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科技進(jìn)步不斷暴露世界性難題——地震預(yù)測(cè)
2022年04月26日 11:38:28
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：5356
地震預(yù)測(cè)作為一個(gè)既緊迫要求予以回答、又需要通過(guò)長(zhǎng)期探索才能解決的難題的確非常困難，但與幾十年前的情況相比，科學(xué)家們通過(guò)各種儀器技術(shù)，將這些難題暴露地更加清楚。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】地震使人類社會(huì)所要面臨的重要自然災(zāi)害之一，是由于地殼快速釋放能量過(guò)程中所造成振動(dòng)，期間產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。單單從理論上聽(tīng)著似乎并沒(méi)有那么可怕，但近20年來(lái)，全國(guó)重大地震已經(jīng)造成近100萬(wàn)人傷亡，經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)。這種極其復(fù)雜的自然現(xiàn)象，即便是在科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達(dá)的今天，也很難做到準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。
由于地球上的板塊之間相互擠壓碰撞，造成板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生了錯(cuò)動(dòng)與破裂，從而引起了地震。地震所帶來(lái)的傷害不僅僅是人員的傷亡，它還會(huì)造成滑坡、山體崩塌、海嘯、有毒氣體泄漏以及細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴(kuò)散等次生災(zāi)害。其實(shí)，地震是一種極其普通且常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，但由于地殼構(gòu)造的復(fù)雜性和震源區(qū)的不可直觀性，使得我們無(wú)法直接得知其孕育和發(fā)生，以及其成因和機(jī)制。到目前為止，人類都沒(méi)有完全掌握地震發(fā)生的規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)也存在著相當(dāng)大的困難。
但為了盡可能去抵御大自然所帶來(lái)的傷害，地震預(yù)測(cè)成為了“必修學(xué)科”。地震預(yù)測(cè)是一個(gè)既緊迫要求予以回答、又需要通過(guò)長(zhǎng)期探索才能解決的難題。事實(shí)上，我國(guó)的地震預(yù)測(cè)至少已有2500余年的歷史。觀星測(cè)震是我國(guó)最初的地震預(yù)測(cè)方法，有近百條相關(guān)觀星測(cè)震經(jīng)驗(yàn)被記錄在古書(shū)中。東漢順帝時(shí)期，張衡發(fā)明了世界公認(rèn)的第一臺(tái)測(cè)振儀——候風(fēng)地動(dòng)儀。
再往后，觀星測(cè)震逐漸被觀地測(cè)震所取代?！兜卣鸾狻分辛信e了六種地震前的宏觀現(xiàn)象，“凡井水無(wú)有一切他故，而忽渾并發(fā)惡臭者，震兆也”、“池沼之水，無(wú)端泡沫上騰，若沸煎茶，勢(shì)必地震”、“若風(fēng)日清和，臺(tái)腿不作，海水忽然澆起，洶涌異常，勢(shì)必地震”等，這種依據(jù)地面上下的宏觀異常或是貼近地面的宏觀異常的預(yù)測(cè)地震的方法，更貼近大眾的日常生活。
不過(guò)，盡管觀地測(cè)震不像觀星測(cè)震那樣高遠(yuǎn)縹緲、神秘莫測(cè)，兩者的本質(zhì)上都屬于經(jīng)驗(yàn)性預(yù)測(cè)，沒(méi)有辦法實(shí)質(zhì)性地促進(jìn)我國(guó)的地震預(yù)測(cè)水平有突破性的提高。地震預(yù)測(cè)的進(jìn)展主要受到地球內(nèi)部的“不可入性”、大地震的“非頻發(fā)性”以及地震物理過(guò)程復(fù)雜性等困難的制約。
近些年來(lái)，我國(guó)在地震預(yù)測(cè)領(lǐng)域投入了大量的財(cái)力、物力、人力。高靈敏度氫氣地震預(yù)測(cè)儀是一種對(duì)氫氣濃度進(jìn)行檢測(cè)，從而預(yù)報(bào)地震的儀器，它能夠精確地檢測(cè)到從地底冒出來(lái)的氫氣，其靈敏度甚至達(dá)到了千億分之一，相較傳統(tǒng)得觀測(cè)儀器，靈敏度提高了100萬(wàn)倍以上；AETA多分量地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由電磁波傳感器、地聲傳感器、數(shù)據(jù)處理終端及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)云平臺(tái)以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成，可以通過(guò)捕捉“地聲”和“電磁擾動(dòng)”等地震前兆的異常信號(hào)，從而對(duì)地震進(jìn)行預(yù)測(cè)；張衡一號(hào)電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星是我國(guó)首顆觀測(cè)與地震活動(dòng)相關(guān)電磁信息的衛(wèi)星，它搭載著高精度磁強(qiáng)計(jì)、感應(yīng)式磁力儀、電場(chǎng)探測(cè)儀、高能粒子探測(cè)儀等科學(xué)探測(cè)儀器，通過(guò)獲取相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)及其周邊區(qū)域開(kāi)展地震前兆跟蹤。
近段時(shí)間，中國(guó)科技大學(xué)的李澤峰研究員甚至利用人工智能深度學(xué)習(xí)中的變分自編碼器對(duì)全球3000多個(gè)中大型地震的震源時(shí)間函數(shù)進(jìn)行二維空間壓縮和模型重構(gòu)，全景式地展示了全球地震矩釋放模式和數(shù)量分布的相似性和多樣性，深化了對(duì)地震能量釋放模式的認(rèn)識(shí)，對(duì)地震早期預(yù)警中最終震級(jí)的可預(yù)測(cè)性提供了有益啟示。
地震預(yù)測(cè)作為一個(gè)既緊迫要求予以回答、又需要通過(guò)長(zhǎng)期探索才能解決的難題的確非常困難，但與幾十年前的情況相比，科學(xué)家們通過(guò)各種技術(shù)儀器，將這些難題暴露地更加清楚。并依靠科技進(jìn)步、強(qiáng)化對(duì)地震及其前兆的觀測(cè)，不斷提高地震觀測(cè)儀器的穩(wěn)定性和精確度，同時(shí)結(jié)合人工智能深度學(xué)習(xí)分析研究，堅(jiān)持不懈，我們?nèi)阅軐?duì)地震預(yù)測(cè)的前景保持謹(jǐn)慎樂(lè)觀的態(tài)度。
(資料參考來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)、百科、四川省地震局、知網(wǎng)等)
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