Mar 31

【为方便留言,换了个模板。】

上一节说到总和生育率,留言的有几位摆出了自己的经历,说明存在严重超生的情况。但是由于代表性的问题,这类个人的体验到底能多大程度上说明统计结果,确实很难说清楚。“代表性”至少存在于两个方面,一个是个人所在地区的问题;另一个是,拥有“不同寻常的信息”的人,更倾向于把它表达出来。这个问题还是想引用前面郭志刚那篇文章的回答:

“实际中的确可以看到依然存在的超生现象,但是我们可直接观察的永远只是某个局部的个体现象,在把握全局时更重要的则是这种现象在总体中占多大的比例。在近年普查和调查的数据中也能看到生育很多孩子的案例,但所占比例极小。1990 年代以来各种调查统计都表明了多孩生育情况越来越少,已经降到极低水平。而近年的TFR (注:总和生育率)中一孩TFR 已经占到了65 %以上,二孩TFR 比例均在30 %以下,而多孩TFR 比例均在5 %以下。”

郭志刚这篇文章是2008年11月的,很新,计生委以前修改生育率的理由都被他评论过了,不知道是否还有人口专业的文章来推翻他的讨论。关于1.8的生育率的质疑,易富贤有篇文章“中国能有1.8的生育率吗?”,网上随处可见,就不转了,里面有15条理由,基本上都是很强的证据(特别是针对1.8生育率导致的自相矛盾的数字),弱的证据不多,我看出来的就是一条(由自杀率和贫富差别来说明生育率低)。另外他提到的政策生育率的数字(1.38)是根据计生委于学军的数据,和下文文献有出入。

为什么人们看到多胎现象会觉得很扎眼,这个问题很有可能与对政策生育率的理解有关。政策生育率也是个不好理解的数字。多年来宣传的是“只生一个好”,照此看来,政策生育率就是1.0,谁家生了两个就是超生。但是计生委多年提到“稳定低生育水平”,目标又是1.8,如果忽略所占比例比较小的多胎户和不婚不育人口、占全国人口30%的城市人口的生育率是1.0,那么占全国人口70%的农村人口即使每户都生2胎,也不能算超生。而实际的计生政策是什么情况,这也是个统计问题,有份郭志刚的2003年的研究结果(又是他,但是这篇文章挂在计生委网站上,权威性不成问题。合作者为张二力,原国家计划生育委员会规划统计司司长;顾宝昌,中国人民大学人口与发展研究中心教授、博士生导师;王丰,美国加州大学尔湾校区社会学系副教授),现在只需要大段摘抄(注意这篇文章网上版本有很多文字识别的错误,把“1.”全部搞成“11”了,如1.5变成115):

(1)城镇地区和北京、天津、上海、重庆、江苏、四川等6省、市的农村基本实行汉族居民一对夫妇生育一个孩子;
(2)除上述6省、市外,对农村居民有5个省、区规定可以生育两个孩子;有19个省、区规定第一个孩子是女孩时,间隔几年可以再生育一个孩子;
(3)有26个省、市、区规定夫妇同为独生子女的,可以生育两个孩子;其中有5个省(不含上述农民普遍生二孩的6个省)还规定农村夫妇一方为独生子女间隔几年可以生育两个孩子;
(4)各地条例还对少数民族、残疾、再婚、归侨、特殊职业等各种情况作出具体规定,可以生育两个或更多的孩子。

无论从地区分布还是人口分布来看,第二类的政策生育率(1.3~1.5之间)都在全国占主导地位。大多数人口(75%以上)处于第二类和第三类的政策生育率的地区(1.3~2.0之间)。

从全国总体来看,政策生育率的平均值在1.465。

把中国的生育政策笼统地归结为是一个不加区别的、全国一律的“一孩政策”是不符合实际的。

先写到这里(或者说先抄到这里)。有了这个数字,才好理解真实的生育率,计生委的作假和自相矛盾,以及前一阵程恩富呼吁的生育政策从紧有多大余地。

Mar 30

【看看地方地震预报部门如何扶植预报地震的神汉。不知道这个农民是不是中国地震局原首席预报员孙士宏研究员曾经提到过的、每天早起看太阳报地震的那个农民。出现这样的报导不奇怪,唐山地震之后“观云测震”的新闻和文学作品也一度甚嚣尘上。山西省地震局预报处应当如实公布这个妄人的全部“预报”记录,看看他们是不是在创造概率奇迹。】

三晋都市报:山西汾西一农民竟预报出汶川地震和原平地震?

3月28日19时11分,我省忻州市原平市发生4.2级地震。震后记者获悉,就在26日,我省汾西县57岁的农民赵洪澎,曾对此次地震做出较为准确的预测,并及时向相关部门作了汇报。而在2008年5月10日,他也曾向本村人预言:两天后国内将发生较大地震,方位未知。

  更为令人惊讶的是,这位创造了地震预报奇迹的土专家,仅读过几年小学,没有任何仪器,所凭仅是一双肉眼和30年观天象积累的经验。

  一个人的奇迹

  3月22日清晨,当城里的大多数市民还在熟睡中,汾西县僧念镇赵庄山村57岁的赵洪澎已经经历了20多公里的步行和3个多小时的火车旅行,出现在省城街头。随身的旅行包里,是一袋烤干的馒头片和厚厚一摞资料与证书。30年土法观天象,他已经习惯了这样的旅行。而他此次的省城之行,正是为了给自己摸索了30年的“肉眼观天技术”寻找用武之地。

  周日的省城街头车水马龙。赵洪澎双手拢进袖筒站在街边,静静地看着面前经过的车流人流,短短的裤管和军绿色解放鞋,使人行道上的他看上去分外显眼。为了破解风云雨雪雷电等令人类无奈的大自然之谜,从1978年至今,从26岁到57岁,几乎每个凌晨和黄昏,赵洪澎都要爬上离家0.5公里远的山上去看天。如果不是前来省城,这个时候,他应该已从村外的山上观天象返回家中,在自己用圆珠笔绘制的表格里,添上一行诸如“晴天,西北红花朵云”之类的观测结果。

  赵庄山村是一个地处偏远的小山村,全村300来口人,多数在外打工,常住在家的只有30来人,多数都已上了年岁。67岁的赵安庆曾担任该村村支书10年时间,电话中他告诉记者,赵洪澎家庭十分贫困且没多少文化,但他对天气预测的痴迷和钻研,少有人能比。早在20多年前,赵洪澎便开始向村里人透露自己对天气情况的预测结果,起初人们对他的说法将信将疑——气象部门有专家有仪器有资料,你靠一双肉眼就能预测?!然而随着他的预言一次次被证实,几年后,他渐渐成了全村人的义务气象顾问。播种、收获、红白喜事甚至离家外出前,大家都习惯找他打听一下天气情况。村民们说,赵洪澎的天气预测准确率高达百分之八九十。

  村民向记者讲述了几件赵洪澎肉眼预测天气的奇事:记不清是在本世纪初的哪一年,栽种红薯的季节里,赵洪澎提醒大家:今年天大旱,要给红薯地浇水。听者将信将疑:刚种下的红薯浇的哪门子水?!于是赵洪澎私下里拿自家的三块红薯地做起了实验。两块地依自己的判断浇了水,一块地按照以往的习惯没浇。不久,全村的红薯苗几乎全部旱死,惟有他那两块地的红薯苗长势喜人。

  去年冬小麦播种前,赵洪澎建议村民推迟下种,否则麦苗有旱死的可能。不久后他们发现,早种的小麦长到半尺高时由于地下水分被过早吸干而死掉了,而有几户村民听了他的,推迟下种,麦苗刚刚露出地面,长得正好。

  村里人彻底信服赵洪澎,是在去年“5·12”汶川大地震后。几位村民向记者证实,去年5月10日,赵洪澎一早跑到老支书赵安庆家,小心翼翼地说:“后天怕有大地震哩,不知道在什么地方。”赵安庆谨慎地叮嘱他:“不敢胡说。”3月22日的采访中,他遗憾地告诉记者,由于当时村里接连数日停电,与手机捆绑的固定电话无法正常使用,导致他未能及时向有关部门提供这一预测。5月13日村里恢复供电,村民们从电视中了解到一天前发生的汶川地震惨状后,对他颇有怨言。去年6月15日,把50亩小麦收割完毕堆放在家里,赵洪澎便直奔省城。在省城一家小旅馆住了5天,其间他根据自己肉眼观测的结果,向省地震局报告了6次地震,其中5次得到证实。2008年11月,赵洪澎接到汾西县地震局颁发的“防震减灾宏观观测联络员”聘书。

  一个人的执拗

  赵洪澎1952年出生在汾西县一个教师之家,1957年其父蒙冤返乡,赵洪澎受此牵连,小学未读完便回家务农。1978年,26岁的赵洪澎为了改变家境贫寒的状况,请来师傅做起烧砖生意。当年秋天,他花整整3个月的时间,一块块扣出了3万块砖坯,尚未进窑,一场突然而至的大雨让砖坯瘫软、倒塌,变成一摊泥土。大雨停下,他打起精神重新再扣,未等扣完,又一场大雨让他欲哭无泪……秋雨的干扰下,他的第一窑砖烧成时,竟已是次年。

  这批砖出窑的次日,赵洪澎的妻子因产后风离开人世。把仅有一个月大的小女儿送给他人,伤心欲绝的赵洪澎背起行李离开家乡,拜师学习烧砖手艺。日复一日,他一边忍着心伤对炉添火,一边在心底默默质问:命运为何对自己如此不公。这样的质问,后来演变作对“老天”的好奇。天空为什么会有晴有阴?天上为什么会有云朵?为什么会刮风、会下雨雪?这一年,他开始试着用自己一双肉眼观察天象,以绘画形式记录下一天天的天气变化,从中寻找规律——治天不可能,但是如果能提前知道天气变化,做些预防也好啊!

