波形图,一边给我们讲解。
地震什么时候发生的?在哪里?震级多大?这是地震速报需要提供的基本信息。杜广宝说,平常遇到地震,我们收到的往往是中国地震台网“自动测定”与“正式测定”一前一后两条消息,这是因为自动速报的使命是抢时间,结果有时不够精准,需要人工校正,再向外发布正式测定结果。
图为中国地震台网中心工作人员讲解
“现在地震速报有多快?”“我们的地震速报能够一分钟覆盖数亿人。”中国地震台网中心数据部副主任侯建民给出的数据是可喜的——从模拟记录时代的1至2小时,到数字观测时代的半小时,再到人工速报时代的10分钟,如今我国地震可以实现震后1至2分钟发出自动速报结果,震后10分钟发出正式速报结果,速报能力已达国际先进水平。
“现在是数字化时代了,以前的模拟时代我都没经历过,听老同志讲他们用滚筒记录然后拿尺子量呢!跟我们现在直接在波形图上操作测量振幅完全不一样。”杜广宝说的“滚筒式纸质记录仪”,我们前两天在鹫峰地震台里见过,确实是个庞大而笨重的老古董。
除了越来越快,越来越准,地震速报还在往内容丰富的方向升级。
我打开“中国地震台网速报”的官方微博,粗略浏览了一下,看到它在4月3日发布的一条有关台湾地震活动统计情况的长微博,这一条平常的信息却因结尾一句“以上信息由地震信息播报机器人于年4月3日10时6分6秒自动产出,用时6秒,公测阶段仅供参考。”显得有些不同。
这个播报机器人是地震速报的新帮手。周边县城、历史地震、热力人口、卫星影像……侯建民给我们列举了一长串机器人能够自动采写的内容,“互联网+地震”服务模式正在逐步将“把最新最全面的地震消息在最短的时间内告诉更多的人”的愿景变为现实。
地震到底能不能预测?
“把‘现在还做不到’理解成‘不能’是有问题的”
如果说地震观测是为地球做体检,地震速报是告知体检结果,那是否有办法提前发现病灶、遵医嘱作预防呢?带着这个问题我们见到了此行最期待的采访对象、著名地球物理学家、中国科学院院士陈运泰。
图为陈运泰院士接受采访
周六早上的中国地震局地球物理研究所颇为安静,比约定时间提早15分钟到办公室的陈运泰院士,腰杆笔挺,脸色红润,精神矍铄。
走进他的办公室,一张巨大的最新地震区划图映入眼帘——李善邦先生生前带队完成的新中国第一代地震区划图如今已经更新换代到了第五代。
图为挂在陈运泰院士办公室里的中国地震动峰值加速度区划图
“地震区划图是我们国家地震事业很重要的一个成就,除了通过历史资料和野外调查来研究地震是怎么回事以外,我们还用各种物理手段对地壳、地幔等地球内部的结构进行了卓有成效的探测和研究。”他将我国地震学研究领域的历史与重要进展娓娓道来,深入浅出,通俗易懂。
对陈运泰来说,8年汶川大地震是一个重要的时间节点,地震发生10多个小时后,他带领课题组用全球地震台网记录的数据,反演出地震震源位置与地震破裂过程图。当时按照惯例,地震后大批野外工作人员跑遍整个地震区,经过三个月的野外工作,才画出了一张汶川地震烈度图。
“烈度图显示有两个极震区,一个在映秀,另一个在北川。这与我们在地震十多个小时后得到的地震破裂过程图显示的完全一致。”陈运泰说,这不但在科学上证明了理论工作和实际结果是一致的,更重要的是这个结果对指明救灾方向起到了很重要的作用。
图为陈运泰院士接受采访
“那地震到底能不能预测呢?”几个问题过后,有记者抛出了这个大家最好奇的问题。
这个问题,科学界长期以来就有争议,20多年前还曾掀起过一次大讨论。陈运泰当时的态度相对乐观——“地震不可预报这样的论断要慎言”。
时至今日,陈运泰的观点依然不变。“我们现在还做不到在指定的时间、地点、震级范围内作地震预测预报,但是把‘现在还做不到’简单理解成‘不能’,在科学上是有问题的。”陈运泰院士的神情非常严肃。
“那地震预测到底难在哪?”我们继续发问。陈运泰从地球内部的“不可入性”、大地震的“非频发性”和地震物理过程的复杂性三个方面作了解释。“地震预测预报不但是强烈的社会需求,也是对地震学家的挑战。中国的地震学家做了很多工作,但是还远远不够。”陈运泰觉得地震学家有义务为公众普及地震科学发展现状。
怀抱着这样的信念,陈运泰院士一直致力于科普事业,他最近刚写完一本“没有数学的地震学”。“书稿过两天就要交给出版社了,名字也许要改一下。”他拿出一卷新书的封面设计图,铺开,书名写着“地震浅说”,“‘简说’和‘浅说’,你们觉得用哪个好?”一字之差,陈运泰院士非常认真地跟我们推敲起来。
“新书出版以后,欢迎你们继续和我讨论!”临走时,他执意送我们到电梯口,热情地向我们发出了再一次会面的邀请。
地震人甘坐“冷板凳”
刚接到采访任务时,看到地震探测科学的主题,着实费了一番功夫补课,同行的记者们也是发愁“稿子难写”。
随着采访慢慢深入,我们才逐渐意识到,相比于星辰大海,人类对脚下的大地了解得远远不够,新闻媒体有关地震科学历史与发展的宣传报道也比航空航天等热门领域少得多。这么一想,我们肩上多了一份责任。
一周的蹲点采访中,我们接触了许许多多地震人,有天24小时无论刮风下雨都坚守在郊区地震台的测震人,有工作容不得半点差错、顶着巨大精神压力的地震速报员,有年逾古稀至今奋战在地震科学战场上的老一辈院士专家,以及受父辈影响致力于科普事业的地震先驱的后人……
不得不感慨,他们是一群甘坐“冷板凳”的人,是一支默默无闻不懈进取、矢志不渝为国奉献的英雄队伍。
作为群灾之首,地震是一个世界性难题。地震科学短期内难以作出显著的成绩,有时还要承受巨大的社会压力,需要地震人有耐心,有恒心,愿意长期坐“冷板凳”,还要坐热“冷板凳”。
过去,老一辈地震人舍小家顾大家,奉献青春,无怨无悔,开创了我国地震事业新局面;如今,更多的年轻地震人毅然接过“冷板凳”,默默坚守,攻坚克难,献身于我国防震减灾事业。
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。在这个飞速发展的时代,只有甘坐“冷板凳”,聚焦“冷学科”,通过几代地震人的付出与努力,我国地震事业才能不断创造出世界一流的科研成果,为人类进步贡献中国智慧。