7日，成都高新減災(zāi)研究所（簡(jiǎn)稱減災(zāi)所）召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)宣布：四川、云南開(kāi)始建設(shè)中國(guó)首個(gè)地下云圖網(wǎng)。川滇地下云圖網(wǎng)擬在四川、云南建設(shè)2000個(gè)地下云圖監(jiān)測(cè)站，它們的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳到預(yù)報(bào)中心，預(yù)報(bào)中心自動(dòng)實(shí)時(shí)處理，生成地下云圖，再類似于氣象預(yù)報(bào)的“看圖說(shuō)話”，自動(dòng)/人工分析、研判地下云圖，預(yù)報(bào)地震。據(jù)了解，建設(shè)地下云圖網(wǎng)是世界地震預(yù)報(bào)領(lǐng)域的首創(chuàng)，開(kāi)啟了地震預(yù)報(bào)領(lǐng)域的新征程。
據(jù)國(guó)家“千人計(jì)劃”人才、成都高新減災(zāi)研究所所長(zhǎng)王暾介紹，基于減災(zāi)所過(guò)去七年潛心研究，為地震預(yù)報(bào)找到了可行的鑰匙——地下云圖，期待著未來(lái)1~2年建成川滇地下云圖網(wǎng)，再用3年左右地下云圖網(wǎng)采集10個(gè)左右破壞性地震的案例，進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的內(nèi)部技術(shù)試驗(yàn)，再進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的逐步公開(kāi)試驗(yàn)，若成功，將通過(guò)政府進(jìn)行基于地下云圖的地震預(yù)報(bào)的公開(kāi)服務(wù)。
云圖數(shù)據(jù)將啟發(fā)地震預(yù)報(bào)
十年前，汶川地震時(shí)，我國(guó)沒(méi)有地震預(yù)報(bào)，沒(méi)有地震預(yù)警。汶川地震十年后，我國(guó)地震預(yù)警技術(shù)已全球領(lǐng)先，只欠缺地震預(yù)警“最后一公里”的全面打通，但是地震預(yù)報(bào)技術(shù)在全球范圍內(nèi)仍然未能解決。
一些專家認(rèn)為，地震預(yù)報(bào)是世界難題，其難度在于：一是地球的不可入性，二是地震孕育的復(fù)雜性，三是在同一地點(diǎn)的地震重復(fù)發(fā)生的小概率性。但是，王暾認(rèn)為，一是地下云圖網(wǎng)通過(guò)在地表安裝傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下8~20千米的應(yīng)力、能量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，生成了地下云圖，就能夠?qū)崟r(shí)掌握地下應(yīng)力、能量，即不需要“打孔”深入地球，就能監(jiān)測(cè)到地下應(yīng)力、能量；二是地震只是力學(xué)過(guò)程，地震的發(fā)生只與應(yīng)力、能量的積累程度和斷層的斷裂強(qiáng)度有關(guān)，與應(yīng)力積累的過(guò)程無(wú)關(guān)，即對(duì)臨震預(yù)報(bào)而言，不需要考慮地震孕育的復(fù)雜性（類似于，女性懷孕后總是在40周左右生孩子的，與其懷孕的過(guò)程無(wú)關(guān)）；三是川滇地下云圖網(wǎng)將全面覆蓋四川、云南的地震區(qū)，而四川、云南的頻度高，平均每年5級(jí)以上的地震大于3次，即對(duì)應(yīng)川滇地下云圖網(wǎng)，破壞性地震不是小概率事件。地下云圖網(wǎng)監(jiān)測(cè)3年，就能具有10個(gè)以上的5級(jí)地震的地下云圖數(shù)據(jù)。總結(jié)這些云圖數(shù)據(jù)將啟發(fā)地震預(yù)報(bào)。總之，川滇地下云圖網(wǎng)繞開(kāi)了地震預(yù)報(bào)的三個(gè)難題，預(yù)期將有效促進(jìn)地震預(yù)報(bào)科技的解決。
王暾表示，作為對(duì)比，傳統(tǒng)地震預(yù)報(bào)方法之所以不成功是因?yàn)檫€未能形成一張可靠的地下云圖，不能“看見(jiàn)”地下應(yīng)力和能量的動(dòng)態(tài)演化圖（地下云圖），也就不可能可靠地預(yù)報(bào)地震，就只能靠無(wú)足夠科學(xué)依據(jù)的經(jīng)驗(yàn)。“地下云圖生成后，只需要對(duì)地下云圖的判讀即可能可靠預(yù)報(bào)地震了。總之，地下云圖是（可靠）地震預(yù)報(bào)的必要條件，地下云圖是地震預(yù)報(bào)的可能鑰匙。”
用物理量科學(xué)預(yù)報(bào)地震