  最初几年,赵洪澎除观察天象外,还抽空前往运城等地,走访当地老农,收集民间气象谚语,并根据前人对云、雾、雷、风、雨、旱、涝等的说法,总结出一些气象规律,编成小册子印发给大家。1985年,在当地已经小有名气的赵洪澎被推选为汾西县第五届政协委员会委员。上世纪90年代初,赵洪澎离开砖窑返家务农。农闲季节,他将自己外出观察天象、收集气象谚语的范围,扩大到了山东、安徽、四川和北京等地。

  因为贫穷,赵洪澎渐渐摸索出一套省钱出门的“好办法”。他曾经不止一次冒险攀扒货运列车,列车中途停下时,他从自己的提包里捧一把核桃递给司机,再小心翼翼地赔笑报上自己的“添煤”特长,之后的旅途,他便成了车上的临时锅炉工。每到一地,他必先找一家最便宜的旅店住下,每晚20元,是他能接受的价格上限。次日一早,他便走上街头,为旅店拉客人。运气好时,当晚起,旅店便不再向他收房钱了。出门在外,他习惯以提包里烤干的馒头片充饥,偶尔下馆子吃碗面改善生活,则是用从家带来的花椒结账。

  这样的外出坚持了多年,赵洪澎手提包里的内容没有大的改变,一堆自己蒸熟烤干的馒头片、几把急时可当钱使的核桃、一副用细绳替代镜腿工作的老花镜,以及厚厚一摞由赵庄山村委会、僧念镇政府、汾西县气象局甚至赵庄山村全体党员为其开具的介绍信或证明信。

  1999年3月5日,汾西县气象局向省气象台出具介绍信:我县僧念镇村民赵洪澎热衷天气预测方面的研究,现本人想得到有关专家的指导,论证个人积累的实践经验,请予联系。

  2002年正月,赵庄山村村委会开具证明:兹有我村赵洪澎,现年50岁,住家务农,经济条件差,文化水平低。他凭肉眼观测天气已有20多年,不出正月可知一年的天气降雨。此外他还有一项关于地震的发现,望贵处领导给予大力支持。

  善良朴实的赵庄山村村民,也纷纷拿起笔,用稚拙的字体,为他们的土专家写下一份份证明信:

  他(赵洪澎)对此事信心坚定,有多大的困难都能克服……

  恳请各级领导给予大力帮助,恳请广大科研人员将疏漏之处及时反馈给他本人,以便完善他的观天技术。

  2003年10月30日,赵庄山村全部6名党员集体签字盖章为赵洪澎证明:这几年他的观测,与过后的天气非常吻合,对当地农民的生产生活都起到了指导作用……

  一页页介绍信和证明信中,赵洪澎的年龄一年年在增长,接收单位也从省级气象、地震部门渐渐发展至国家气象总局、国家地震局……各式各样的纸张上,各式各样的字体和内容,记录下这位贫穷的山区农民多年来四处讨教的艰难足迹。

  2005年9月,赵洪澎口述,他人代笔的论文《二十年励志终不悔,天有风云我独明》获临汾市构建社会主义和谐社会论坛优秀论文奖。这也是他自学肉眼观天象20多年来,惟一得到认可的“学术作品”。

  一个人的企盼

  随身携带的一个软皮本,密密麻麻记着赵洪澎多年来收集到的气象古谚:八月十五云盖月,大年初一下大雪;八月初一下,来年挂犁耙……画着他观测到的太阳、云朵形态,以及预测得到验证后的喜悦:多年来我经过观察实践对照,知道我处今年夏季丰收,秋粮有种无收,现在果然如此。夏收时我对我村的人说,早收不烂,迟收长芽;伏前耕地好,伏后耕不动,也是如此。当地百姓也说准确。所以我想为人民做点贡献,希望各级政府支持我……

  三晋都市报:你认为自己的肉眼观天技术有科学性吗?

  赵洪澎:肯定有。我没有文化,但是我知道,天体运动是有周期性的,因此天气变化一定也是有规律的。

  历史上很早就有古人观天象安排农时的记载,2004年襄汾县陶寺镇发现一座距今4000多年的古代气象观象台,我专门跑去看过。从遗址现场看,古人采用的方法和我的基本上是一样的。

  三晋都市报:听说你对一些民谚有自己十分独特的理解,并将其运用到了天象观测的实践中。

  赵洪澎:古人说:三十年河东,三十年河西。我认为这句话不光说人,自然界也是一样。再比如,人们常说:一年之计在于春。我从这句话得到启发,用于观测天象。现在每年不出正月十五,我便做出一年的天气预测,大致不差。

  三晋都市报:之前你曾到一些专业气象和地震部门推介自己的技术成果,他们如何评价?

  赵洪澎:他们都是先要论文,我自己写不了,找人写了一点,他们说看不懂。但是去年以来,省地震局预报处多次肯定了我的预测,也给我提供了一些地震目录,鼓励我继续研究下去。

  三晋都市报:科学技术飞速发展的今天,你对自己这项技术的未来有信心吗?

  赵洪澎:有信心。我没有任何科学仪器,相关知识和资料也很少。下一步,我希望在有关部门和专家的帮助下,对地震方位的预测做进一步研究。因为这项技术不够成熟,没办法把它介绍出去投入使用,我急得在家哭哩。我对我们村的人说,就是卖牛,我也要把这项研究搞下去。有生之年,我只想为社会办一点实事,用我掌握的技术,尽量把自然灾害造成的损失降低。

  后记:

  因为牵挂家中的四头牛,接受采访的当天下午,赵洪澎匆匆踏上了返家的行程。

  3月26日,省地震局监测预报处一位负责人向记者证实,虽然目前尚无法对赵洪澎“震前感知”的原理做出科学解析,但其对国内外较大震级地震的时间和级别,3天内预测准确度的确较高。遗憾的是,由于他的预测结果缺乏对未来地震方位的判断,使得这些预测的实用价值大打折扣。尽管如此,从去年6月至今,预报处对赵洪澎的地震预测一直持认真对待和鼓励扶持的态度。去年8月四川青川地震前,该处接到赵洪澎的电话报告后,便将他提供的信息及时上报国家地震部门,作为参考。

  该负责人还表示,地震预测目前仍是一个世界性科学难题,全世界都在努力探索地震预测的有效途径。目前国际国内普遍采用的方法,是通过对地磁、地电、地下水位、水化学成分等进行监测,研究它们与地震三要素之间的关系来进行地震预测,并已在中长期预报上取得了一些成绩。去年“5·12”汶川大地震后,我国地震部门首次推行“开门搞预测”,目前,国内民间人士和科研机构参与地震预测者可谓数量众多,良莠互现。无论采用何种形式,民间地震预测,均应在遵守相关法律的前提下进行。

Mar 29

“计划生育”牵扯的问题是在太多,上文(链接)网友一回贴,马上就牵涉到各种层面的问题,比如老龄化是否那么不可解决,反计人士看观点是否极端,中国能承载的合适人口数量,以及计划生育执行起来是否公正。个人现在觉得,上述问题很可能不存在明确答案,本质上仍然是价值判断的问题,需要往后放一放。第一步先从落实数字做起。

数字是最头疼的一步,因为人们的印象中,中国的统计数字就像橡皮泥一样,想怎么捏就怎么捏。由于官方统计数字本身就不被很多人相信,所以用数字说服人也不那么容易了。现在对人口数字的争论,归根到底就是是否存在严重漏报。漏报现象如果确实严重影响统计结果,那就说明统计结果低估了人口压力,高估了新生儿性别畸形,低估了生育率。计生委认为,漏报现象严重存在,所以他们认为,2000年人口普查的生育率数字不准确,计生委多年把生育率调整到1.8。而数字争议的要点,就是生育率到底有多少。

