“是时候吹响地震数值预报的起床号了。”日前，中科院院士石耀霖在谈到我国地震预报的发展进程时表示，应大力发展和部署应力观测台网、应力观测技术，将地震预报由经验预报转向基于物理的数值预报。
“数值预报可以吹响‘起床号’了，但是吹响‘进军号’还不到时候。”石耀霖补充说，地震预报要搞数值预报，从技术上有五个关键环节：对物理规律的认识、解方程的能力、建立结构物性模型、初始条件和边界条件。
他认为，我国的前三项技术已基本掌握，但后两项技术才是制约地震数值预报的关键，“如果给后两项打分，初始条件是‘差’，边界条件是‘极差’”。
“我们不知道初始应力状态，也无法计算绝对值。”石耀霖说，初始应力必须来自观测，“因此，应力观测系统必须有国家级的部署，地壳深部探测计划应该发挥独特的作用”。
据了解，我国将地震预报作为一项国家任务始于1966年。五十多年来，既有成功的例子，也有失败的例子。“但是总体来说，我国预报水平没有明显提高，基本上还始终浮动在同一水平。”石耀霖坦言，我国现行地震预报主要还是经验预报。
“经验预报是不可靠的，尚没有一种经验是灵丹妙药。”石耀霖在回忆1966年邢台地震时说。
中国地震局在汶川地震的总结中也提出：不断积累和奠定地震预报的理论基础，逐步从经验预报向物理预报发展。
然而，在我国，地震的物理预报尚没有明确的思路和做法。“走物理预报的道路，需要定量计算，不是定性地说一说就行了。”石耀霖解释道，物理的基本规律都是用定律、方程来描述的，既需要知道这些方程，又需要解这些方程，“这也就是常说的数值预报”。
“我们的计算虽然不能实现完整的数值预报，但是如果把许多数值计算的成果用于对地震形式的判断的话，现在的能力还是可以实现的。”石耀霖建议，我国应积极探索地下应力的状况。“我们只有对地下应力情况搞得更清楚了，数值预报才可以取得更大发展。”
“那么，应如何实现经验预报向数值预报的转变？不妨参考一下气象预报。”石耀霖说，气象预报本来也是经验预报，“朝霞不出门，晚霞行千里”等气候谚语是典型的经验预报。
上世纪七八十年代，随着电子计算机能力的提升，科学家在给定边界条件、初始条件前提下，通过解动力学、热力学等学科的方程实现了天气预报的数值预报。
天气预报在预报方法上的升级为地震预报提供了思路。“如果想让地震预报有一个质的飞跃，则必须要跟气象预报走一样的道路——搞基于物理的数值预报。”石耀霖表示。 |