據(jù)介紹，川滇地下云圖網(wǎng)的主要科學(xué)目標(biāo)是解決淺源（深度小于20千米的）破壞性地震的臨震預(yù)報(bào)科技，研究對(duì)象是震源深度8-20千米的對(duì)人類有破壞性的大地震。歷史經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)人類有破壞性的地震的震源深度幾乎都小于20千米，例如海城地震、邢臺(tái)地震、唐山地震、汶川地震、九寨溝地震的震源深度都小于20千米。另外，震源深度小于8千米的地震的震級(jí)難以大，因?yàn)樯疃忍r(shí)，應(yīng)力和能量積累難以很大，所以震源深度小于8千米的地震的震級(jí)一般小于5級(jí)。
為了實(shí)現(xiàn)面向臨震預(yù)報(bào)的地下云圖，選擇傳感器的要求包括：一是從地下10千米傳遞到地表時(shí)，傳感器所監(jiān)測(cè)的物理量需要的傳遞時(shí)間為秒級(jí)；二是傳感器所監(jiān)測(cè)的物理量與應(yīng)力、能量的物理關(guān)系明確。這些傳感器雖然安裝在地表，但是通過(guò)物理學(xué)方法，卻可監(jiān)測(cè)到地下8~20千米的應(yīng)力和能量。基于這些種類的傳感器，地震預(yù)報(bào)將基于物理關(guān)系明確的數(shù)據(jù)，不再去用物理關(guān)系不明的物理量預(yù)報(bào)地震，而是用地下應(yīng)力、地下能量等直接與地震的發(fā)生地區(qū)、地震震級(jí)有直接關(guān)系的物理量來(lái)預(yù)報(bào)地震。
王暾表示，減災(zāi)所之所以能夠提出地下云圖是地震預(yù)報(bào)的必要條件的原因包括：一是減災(zāi)所的研究人員及合作人員具有深厚理論物理背景、理論力學(xué)背景，具有斷裂力學(xué)的深厚基礎(chǔ)，能夠從理論上確定地震預(yù)報(bào)的技術(shù)路線；二是減災(zāi)所的研究人員還具有豐富的軟硬件知識(shí)，能夠?yàn)榱丝茖W(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、研發(fā)地下云圖傳感器，并且進(jìn)行良好的成本控制，使得川滇地下云圖網(wǎng)的建設(shè)成本在數(shù)千萬(wàn)元級(jí)別。王暾博士表示，地下云圖網(wǎng)的研發(fā)、建設(shè)已得到了組織部門(mén)、科技部門(mén)的資金支持，減災(zāi)所也還在籌建更多資金，以更快的建設(shè)地下云圖網(wǎng)。
首個(gè)監(jiān)測(cè)站將安裝在汶川
值得指出的是，并不是將來(lái)有了地震預(yù)報(bào)，就不需要地震預(yù)警。因?yàn)榈卣痤A(yù)報(bào)只能給出一個(gè)時(shí)間區(qū)間，不可能精確發(fā)震時(shí)刻；地震預(yù)報(bào)只能給出震中的區(qū)域，不可能精確到一個(gè)點(diǎn)。因此，可以在有地震預(yù)報(bào)的區(qū)域加強(qiáng)地震預(yù)警工作，即地震預(yù)報(bào)與地震預(yù)警可以相輔相成。
王暾介紹，川滇地下云圖網(wǎng)的其它目標(biāo)包括：提升地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警科技水平、提升深部資源勘測(cè)科技水平、開(kāi)展川滇地震預(yù)報(bào)服務(wù)、開(kāi)展川滇多災(zāi)種預(yù)警服務(wù)、強(qiáng)化地震動(dòng)參數(shù)速報(bào)能力，大幅提升地震數(shù)據(jù)獲取能力，更有效保障防震減災(zāi)、應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援等。地下云圖的效益包括科學(xué)性、公益性。王暾表示減災(zāi)所過(guò)去十年專注地震預(yù)警，未來(lái)十年專注地震預(yù)報(bào)、多災(zāi)種預(yù)警。
王暾表示，地震預(yù)警四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、成都高新減災(zāi)研究所將基于川滇地下云圖網(wǎng)，開(kāi)展國(guó)際國(guó)內(nèi)合作，建設(shè)全球地震預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)室。
四川省地震局研究員陳天長(zhǎng)表示，地震活動(dòng)性是地震預(yù)報(bào)的重要方式之一，但是對(duì)于無(wú)前震的大震，地震活動(dòng)性方法不適用。不過(guò)，地下云圖網(wǎng)所采用的傳感器都能夠監(jiān)測(cè)地下10千米附近的應(yīng)力、能量，所監(jiān)測(cè)的物理量的物理意義明確，該網(wǎng)既能夠監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)性，也能夠通過(guò)主動(dòng)源監(jiān)測(cè)無(wú)地震發(fā)生時(shí)的地下應(yīng)力和能量，彌補(bǔ)地震活動(dòng)性對(duì)于地震預(yù)報(bào)的不足，形成良好的面向地震預(yù)報(bào)的地下云圖。