所谓生育率,指的就是每个育龄妇女生育的子女数目(具体定义我就不去Google了)。总和生育率则是整个社会全体育龄妇女平均每人生育子女的数目。如果一个社会长期处于人口数目的平衡,那么这个数字自然是2。但是考虑到新生儿成长到生育期之前可能会有各种各样的问题、最终不能繁衍后代,所以这个数字会高于2,反映的是更替水平。在经济发达、社会保障比较好的发达国家和地区,比西欧国家、日本、中国港澳,这个数字是2.1;而在发展中国家,这个数字要高得多。在中国,这个数字是2.26(人口研究,2007年第4期,作者包括亲计生委的翟振武、陈卫等人。想到去年地震之中的校舍垮塌,以及30万婴幼儿被三聚氰胺所害,这种差别很合理)。

上面为什么需要解释“生育率”,因为我自己也曾经弄错过,而金仕并有一次问到这个问题的时候,显然也没看到这个定义。

那么,中国的计划生育部门宣称希望达到的生育率数字是多少?是稳定在1.8,明显低于更替水平,所以如果达到这个数字,从长期看,人口会下降。那么现实中这个数字到底是多少?这就是争议所在。2000年人口普查的总和生育率数字是1.22,而计生委认为这个数字不准,因为存在瞒报,所以把它修正为1.8。但是1.8这个数字会引出更多的不一致。这也是反计人士攻击的要点。这方面的文章太多,是在没必要重复那些论证;需要指出的是,最近两年人口学的专业研究人员也承认(郭志刚:中国的低生育水平及其影响因素《人口研究》第32卷 第4期 2008年7月),这个很低的生育率水平是多次调查的客观结果,每一次新的调查,都证明上一次调查并没有严重漏报;计生委没有理由把这个数字大幅度修正到1.8。

时间有限,先写到这里,希望大家能看到的结论是,中国的生育率早在2000年就已经远低于1.5,而不是计生委多年宣称的1.8;漏报现象虽然存在,但是中国人口的畸形结构(以后谈到)是个客观事实,不能拿漏报来解释。

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摘自调查证实中国人口形势已进入低生育率新时代(北京大学社会学系教授 郭志刚)

  2000年全国人口普查所得到的生育率最低,仅为1.22,经统计部门调整后也不过为1.4。于是在2003、2004年有过一番关于真实生育水平的热烈讨论。尽管众说纷纭,但共识是接受了生育率在更替水平以下,但对具体水平的认识差异很大。虽然有关部门也采用了“低生育水平”来描述当时生育状况,但是该口径过于宽泛,反映出对于生育率究竟低到什么程度并没有把握。实际上,以往十多年中的人口规划、决策和工作,包括2004年启动的国家人口发展战略研究,都是以生育水平稳定在1.8左右这个假定为前提操作的,并未考虑过“很低生育率”甚至“极低生育率”的可能性。但事实上如果历次生育率调查和人口普查的数据基本属实,中国当前的生育率应当处于“很低”水平,甚至有可能接近“极低”水平。

   2005年全国1%人口抽样调查表明当年生育率为1.33,而2006年国家计生委做的全国人口和计划生育调查则反映2005年生育率为1.74。一年之中进行的两个全国性调查在同一年的生育率上的差距竟然达到0.4之多,这为判断近年生育率再添迷雾。尽管两者出现如此巨大差距的原因还不清楚,但根据这两个调查的数据,却可以一致地推算出2000年前后的生育率远在1.5以下,再次肯定了以往年份调查到的“很低生育率”结果。

Mar 28

老早就想开这个话题,但是一直不好动笔。

为什么想开这个话题,那是因为,关心网上和现实时政的人可能清楚,从大致2003年到现在,对“计划生育”政策的质疑从禁区到浮出水面,现在已经成为热门话题。而新语丝对这个话题基本没有涉及,个人觉得影响到了争论结论的可靠性。为什么这么说,原因在于新语丝作者群的平均科学素质要高于普通的网上参与者、甚至人口学家。我们不在意他们的方案,但是很在意他们的数字可靠程度和分析能力。如果新语丝上能够得出大致的结论,至少对我而言,要有更大的可信度。

那么为什么不好动笔,是因为没有合适的环境。新语丝读书论坛和其他论坛一样,这是个炒老了的话题。并且读书论坛基本上是脱离国内作者群的。方舟子对人口争论或许是在采取非常谨慎的态度,不知道他是否曾经受到过那样的稿件,但是总之新到资料上没有登过相关文章。另外,现在立足网络、反对计划生育的有三位人士,易富贤、何亚福、杨支柱,我们知道方舟子不可能采用杨支柱的文章(杨本来是看问题的深度远远优于自由派平均水平的领军人物,现在彻底改行反计生),易富贤曾经被新语丝点过名(下面讲),何亚福去年德赛改换门面之后在那里开了博客。当然他们也有自己的网上阵地。

很多人应该知道,起头从人口学角度、而不是从意识形态和人权角度来质疑计划生育政策的,是易富贤(中山水寒)。在此之前,反对计划生育总是和人权的争论扯到一起,所以爱国志士们本能地反感,道理根本讲不了。当然现在也有这样的人士,他们认为你怀疑基本国策,肯定是居心不良。而易富贤大概从2003年开始在网上贴东西质疑计划生育,后来开始和国内的人口学家、经济学家有了交流、配合和呼应。能打第一枪的,把这个争论变成技术争论,把这个思考的禁区打开,不管最后怎样影响政策走向,都是很有功劳的人。他的具体事迹我不再介绍了,只是说一下我所知道的一点点的他跟新语丝的关系。

应该说这个关系不太好。因为他刚刚出山的时候,多数人都会以为他很怪,是个妄人。新语丝的网友对妄人本能地反感。有个网友“大胖星”,说易富贤吹嘘自己的简历,文章被方舟子发到了新到资料上。所以这以后他对新语丝也没好感。直到去年地震之后,突然在网上看到,他在吹捧耿庆国,因为他认为自己是“草根人口学家”,所以与这种“草根地震预报专家”惺惺相惜。我一看大事不妙,耿是个正在被揭穿的骗子,他这样相提并论不是在自毁招牌吗。所以以新语丝网友兼地质工作者的身份(科学素养高一些,呵呵)赶紧跟他联系提醒了一下。我问他是谁对他说耿预报过的,好笑得很,他说是杨学祥。那时我没去过科学网,对杨讲些什么东西还不了解。他们都是“光明观察”的作者。所以说杨这样的人真是误人。这是题外话。

现在好了,新语丝有了自己的博客,我可以写出来、有针对性地请教了。我知道各人了解的程度不同。比如金仕并同学,他看到我把“人口控制论”和中医、地震预报一同列为中国贻误苍生的三大“官办伪科学”的时候,觉得不可思议,我怎么会和反计人士站到一起。当然完全可能最后证明我错了,但是至少目前,说明金同学对这个话题了解得不深,处于盲区。

我想,在博客里面总能把一个个具体的数字搞清楚,然后再涉及为什么,再涉及各种方案的后果的问题。

先写到这里,今天算开个篇。我后面写的时候,一定都是事实判断,不去主动涉及价值判断。

Mar 27

【转这篇,是因为引了我发在《新语丝》上面的网文,很新奇:-)

此文原载于《中国科学D辑:地球科学》2009年第39卷第3期257-259页“特约评论”栏目。以前不知道《中国科学》还有这样一个栏目,显然是针对热点话题。看来《科学》杂志炒作紫坪铺水库诱发地震,正好撞到了地质研究者的枪口上。

陈颙院士说的“汶川地震是断层逆冲运动造成的,迄今尚未发现过逆冲型的水库地震”,确实是很重要的证据。这也是地质工作者感觉所在(水电部门的专家李敏等人的文章里面没有提到这一点)。为什么没有逆冲型的水库地震,原因有二:1、深部变为挤压应力场,水库自重对应力的影响随深度衰减更快;2、挤压条件下地下的张裂隙更不发育、并且流体压力高于静水压力,决定了水库蓄水不会影响深处流体压力。我此前多次网文里面、和别人讨论的时候多次提到龙门山地区这个挤压背景的问题。陈院士的实例把这个说透了。另外,印度Koyna水库的构造地质背景一直没兴趣去查,现在才知道,原来那个水库地震是走滑型的。】

《科学》(Science)杂志2009年1月16日的“本周新闻”发表了一篇报道,题目是“四川大地震的人为诱因?”,文中介绍了“紫坪铺水库可能诱发了四川汶川地震”的说法[1]。在汶川地震发生半年之后,类似的报道(如英国Telegraph网站[2]、美国的纽约时报[3]等)在国外突然多了起来。

紫坪铺水库是四川岷江上的一座大型水利枢纽,位于都江堰上游约6km处,距成都市约60km;2001年3月正式开工,2005年9月下闸蓄水,2006年全部建成。紫坪铺水库总库容11.12亿立方米,混凝土面板堆石坝最大坝高156m,为国内仅有的几座同类型高坝之一。紫坪铺水库距2008年5月12日汶川8级大地震震中的距离大约十几公里,汶川地震是不是由紫坪铺水库的蓄水引起的?

由于水库蓄水而引发的库区附近地震活动性(地震的次数和地震的震级)的明显增高,称为水库诱发地震,或简称水库地震。水库诱发地震研究最早始于1931年的希腊马拉松水库。从那时起,人们就意识到,人类工程活动如注水和修建水库等均可诱发地震。水库蓄水诱发的地震多为中小地震,对水库不会产生大的破坏。在全球约有18座水库诱发产生破坏性的水库地震,诱发地震的最大震级为6.4。

通过对国内外100多起水库诱发地震的统计和归纳,水库诱发地震大致有以下5个特点:

(1)水库地震的震中仅分布在水库及其周围,一般位于水库及其附近5km范围内,震源深度大多在5km内,少有超过10km。汶川地震,无论是地震破裂的起始点(微观震中)还是地震破裂延伸方向的距离远远大于5km。紫坪铺水库位于地震活动性很高的地区。在未建水库前,从历史记录来看,附近至少发生过5次较大的地震:1657年汶川6½级地震,距坝30km;1748年汶川5½级地震,距坝30km;1787年12月灌县4¾级地震,距坝5km;1970年2月大邑西6.2级地震,距坝55km;1970年3月芦山长石坝4.7级地震,距坝51km。为了监测水库建设过程的地震活动情况,蓄水前,四川省地震局建设的紫坪铺水库数字遥测地震台网于2004年8月16日正式采集地震信息,2005年6月27日通过验收,正式工作[4]。从四川省地震局水库地震研究所统计的紫坪铺库区多年地震活动性的资料可以看到,紫坪铺水库蓄水以后,水位虽有变化,但是频度和震级都没有显著的变化。所以从蓄水前后地震监测资料的对比来分析,从2005年10月1日下闸蓄水到2008年4月的2年7个月时间内,紫坪铺水库的库盆和临近地区的地震活动,其发生的地域、地震的频度以及强度都处在本地区多年地震活动正常的变动范围以内。在紫坪铺水库蓄水后并没有监测到水库及其附近地区地震活动性明显增强的现象。

(2)水库诱发地震震级一般较小。目前世界上已记录到的最大的水库诱发地震为6.4级,于1967年12月发生在印度Koyna水库。它发生于比较稳定的德干高原地区内。主震的震中位置在大坝南3km。Koyna水库坝高103m,1962年开始蓄水,以后3年内发生了约450次地震。从全球来看,绝大多数水库诱发地震的震级小于里氏5级,属于弱震或微震,约占水库诱发地震总数的80%以上。而5.0~5.9级的中等强度地震10例,6.0~6.4级强度地震仅4例,分别是印度Koyna水库6.4级,希腊Kremasta水库6.2级,中国新丰江水库6.1级,赞比亚与津巴布韦交界处的Kariba水库6.1级(表1)。汶川地震的震级为8.0,该地震释放的能量比历史上最大的水库地震的能量大200多倍。

(3)水库诱发地震比例较小。全世界已建大中型水库约有1万多座。但已诱发水库地震的仅101座[6],它们仅占世界大坝会议已登记的1万多座大、中型水库总数的1%左右。

(4)水库地震具有前震-主震-余震的系列特征。水库地震一般发生于水库蓄水之初,出现一些小地震(前震),以后逐渐增多,强度加大,最大地震(主震)出现在蓄水首次达最高水位时间附近(从表1可以清楚地看到这个特征),然后再逐渐减弱(余震)。所有的水库地震都具有这种前震-主震-余震特征,目前尚未发现例外。与此相反,天然地震(此处指与蓄水无关的构造地震)绝大部分不具备前震-主震-余震序列特征,全球地震统计表明,具有前震的大地震占大地震总数的比例不到10%[7]。2008年汶川大地震既不是发生在紫坪铺水库蓄水的初期(2005年蓄水),也不是发生在水库较高水位的情况下(目前正值汛前,正是水库水位较低的时段)。尤其重要的是,汶川地震没有前震,不属于前震-主震-余震的系列。

汶川地震与过去发生的水库地震,从现象学的对比,有明显的不同。汶川大地震从震级大小、地震位置分布和地震序列等方面上都不符合水库诱发地震的基本特点。

表1世界一些主要的水库诱发地震表[4,5]

(表略)

(5)汶川地震是断层逆冲运动造成的,迄今尚未发现过逆冲型的水库地震。

上面从大多数水库地震的特点,从现象学的角度,与汶川地震进行了对比。下面再从“蓄水”和“地震”两者关系进行力学分析。

地震是断层的突然运动造成的。一般来说,断层面都是倾斜的,倾斜断层面上面的岩体叫做断层的上盘,下面的则叫做下盘。地震时,断层面的运动大致有三种情况:上盘与下盘发生相对水平运动,这种断层称为走向滑动断层;上盘向上、下盘向下运动,这种断层称为逆断层或逆冲断层;上盘向下、下盘向上,这种断层称为正断层。

水库蓄水作为施加在地面的载荷,在地下深处将会出现附加水平方向的拉力,这个附加的拉力有助于走向滑动断层和正断层的运动,所以水库诱发地震多是走向滑动或是正断层型的。汶川地震断层面的运动属于逆冲断层,只有在地下强大的水平方向压力(而非拉力)作用下,才能出现上盘向上、下盘向下的逆冲断层型的断层运动[8]。逆冲型的断层在海洋的俯冲带很多,但在大陆极为少见。发生在大陆地区的汶川地震具有和海洋俯冲带地震一样的逆冲特点,这是汶川地震和绝大多数大陆地震不同的地方,也是研究汶川地震对于理解大陆动力学的重要意义[9]。

徐光宇等[5]收集和分析了所有研究过的全球水库诱发地震的震源机制,发现水库诱发地震震源机制主要为走向滑动型和正断型两种,且前者多于后者,至今尚未发现逆冲型的水库地震。逆冲型的水库地震在《世界水库诱发地震研究文集》[5]中有两处,分别说明如下:1967年印度Koyna 6.3级诱发地震主震震源机制为走滑型的,其后一些4级左右的余震有个别是逆冲型的;1977年美国南卡罗来纳的Monticello水库(4亿立方米的中小水库)蓄水后发生的2.6~2.8级地震。这些地震的震级很小,将诱发的2.8级地震和蓄水之前的正常地震区别开来,并不是一件容易的事情。除以上两个特别的情况外,世界上水库诱发的地震(特别是主震)尚无逆冲型的例子。

水库蓄水和诱发地震是一个十分复杂的问题,虽然已有许多的研究论文和报道[10~13],但相当多问题都需要不断深入的研究。本文没有讨论水库蓄水和诱发地震的普遍情况,而是讨论汶川地震和紫坪铺水库这一特定的问题。我们的初步结论是:从现象学和力学分析上,汶川地震与一般的水库地震有很大的不同,汶川地震不是蓄水引起的水库地震。

参考文献

1 Richard A Kerr, Richard Stone. A human trigger for the great quake of Sichuan? Science, 2009, 323(5912): 322

2 Malcolm Moore. Chinese earthquake may have been man-made, say scientists. February 3, 2009. http: //www.telegraph.co.uk

3 Sharon Lafraniere. Possible link between dam and China quake. The New York Times, February 5, 2009. http: //www.nytimes.com

4 胡先明. 紫坪铺水库蓄水前天然地震活动. 四川地震, 2007, 2: 16—21

5 徐光宇, 等, 编译. 世界水库诱发地震研究文集. 昆明: 云南科技出版社, 2006

6 丁原章. 水库和地震. 北京: 地震出版社, 1989

7 陈颙. 用震源机制一致性作为描述地震活动性的新参数. 地球物理学报, 1978, 21(2): 21—43

8 陈颙, 黄庭芳. 岩石物理学. 北京: 北京大学出版社, 2001

9 Chen Yong, Li Li, Li Juan, et al. Wenchuan earthquake: Way of thinking is changed. Episodes, 2008, 31(4): 374—377

10 王墩, 姚运生, 薛军蓉, 等. 三峡水库重点监视区蓄水前后震源机制研究. 大地测量与地球动力学, 2007, 27(5): 103—107

11 嵇少丞. 汶川大地震与紫坪铺水库有关吗?南方周末, 2009年2月11日. http://www.infzm.com/content/23528

12 雷兴林, 马胜利, 闻学泽, 等. 地表水体对断层应力与地震时空分布影响的综合分析—以紫坪铺水库为例. 地震地质, 2008, 30(4): 1046—1064

13 Amsel. 紫坪铺水库是“四川大地震的人为诱因”? Science采访了个“大忽悠”. 新语丝, 2009年1月29日. http: //xys.xlogit. com/xys/ebooks/others/science/misc/wenchuan518.txt

Mar 26

【按:据有关部门网站报道,地震局的地震预报项目“基于空间对地观测的地震监测技术、预测方法与应用示范”获“十一五”国家科技支撑计划支持,于2009年2月23日获科技部批复,总经费为1885万元,国家全额拨款。该项目与“地震电磁卫星计划”相配合,后者“首席科学家”为中国地震局长期从事地震预报工作的许绍燮研究员(中国工程院院士)。