據(jù)悉，川滇地下云圖網(wǎng)的首個(gè)監(jiān)測(cè)站將安裝在汶川，幫助汶川縣的防震減災(zāi)。
據(jù)國(guó)家“千人計(jì)劃”人才、成都高新減災(zāi)研究所所長(zhǎng)王暾介紹，基于減災(zāi)所過(guò)去七年潛心研究，為地震預(yù)報(bào)找到了可行的鑰匙——地下云圖，期待著未來(lái)1~2年建成川滇地下云圖網(wǎng)，再用3年左右地下云圖網(wǎng)采集10個(gè)左右破壞性地震的案例，進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的內(nèi)部技術(shù)試驗(yàn)，再進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的逐步公開(kāi)試驗(yàn)，若成功，將通過(guò)政府進(jìn)行基于地下云圖的地震預(yù)報(bào)的公開(kāi)服務(wù)。
云圖數(shù)據(jù)將啟發(fā)地震預(yù)報(bào)
十年前，汶川地震時(shí)，我國(guó)沒(méi)有地震預(yù)報(bào)，沒(méi)有地震預(yù)警。汶川地震十年后，我國(guó)地震預(yù)警技術(shù)已全球領(lǐng)先，只欠缺地震預(yù)警“最后一公里”的全面打通，但是地震預(yù)報(bào)技術(shù)在全球范圍內(nèi)仍然未能解決。
一些專家認(rèn)為，地震預(yù)報(bào)是世界難題，其難度在于：一是地球的不可入性，二是地震孕育的復(fù)雜性，三是在同一地點(diǎn)的地震重復(fù)發(fā)生的小概率性。但是，王暾認(rèn)為，一是地下云圖網(wǎng)通過(guò)在地表安裝傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下8~20千米的應(yīng)力、能量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，生成了地下云圖，就能夠?qū)崟r(shí)掌握地下應(yīng)力、能量，即不需要“打孔”深入地球，就能監(jiān)測(cè)到地下應(yīng)力、能量；二是地震只是力學(xué)過(guò)程，地震的發(fā)生只與應(yīng)力、能量的積累程度和斷層的斷裂強(qiáng)度有關(guān)，與應(yīng)力積累的過(guò)程無(wú)關(guān)，即對(duì)臨震預(yù)報(bào)而言，不需要考慮地震孕育的復(fù)雜性（類似于，女性懷孕后總是在40周左右生孩子的，與其懷孕的過(guò)程無(wú)關(guān)）；三是川滇地下云圖網(wǎng)將全面覆蓋四川、云南的地震區(qū)，而四川、云南的頻度高，平均每年5級(jí)以上的地震大于3次，即對(duì)應(yīng)川滇地下云圖網(wǎng)，破壞性地震不是小概率事件。地下云圖網(wǎng)監(jiān)測(cè)3年，就能具有10個(gè)以上的5級(jí)地震的地下云圖數(shù)據(jù)。總結(jié)這些云圖數(shù)據(jù)將啟發(fā)地震預(yù)報(bào)。總之，川滇地下云圖網(wǎng)繞開(kāi)了地震預(yù)報(bào)的三個(gè)難題，預(yù)期將有效促進(jìn)地震預(yù)報(bào)科技的解決。
王暾表示，作為對(duì)比，傳統(tǒng)地震預(yù)報(bào)方法之所以不成功是因?yàn)檫€未能形成一張可靠的地下云圖，不能“看見(jiàn)”地下應(yīng)力和能量的動(dòng)態(tài)演化圖（地下云圖），也就不可能可靠地預(yù)報(bào)地震，就只能靠無(wú)足夠科學(xué)依據(jù)的經(jīng)驗(yàn)。“地下云圖生成后，只需要對(duì)地下云圖的判讀即可能可靠預(yù)報(bào)地震了。總之，地下云圖是（可靠）地震預(yù)報(bào)的必要條件，地下云圖是地震預(yù)報(bào)的可能鑰匙。”
用物理量科學(xué)預(yù)報(bào)地震
據(jù)介紹，川滇地下云圖網(wǎng)的主要科學(xué)目標(biāo)是解決淺源（深度小于20千米的）破壞性地震的臨震預(yù)報(bào)科技，研究對(duì)象是震源深度8-20千米的對(duì)人類有破壞性的大地震。歷史經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)人類有破壞性的地震的震源深度幾乎都小于20千米，例如海城地震、邢臺(tái)地震、唐山地震、汶川地震、九寨溝地震的震源深度都小于20千米。另外，震源深度小于8千米的地震的震級(jí)難以大，因?yàn)樯疃忍r(shí)，應(yīng)力和能量積累難以很大，所以震源深度小于8千米的地震的震級(jí)一般小于5級(jí)。