本来以为这个预报项目只是利用地震前后的一些遥感卫星资料(包括热红外异常、电离层异常):虽然这类工作近年在国外已经得到否定的结论(比如美国太空总署NASA在2004年结束的一个项目,就已经否定电离层异常与加州南部地震之间的统计相关性),中国科技部门把一个简单的数据处理和统计的课题变成一个大项目实在有些小题大作,但是在这种因人设事的体制下,还算可以理解,更何况地震预报本来很难找到什么新思路。

然而,在看了“科学中国人”2009年第2期对许首席的访谈之后,还是大吃一惊,原来作为“地震卫星”项目首席科学家的许院士,居然打算从天文因素中去寻找“70%的地震信息”。他的兴趣不在于揭示遥感信号如何反映地球内部变化,而是要证明太阳活动之类的天文现象能够诱发地震。先不说他完全无视地震机理、对这类天文因素之微弱毫无概念;从他对地震发生时间的解释,可以看出他不懂概率统计,不懂“零假设”,所以堕入到胡乱联系的境地。中国地震预报多年来“伪科学”猖獗,根源就在于中国地震局、在于中国地球物理学界,许院士给我们提供了一个新的案例。在中国科研规范已经和国际接轨的21世纪、在刚刚经历过大地震的悲剧、地震局也刚刚反思之后,一个国家重大科技项目的首席科学家,依然坚持用胡乱凑数的“伪科学”思路搞地震预报,实在是中国科技界的耻辱。

下文是“科学中国人”2009年第2期刊登的对许院士的采访后面几节,看看许院士怎么展示他发现的新规律的。原来地震预报“70%的信息”就是靠观察天象,希望许院士能够早日宣布攻克了这个难关,免得多浪费人民血汗钱——但是将来推广应用的时候,千万要对老百姓手下留情。】

探索地震预报 尚需关注“天外来客”——中国地震局许绍燮院士谈探索地震预报需调整思路

四、调整思路 关注“天外来客”——莫非真是上天有路入地无门?

许绍燮院士进一步谈到,像现在这么一种情况,我们不能急、也不能慌,也不能没有信心,而是应该多多思考调整思路才行。

多年来,许绍燮较少参加各种活动,因为他觉得,对于地震预报,我们要做的工作确实太多了,时间太紧迫太宝贵了。他一直在思考的是,为什么我们长期停留在20~30%这个水平上?科技工作者们想尽了各种办法,但进展总是微乎其微。

在他看来,问题在于我们现在视野中能够看到的有用信息可能只有20~30%,而另外70~80%对于地震预报有价值的信息,可能还没有进入到我们的视野中来。正所谓“巧妇难为无米之炊”,我们再千方百计地去统计、提炼,也跳不出这个限制,因为没有信息进来啊。

那么,接下来我们就要去想,这70~80%的信息究竟在什么地方?找到了正确方向,科技攻关就有了途径。

前不久,在中国地震学会空间对地观测专业委员会第一次会议上,许绍燮院士做了一个报告,题目就叫做《探索地震预报尚需关注“天外来客”》。

人们从来都讲“上天有路,入地无门”,这也是人们理解地震预报难的一种表述。地球深部信息重要这是毋庸置疑的,但是很有可能“天外来客”的信息也是重要的。

报告中,他谈到所谓地震,当然是发生在地下,所以在探索地震预报的工作中,我们长期以来一直在关注地下的情况,这是毫无疑问的,以后也还是要长期坚持做的。但是现在我们面临的处境是,为什么地下信息的能力评分老停滞在20-30%上下摆动,是不是要调整思路,考虑一下有没有可能不光是从地下,而是从外边、从上边过来一定的信息呢?

地震活动有高潮、低潮,太阳活动也是有高潮、低潮,这两者之间似乎存在在相当密切的关系。因此,许绍燮在这个问题上下了很大功夫,经过艰苦的科研探索,找到了一些科学上的证据进行分析,现已证明地震活动与太阳活动确实有着密切的关系。他说,现在还不敢说70%的信息都会来自于上边,但是上边一定会有着某些信息是需要我们去接收与研究的。

五、引发置疑——地震是由天上引起的?

疑问一: 距离远的就是“外因”吗?

这一具有“颠覆性”的观点一经发布,立即引来了大家的置疑。有观点称,即使真有“天外来客”,那也是外因,而外因最多就是一种触发作用。

针对这个说法,许绍燮院士的解释是,所谓“外因”还是“内因”,这要看你所讨论的问题的范畴怎样划定,如果把重要的内容都划在里边,那所谓的“外因”其实也就是“内因”。打个比方说,我们发射的飞船在太空飞行,要发射、要变轨、要返回,这一系列的动作当然主要是依靠飞船内部的发动机来控制,但是,地面的指令对飞船来说同样是重要的,我们难道仅仅因为距离远就将地面指令判定为“外因”么?我们所讨论的是整个控制系统,地面控制系统无论距离飞船多么遥远,它也应是整个控制系统范畴中的一部分。这一道理同样适用于来自于地球外部的信息之于地震爆发所产生的作用。

疑问二: 大地震究竟如何引发?——“最后一根稻草压垮骆驼”的再思考

基于上述思考,许绍燮院士并不赞成“触发作用”这个提法。

生活中,我们经常说到这样一句话,“最后一根稻草压垮骆驼”,人们用这句话来形容触发作用。

然而,真的有人目睹过最后一根稻草压垮了一匹骆驼的吗?

认真观察世界上的复杂事物,我们发现其突变的发生,往往并非由原来的主动方向上力量的增量所引起,而是在其它的(比如横向的方向上),增加或减少一点,“啪”地一下,突变就发生了。

举一个生活中大家都熟知的例子,成熟的西瓜,用尖刀轻轻一碰,一下子就会崩裂,如若是等待西瓜自然生长胀破的话,则需要一个相对长得多的周期。而我们只是在横方向上稍一加力,西瓜一下子就破了,也就是说突变发生了。

现在,我们再回到骆驼的问题上。如果你只是再把一根稻草放上去,骆驼不一定会垮。但是,如果你是把这根稻草放到骆驼的鼻子上去逗一逗,让骆驼负荷很重很重时再打一个喷嚏,那它很可能真的就垮了。

举这两个例子,我们是要说明,对于地震的发生来说,纵然地下的因素(比如应力的增加等)是在主动力的方向上,但真正最后一刻的突变爆发,很可能是外边有什么因素起到了控制的作用。

因此我们推论,就地震的发生来说,很可能“天外来客”起到了很大的作用。

六、知古识今 科学论证——地震活动与太阳活动关系何在?

2006年,在西安举行过一次“华县大地震(编者注:1556年,八级)发生450周年学术讨论会”。在那次会议上,许绍燮院士作过一个报告,报告指出,自1556年的华县大地震以来,我国发生的一系列大地震,对大震的演化与重现的研究来讲是不可多得的机遇。

接下来,我们就利用那次报告的资料再加上一些新的信息,来说明地震活动与太阳活动的关系是很密切的。从1556年的华县大地震到现在,基于450年的历史资料而进行的科学论证,应该说是具有一定说服力的。

大地震的发生是有节律的

如图所示,许绍燮院士将1556年以后发生的8级以上地震都列了出来。图中明显地显示出来A、B两个地震活跃期。现在我们把这两个活跃期的地震事件排列起来,并计算其内部各大地震发生年代相距的时间:A1到A2相差是98年,B1到B2是90年;A2到A3相差是14年,B2到B3是相差18年;A3到 A4相差27年,B3到B4相差是30年;A4到A5相差44年,B4到B5相差51年;A1到A5的整个A活跃期是总共是183年,B1到B5是189 年。我们发现,无论两个大的活跃期的总时长、还是分段计算进行比较,其结果都是相近的。再来看,A1到B1是相差256年,A2到B2相差246年,A3 到B3是252年,A4到B4是255年,A5到B5是262年,全部都是250年左右。

因此,我们可以得出结论:大地震不是任何时候都会发生的,而是有节律的,而且其节律是很清楚的。

大地震和太阳黑子活动相关

在太阳活动期间,会有太阳黑子出现。黑子高的时候叫做高潮期,高潮期的峰值年叫做大M年,黑子低的时期叫低潮期,其低谷峰值年叫小m年。高低潮差不多11-12年为一个周期,这个在天文、空间物理上研究得是比较多的。

因为太阳活动一个周期约要十二年,而根据图表显示,A1/A2/A3/A4/A5/B1/B2/B3/B4/B5这十次强震,都发生在高、低潮附近,并且与高、低潮峰值年的差距都在一、两年左右,因此,我们可以说,大地震的发生都是集中在太阳黑子高、低潮的峰值年附近的。经过进一步的观察,我们又发现,这些大地震,又多是发生在太阳黑子比较少的小m年前后,高的时候也有,但是相对来说比较少。

所以,我们说,地震活动与太阳黑子的低潮相关。

百年尺度的地震活跃期和太阳黑子活动低潮期相关
  
太阳黑子百年尺度极小期与地震活跃期A、B对比图

图中显示有地磁学书上的资料,1640年到1710年这段时间太阳黑子活动特别少,叫做蒙德尔极小期,也就是黑子活动很低的年代。我们把这个时期和大震A活跃期放在一起对比一下,发现太阳黑子在最低值的时候,大震的活跃期就开始了。再把B活跃期拿过来对比,大趋势也是一样的,也是在差不多最低值的时候,大震 B活跃期开始了。

现在,我们把A、B两个活跃期展开来看一下,将A2和B2、A3和B3等用线连起来,就会发现,大都发生在太阳黑子值比较低的地方。

因之百年尺度的两个地震活跃期的起始位置,都对应着太阳黑子比较低的地方,这就说明,百年尺度的地震活跃,和太阳黑子百年尺度的低潮也是相关的。

地震活动与一年四季的关系

图中显示,大地震发生的时候,夏至附近比较多,冬至附近也比较多,秋分比较少,春分相对也少一些。

这就说明了地震活动与四季也有关系。

地震活动与昼夜的关系

综合图表信息,我们可以看出来,正午以后、午夜以前(编者注:根据图表特征,也可以说“太阳在西边的时候”)比较容易发生大地震。

近代地震活动与太阳活动的相关性

下面,我们再来看看近代以来,发生在我国和世界上的地震,是否依然继承着我国这450来大地震与太阳活动相关性的规律呢?

许绍燮院士为我们找到了从1988年到2008年20年间的资料。

如图显示,地震是呈条块状分布的。许院士将地震发生的月份标记在上面,再将一年的时间从中间分成两部分,令一月与七月重叠,六月与十二月重叠,作为横坐标。我们将这20年间发生的地震填进这个坐标系,规律就显现了。在5月与11月相重叠的时点左右,地震频发,而这两个时间都是靠近夏至、冬至的,这和我们刚才分析450年的历史资料得出的结论是相吻合的,也就是说,现代地震还保持着450年来的规律。

我们再来看一看现代地震昼夜24小时内的规律:

中国西南当代强震事件昼夜、时辰分布图

如图显示,基本上大地震都是发生在正午以后、午夜以前。

其中特别值得注意的是这次汶川地震的发生时间——下午14点28分,正好对着理塘1948年的7.3级地震。从1948年到2008年正好相隔60年;汶川地震发生在5月12日,理塘地震是5月25日;汶川地震是14点28分,理塘地震则是15点11分;纬度上两地相距1度多,而经度相差3度;震级一个是 8.0级,另一个7.3级。相隔正好60年的时间,两次地震发生的地点、季节、月份、时刻、震级惊人的相似,这就非常引人注目了。

这一典型震例,更为真实具体地证明了地震活动与太阳活动的密切相关。

接下来许绍燮院士又为我们分析了,这20年间的大地震与磁暴的关系。结论显示,大部分大地震并不是发生在磁暴时刻,而是发生在太阳活动平静时期,其间相对磁暴高一些的两次地震,则也是处于高峰值过后的稍低值间。

七、前途漫漫——“天、地关系”尚待进一步分析

可信度究竟有多高?

经过许绍燮院士详尽的推论,根据多种资料显示,历史与近代地震活动共同显示出其与太阳黑子活动有百年、十年、四季、昼夜等多种尺度相关。这种相关性是否有可能是碰巧被我们遇见了?其正确的客观可靠性有多大呢?

如果我们单拿昼夜这个尺度来说,从A1到B5一共有十次地震,它们只落在昼夜间一半的时段内,这种随机巧合的自然概率是是1/210=1/1024,也就是千分之一的概率。而我们一共有四种尺度,要想全部碰巧吻合,其概率就是四个千分之一相乘,只有万亿分之一。重要的是,还必须在450多年以后的现今时代也保持正确,这种能“瞎碰“到的概率在实际生活中是不可能遇到的。

动力成因机制分析——相关性的道理何在?

接下来,这种相关性的动力成因机制则成为要进一步去深入探索研究的课题。为什么它们之间存在这样一个关系,是什么道理?许绍燮院士进一步提出来,在地震活跃时期,我们观测到一种传播速度很快的地面运动,其速度达到了几百公里/秒。声波只有几百米/秒,地震波也只有几公里/秒,光波电磁波则又已经达到30万公里/秒了,只有太阳风、粒子环球飘移才符合儿百公里/秒这样一个速度。可见,多方面结果证明,地震活动和太阳活动确实存在有密切的关系。

但是,许绍燮院士进一步指出,因为强震发生的具体时刻大多处于太阳活动的平静期,发生的时候是没有黑子、没有磁暴高活动的,所以这两者之间不可能是一种直接的因果关系,地震的发生还应该是有其它因素的控制。这也可以说是地震活动复杂性的又一种表现形式了。

前文中我们问道:“地震预报究竟难在什么地方?”

现在我们可以回答了,难就难在那70%的信息究竟在哪儿,我们还没有摸透。

通过许绍燮院士所做的这些扎实的研究工作,我们可以确信,我们是可以上天去寻找这些信息了。

但这样的结论又引发了更多的置疑,观测地震前兆,在地面上尚且理不清头绪,现在还要把它引到天上去,怎么会更有效呢?

针对这种相左的意见,许绍燮院士的意见是,发射观测卫星来关注“天外来客”应该是比较合理的战略思考。

“只要确实能有‘天外来客’,我们就得要迎接它,那么我们通过卫星上天出迎当然更好了,我们希望从那里能找到那70%的信息。”

现在许绍燮院士正在做进一步的工作,就是探索卫星观测在地震预报上怎么用。发射地震试验卫星正在成为地震预报探索的一个热点。

Mar 26

【转载自陈一文网站。傅承义早年曾在加州理工学院工作。吹嘘耿庆国的人,屡次提及耿曾经“师从”傅承义。傅曾经提出地震发生的“红肿理论”,虽然现在看来很肤浅,但是当时板块构造理论尚未传入中国,作为一个假说,无可厚非。下面这封信,是针对宋松1987年3月15日来信的回复。宋某是位“地震云”研究者,80年代“观云测震”一度在中国猖獗。宋某将自己的《地震云探讨〔草稿〕》寄给傅承义征求意见。 下面这封信谈到了地震云,也谈到了地震的“宇宙因素”问题,可以看出傅承义的学养。相比之下,早先傅承义曾经给耿庆国的“中国旱震关系”做序,则算作一个败笔。

这之后的20多年,地震局的预报人员,包括许绍燮院士,对“宇宙效应”仍然不得要领,是否应当惭愧一下。】

宋松同志∶

收到你3.15日来信及大作。

我因年老多病,早已退居二线,在家休养。对于地震工作已不能赶上时代。但人民来信,仍很频繁,一一作复,实力所不及。但你这来信里,牵扯到一些研究的方法及方向的问题,我恐怕你要走些弯路,浪费时间,所以不得不提出一些拙见,参考。我只提出一些轮廓性的意见,并且不准备更深入地讨论下去。这是因为我身手的关系,请你原谅。

首先须要声明,我不再在地震局工作。他们许多措施或意见,我并不知道。比如, “地震报”我就时常不看,所以您信中所说的情况,我也不知道。但是有些重大的事情,他们还是跟我通消息的。……

抛开一些投机者不谈,至于“地震云”本身是否存在?值不值得研究?怎样去研究?这些都另外的问题了,不能以人废言。中国古书上屡次记载过地震前的天气变异。海城地震时,地面上附近有许多和大气有关的异常。在江苏溧阳地震之前,许多人感到奇闷。我们有个同志恰好在震中区的野地上。地震后,立刻感到松快,并且看到上空的云层向两边分开,当时并无风!这个现象完全可以叫“地震云”,但是与你们所说的完全不同!

我认为∶地震是地下物质的运动引起的。如果运动不太深,这种运动的结果可能与地上的大气发生某种耦合,从而产生气候或气象的变异。这叫做陆地与低空的交互作用,是完全可以理解的,而且也正是当代地球物理学的一个热门问题。由此看来,如果云层有什么特异现象,它首先应发生在震中区上空。中国的地震在日本上空反映,或是日本地震在山东或北京上空反映,都是不可思议的幻想。现在有不少人—-也许受李四光的影响—-企图寻找宇宙效应对地震的影响。我觉得未见妥当。其实所说的宇宙效应,大多是从地下来的,而不是外来的。最大的宇宙效应是日、月的潮汐作用。但是即使这个对地震的效应也还未证实确实存在,至于太阳黑子的效应更是不能肯定的了。

根据以上的想法,你们专从云层的形态下功夫,恐怕不易取得效果。当然在地震预报问题未解决之前,先从经验上去找关系也是可取的,不过最好选对要找的东西有个合乎科学的设想,否则可能毫无结果。

……以上所说的地下物质运动对低空大气的影响,只是一种设想,至于怎样影响,现在很不清楚,正是需研究的问题。你的文章也谈到这个问题,但却是不得要领,我不一一去评价了。