為了實(shí)現(xiàn)面向臨震預(yù)報(bào)的地下云圖，選擇傳感器的要求包括：一是從地下10千米傳遞到地表時(shí)，傳感器所監(jiān)測(cè)的物理量需要的傳遞時(shí)間為秒級(jí)；二是傳感器所監(jiān)測(cè)的物理量與應(yīng)力、能量的物理關(guān)系明確。這些傳感器雖然安裝在地表，但是通過(guò)物理學(xué)方法，卻可監(jiān)測(cè)到地下8~20千米的應(yīng)力和能量。基于這些種類的傳感器，地震預(yù)報(bào)將基于物理關(guān)系明確的數(shù)據(jù)，不再去用物理關(guān)系不明的物理量預(yù)報(bào)地震，而是用地下應(yīng)力、地下能量等直接與地震的發(fā)生地區(qū)、地震震級(jí)有直接關(guān)系的物理量來(lái)預(yù)報(bào)地震。
王暾表示，減災(zāi)所之所以能夠提出地下云圖是地震預(yù)報(bào)的必要條件的原因包括：一是減災(zāi)所的研究人員及合作人員具有深厚理論物理背景、理論力學(xué)背景，具有斷裂力學(xué)的深厚基礎(chǔ)，能夠從理論上確定地震預(yù)報(bào)的技術(shù)路線；二是減災(zāi)所的研究人員還具有豐富的軟硬件知識(shí)，能夠?yàn)榱丝茖W(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、研發(fā)地下云圖傳感器，并且進(jìn)行良好的成本控制，使得川滇地下云圖網(wǎng)的建設(shè)成本在數(shù)千萬(wàn)元級(jí)別。王暾博士表示，地下云圖網(wǎng)的研發(fā)、建設(shè)已得到了組織部門(mén)、科技部門(mén)的資金支持，減災(zāi)所也還在籌建更多資金，以更快的建設(shè)地下云圖網(wǎng)。
首個(gè)監(jiān)測(cè)站將安裝在汶川
值得指出的是，并不是將來(lái)有了地震預(yù)報(bào)，就不需要地震預(yù)警。因?yàn)榈卣痤A(yù)報(bào)只能給出一個(gè)時(shí)間區(qū)間，不可能精確發(fā)震時(shí)刻；地震預(yù)報(bào)只能給出震中的區(qū)域，不可能精確到一個(gè)點(diǎn)。因此，可以在有地震預(yù)報(bào)的區(qū)域加強(qiáng)地震預(yù)警工作，即地震預(yù)報(bào)與地震預(yù)警可以相輔相成。
王暾介紹，川滇地下云圖網(wǎng)的其它目標(biāo)包括：提升地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警科技水平、提升深部資源勘測(cè)科技水平、開(kāi)展川滇地震預(yù)報(bào)服務(wù)、開(kāi)展川滇多災(zāi)種預(yù)警服務(wù)、強(qiáng)化地震動(dòng)參數(shù)速報(bào)能力，大幅提升地震數(shù)據(jù)獲取能力，更有效保障防震減災(zāi)、應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援等。地下云圖的效益包括科學(xué)性、公益性。王暾表示減災(zāi)所過(guò)去十年專注地震預(yù)警，未來(lái)十年專注地震預(yù)報(bào)、多災(zāi)種預(yù)警。
王暾表示，地震預(yù)警四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、成都高新減災(zāi)研究所將基于川滇地下云圖網(wǎng)，開(kāi)展國(guó)際國(guó)內(nèi)合作，建設(shè)全球地震預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)室。
四川省地震局研究員陳天長(zhǎng)表示，地震活動(dòng)性是地震預(yù)報(bào)的重要方式之一，但是對(duì)于無(wú)前震的大震，地震活動(dòng)性方法不適用。不過(guò)，地下云圖網(wǎng)所采用的傳感器都能夠監(jiān)測(cè)地下10千米附近的應(yīng)力、能量，所監(jiān)測(cè)的物理量的物理意義明確，該網(wǎng)既能夠監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)性，也能夠通過(guò)主動(dòng)源監(jiān)測(cè)無(wú)地震發(fā)生時(shí)的地下應(yīng)力和能量，彌補(bǔ)地震活動(dòng)性對(duì)于地震預(yù)報(bào)的不足，形成良好的面向地震預(yù)報(bào)的地下云圖。
據(jù)悉，川滇地下云圖網(wǎng)的首個(gè)監(jiān)測(cè)站將安裝在汶川，幫助汶川縣的防震減災(zāi)。