已经写了许多,希望我的意思已经表达清楚。我再次声明我不愿再次深入讨论这个问题,这是因为我的健康和精力的原因,请你原谅。

Mar 24

作为专业部门,地震局评价自身预报水平的时候,一直存在“既当运动员又当裁判员”的问题。由于地震预报的虚报率太高,出于避免无谓的地震恐慌,历来的震情分析和地震预报都是仅面向政府、不通报公众。这样就给预报部门创造了上下其手的便利:每次落空的预报,公众既不会关注、也很难了解,而报准了的(以及那些勉强擦边和有一定偏差的)就可以事后通过媒体宣传出去。这样的结果就是误导公众,以为凡是破坏性地震都可以事先预报出来、凡是地震局预报了就很可能会地震。

前几天的贵州威宁地震就是一个例子。据中国广播网报道,“发生在3月22日晚20点48分51秒的贵州省威宁县4.7级地震,曾于2008年年底及今年3月20日两次向当地发出预警信息。”这则新闻没有说清楚两次“预警信息”到底是什么样的时间、空间和强度范围。根据预报部门震情分析的惯例,可以推测,所谓“2008年年底”的预报,显然是指2008年12月26日贵州罗甸4级地震之后的一次震情分析(但是不知道这是一次正确的中期预报,还是一次落空了的短临预报)。而3月20日的预报,其依据显然是3月13日、16日发生在威宁的两次3级地震(很有可能也参考了同样处于贵州西部的贞丰县3月18日的3级地震),应当是一次短临预报。其实,这样的预报本来就是多年来地震局的固有水平,即“靠小震报大震”,而不是在汶川地震漏报之后取得了突然进步。

所以,新闻报道不提及“预报范围”和“预报依据”,只说出“部分的事实”,有很大的误导作用。事实上,由于“以震报震”也有相当高的虚报率,更由于中国的地震预报都是违背科学规律的确定性预报、而不是概率预报,出现小震之后地震局也无法科学判断,往往会在决策时候造成虚报和漏报。如前所述,虚报的情况外界很难得知,但是漏报却有一个最近的例子,就是2009年年初,新疆西部小震频发,地震局专家的解释却是“属正常地质活动”,结果漏过了2月20日新疆柯坪县的5级地震。

这种弊端本来可以从技术上解决:由于一次小震之后、尤其是成簇小震发生后,发生更大地震的概率会有所提高,地震局应该尽早统计、公布这个小概率数字,像美国地质调查局那样,小震之后用这个数字来对公众解释,而不是泛泛地说“属于正常”,或者把地震活动作为自己“内部预报”的保留手段。在地震局改弦更张之前,作为公众、包括媒体,就应该在每次有感小震之后都质询当地地震局(比如在3月18日的小震之后),是不是已经做了所谓的“内部预报”,公众应当采取什么相应的防震措施。有了这种及时、公开的质询,既可以不定期地增强防震意识,也可以防止预报部门扭曲、夸大自己的成功记录。

Mar 23

(全文见互联网时代的伪科学现象

……伪科学是和那些公认正确的理论相矛盾的理论。因为公认正确的理论都是符合相应领域内的一切观测结果的。既然伪科学与之相矛盾,那么它们必然与某些个观测结果相矛盾。与观测结果相矛盾的理论必然是错误的理论。所以伪科学的特征也可概括为提出之时就与现有的观测结果相矛盾的理论。这显然跟错误的科学理论不同,因为错误的理论最初是作为假说提出的,后来由于新的实验证据才成为错误理论。

互联网络中的伪科学多数都属于这一类,所以我们仔细的给出上面的定义。……

三、互联网上的伪科学

绝大多数伪科学理论的提出者都是个人而非团体。这些人往往被称为民间科学家或者业余科学人士,以下简称民科。他们有的赋闲在家,有的有本职工作,有的甚至就是科技工作者。他们的共同特征是不接受现有的公认正确的理论,主张一些自己提出的伪科学理论,并且到处宣传他们的理论,希望别人接受。

在互联网时代之前,民科们宣传自己的理论往往通过以下几种途径:跟身边的人讲述、跟科研机构联系、跟非学术媒体联系、自费出书等等。……

上面这些非互联网的宣传手段已经能够造成很多恶劣的影响了。有了互联网络之后,信息的发布和获取变得更加容易,伪科学的影响就更容易扩散开来。比如,民科们可以建立自己的主页宣传自己的伪科学理论。接下来把自己的主页加入一些著名的搜索引擎好让他人能够搜索到。还有的民科到网络上一些比较大的论坛张贴自己的伪科学理论。因为网络上的绝大多数人都不是正经的科技工作者,所以对伪科学的鉴别能力不高,所以网络上绝大多数以科学为主题的论坛中其实都是伪科学内容。另外,喜欢网上冲浪的人通过搜索引擎也很容易找到那些伪科学主页,虽然他们的目的是搜索科学内容。这就大大方便了伪科学的传播。……互联网络更可怕的作用是,它可以使民科们联合起来,不再像以前一样孤军奋战。互联网上的科学论坛往往是这些民科团体的活动场所

现在我们能够大致回答为什么互联网对伪科学的促进作用会大于对科学的促进作用。因为科学本身是困难的,不易被人接受的。对于绝大多数人来说,鉴别科学和伪科学是不可能的。在互联网时代以前,科学理论有自己的传播渠道,科学以外的人不易介入,而且大众也不关心这些高深的科学。而伪科学却没有自己的宣传渠道,非学术媒体和自费出书虽然会造成一些恶劣影响,但是毕竟为数不多。但在互联网时代时,伪科学和科学有了同样方便迅速的传播渠道,而且这种信息的传播几乎是免费的,所以原来无法宣传自己的伪科学理论的民科都纷纷冒出头来,而原本对高难的科学不感兴趣的人,看了那些貌似浅显易懂的伪科学理论之后也会对此发生兴趣。还有就是,互联网使人们变成懒人,只喜欢动鼠标,不愿去图书馆,所以上当受骗就更加难免了。虽然互联网对科学本身和有巨大的促进作用,但是与对伪科学的促进作用相比还是要差一些,因为科技工作者不会因为因为互联网的出现突然冒出来。

四、中国本土伪科学的特征

上一节我们只是罗列了一些现象,有些问题并没有解决。比如为什么会有民科?他们的行为为什么是现在这样的?我们为什么不能通过教育的方式对他们加以改造?这些问题都不是很容易回答的,因为有历史、文化和地域等多方面因素。在这里,我们针对中国的情况,谈谈这几个问题。这里我们没有办法做全面的分析,因为中国历史悠久、地大物博、人口众多,所以一切关于中国的问题都是复杂的问题。我们只能从几个侧面来谈民科问题。

第一个问题是关于中国的悠久历史。中国古代很长一段时间内都是科技最发达的国家,后来被西方科技赶超之后,很多人对历史上的辉煌念念不忘,有些人甚至坚信中国古代文化甚至比现在的西方科学都要先进。所以有些民科们喜欢用中国古代的东西来做一些伪科学理论,比如九宫八卦、阴阳五行、周易等等。……对于这一类民科,如果试图从现代科学的角度告诉他们他们的理论不对,往往会被他们嗤之以鼻,并立刻扣上崇洋媚外、忘记祖宗之类的大帽子。

第二个问题是中国当代历史的影响,主要指建国后三十年阶级斗争为纲的历史时期。这一阶段科学贬值,一切以革命为最终目的,很多科学理论都在文革时期被批判。这种批判现在看来是令人哭笑不得的,但是却在很多人头脑中留下了一些难以磨灭的印象。现在的民科们当然不会还顽固的坚持文革中的看法,但是有一部分人会习惯性的运用马克思主义哲学以及各种相关的革命理论来对自然科学研究指手画脚。这一类人骨子里还是在鄙视科技工作者,并且认为用辩证法思想批判自然科学是理所应当的。可是他们并不清楚到底什么是辩证法,当然也不会知道辩证法只是一套语言和思考模式,不包含任何实质的科学理论的。对这类民科,因为他们骨子里在鄙视你,所以无论你用什么科学理论都无法劝服他们放弃他们的伪科学的。

第三个问题是陈景润、徐迟和科学的春天。这是个古怪的标题,但是我个人认为却是一个相当重要的问题,这个问题也许可以解释为什么中国现在会有这么多的民科。首先简单回顾一下历史。文革期间,陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了很大进展,然后徐迟写了那篇著名的报告文学来宣传陈景润的事迹,然后全国人民学习陈景润,都来钻研哥德巴赫猜想。没过几年,文革结束了,中国迎来了科学的春天,又有更多人投身到业余科学爱好者的行列。中国现在很多民科都研究哥德巴赫猜想就是因为这一系列事件。他们并不知道哥德巴赫猜想在数学上并不是什么特别重要的问题,只是一个游戏罢了。这里特别提到徐迟的那篇报告文学,因为现在的局面跟他这篇文章有很大的关系。他的这篇文章里强调了陈景润克服重重困难最终获得成功,这些困难多数都是生活上的,而不是学术上的。读过这篇文章的人没有人会意识到解决数学问题不是光靠克服这些困难就够了的,还需要必要的准备知识。另外,当时的宣传还很偏重于陈景润在被华罗庚发现前的非专业的身份,却不提他没能在正式的研究所中工作是因为文革的原因。华罗庚也是这样一个典型,他的最高学历就是初中,但是却成为世界知名的数学家。宣传上总是侧重于这些悖于常理的细节,却不提他们超出常人的努力。这样的宣传带来很多恶劣的后果,现在的很多民科都自比陈和华,叫嚷着学院之外也可以搞研究,却不肯付出相应的努力,结果自然都是伪科学。另外,文革早期陈景润和华罗庚都遭受了一些迫害,民科们往往把科研机构对他们的冷遇与这些迫害相比,并且以极大的热情来抗争,其结果自然是更严重的冲突与伤害。这是一种正反馈,使得民科们的受迫害感愈演愈烈,甚至可能发展成为一种心理障碍。网络上的民科都出奇的顽固大概就是源于此。

第四个问题是八十年代中期到九十年代中期的气功和特异功能热。这个时期的问题都非常复杂,有很多因素搀杂其中。首先,所有的所谓气功师和特异功能者都是骗子,他们往往为了金钱或者权利自称有某种特异功能。他们行骗的主要对象大众以外,还包括一些党政军高层领导,这些领导手中有权,所以可以在某种程度上干预科研机构对这些特异功能者的揭露。其次,有一些作家看准了这个机会,炮制了很多关于这些气功师的事迹,写成书赚了大钱。而大众在读这些书的时候往往信以为真,使得这股歪风愈演愈烈。最后,这个历史时期中国发生了很多政治的、经济的大事,使得大众关注的焦点不再是科学,而是科学之外的东西。这股歪风最终的结果自然就是法O功事件。最近几年对此已经批判的够多的了,这里不再多说。现在大概已经没人相信气功了,甚至大家都有些谈功色变,但是那个年代遗留下来的问题恐怕还不那么容易消除。第一个问题是,民科们宣传自己编造的伪科学的目的发生了质的变化。科学的春天时期,民科们往往是怀着对科学的热情钻研各种理论,而气功热之后,民科们的目的更多的是为了金钱,名誉和权力了。另一个问题是,有些民科根据当年特异功能者的经验,找到一些高层领导,骗取同情与信任,利用他们的影响力来达到自己的目的,这严重干扰了正常的科学研究秩序。

最后一个问题是中国互联网的发展。中国互联网跟外国互联网络有些不同。互联网产生于美国,最初只是存在于大学和研究机构,后来随着个人电脑的普及才逐步扩展到全世界。中国虽然也是这个过程,但是速度却快得多。几乎是一夜之间,神州大地上就到处都是网吧,到处都可以上网了。这其中的区别是,在外国,开始时互联网上多数网站都是科研机构建立的,所以后来虽然有伪科学出现,但是影响力却不大。但是在中国,科研机构中的互联网尚未得到充分发展,各种伪科学就从互联网上汹汹而来了,以至于中文的科技论坛十有八九都是伪科学论坛

五、结束语

伪科学问题说大不大,说小也不小。现在我们刚刚进入互联网时代不久,伪科学的问题引起人们注意也没有几年。所以谁都不知道以后会如何。也许多年以后,各种历史问题的影响会逐渐消失,大家都以经济建设为中心,不再关心伪科学。也有可能因为互联网的影响,伪科学在大众心中逐渐驱逐了科学的地位,学术欺诈与学术腐败无法根治,中国科学彻底死亡。

我们前面两节的分析只有现象和原因,却没有解决办法。因为这实在是复杂的问题,不是一下就能解决的。伪科学现在能够广泛传播,主要原因是互联网的发展,互联网无疑是好东西,所以我们需要考虑如何在发展互联网的同时逐步剔除互联网中的伪科学。我在这里给出三种可能的办法。第一个办法就是让广大科技工作者多在网络上揭露和批判伪科学。但是这有些不现实,因为科技工作者人数稀少,而且他们大部分时间还是在做自己的本职工作,没有太多时间到网上跟无穷无尽的民科辩论。更何况,民科们都是顽固透顶的,不是一两个科技工作者可以劝服的。科技工作者的作用仅仅是帮助大众判别一些伪科学。比如蒋春暄事件中,就有一位清华大学的数学教师站出来,在网上发文揭露蒋春暄和他所发表的文章的本质,使得广大网友知道了事情的真相。另一方面,就是提高广大网民的科技素养,使得他们能够自己鉴别科学和伪科学。这更加的困难,因为即使是专业的科技工作者也对自己专业之外的科学理论没有鉴别能力,更何况非专业人士了。我们只能给出一些一般的判别原则,比如凡是那些号称解决了很多大问题的人往往都是骗子。最后,就是希望国家能够制定一些法律法规,专门惩治在网络上散布伪科学的人。这个办法可能在技术上和操作上都有一些困难,但是至少比前面两种办法有效。

Mar 21

【译自维基百科,给水博文章做补充。】

脆韧转换带是地壳强度最大的部分。对于富含石英和长石的大陆地壳而言,脆韧转换带出现在大约13到18公里深度(大致对应于250到400°C的温度)。在这一深度,岩石变得不容易破裂,而更容易由蠕变而造成韧性变形。这是因为材料的脆性强度随围压的增加而增加,而韧性强度随温度的增加而降低。地壳中,脆性强度越向下越大、韧性强度越向上越大;脆韧转换带出现在二者大小相等的深度;在这个带,地壳强度随深度的变化曲线呈现典型的“锯齿状”。因此,这个带是地壳强度最大的带,也是很多地震发生的深度。脆韧转换带的深度取决于应变速率和地温梯度;应变速率小、热流高的时候,深度小;应变速率大、热流低的时候,深度大(译注:龙门山地区属于后一种情况)。脆韧转换带出现的深度也受地壳岩石组成的影响。

图:大陆地壳强度随深度的变化,占优势的变形机理的改变(左),以及一个理论上的纵向断裂带的不同部位出现的断层岩(右)

Mar 21

【看来搞“地震预报”在中国除了有政治依据、社会依据、道德依据,还有了哲学依据;总之最不需要的就是科学依据。“中国地震信息网”2009年3月11日开始展览这篇文章,却把下面精彩的引言部分阉割掉了。对哲学这么不恭,让人遗憾。】

卫星热红外异常——四川汶川Ms8.0级大地震的短临震兆(《地球学报》,2008年10月,29卷第5期)

第一作者:魏乐军,1963年生,地质学专业,中国地质科学院博士后,导师郑绵平院士;全国地学哲学委员会常务理事,中国自然辩证法研究会地学哲学委员会理事,曾任海口市地震局副局长,现为中国地质科学院副研究员。

引言部分:

2008年5月12日14时28分,四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内发生Ms7.8级(后修订为Ms8.0级)强烈地震,震中位于31.0°N,103.4°E,造成生命、财产的巨大损失。据民政部报告,截至9月4日12时,已造成69226人遇难,374643人受伤,失踪17923人。汶川地震造成直接经济损失8451亿元。

此次地震是否存在震前征兆,已成为民众悲伤中的话题。面对地震中逝去的生命和伤痛的心灵,面对甚嚣尘上的“地震无法预测”论,笔者在撰写本文时,思绪不宁。诚然,地震是地球系统复杂变化过程中的一种突变现象,具有高度复杂性和不确定性,是世界科学难题。但是,任何自然现象在其孕育、发展与突变过程中,必然存在因果联系,是有规律可循的,这正是自然科学铁的法则。第一,从哲学上看:
人类认识的发展,总是沿着“不知—知—不知”的途径而循环往复、螺旋式上升的进程。只停留在不知阶段,则认识是一片空白,是“不可知论”;只停留在已知阶段,认识就不能前进,是“教条主义”。第二,从科学上看:科学的生命力在于创新,在于不断从已知到未知。如果在未知问题面前无所作为,无能为力,而没有创新,科学就会停滞不前。那么,科学发展中的创新精神究竟如何体现?

就地震而言,在一系列“不知—知—不知”的认识过程中,需要步步深入并且明确回答的基本问题有:第一,自然现象中是否存在地震前兆;第二,人类是否能够发现、甄别和判断这些地震前兆;第三,是否能够根据这些前兆进行地震预测;第四,如何发布地震预报决策信息。

中国是全球大陆地震最频繁、地震灾害最严重的国家。根据20世纪资料统计,历史上,我国大陆强震约占全球大陆强震的1/3,地震死亡人数约占全球的一半。中华民族五千年历史能够生生不息、源远流长,其中就彰显了我们祖先在各种自然灾害面前祛灾避祸、顽强不屈的精神。祖先们认识自然的辩证思维方法和“天人合一”的宇宙观,不仅创造了领先世界的辉煌古代文明和古代科技,而且深深地植入在我们民族的思想基因之中,为我国包括地震预测预报在内的当代自主创新科技成果注入了活力(魏乐军等,2006a;孙文鹏等,2008)。

地震能否预报?李四光早就指出:地震是可以预报的。他认为:“地震与任何事物一样,它的发生不是偶然的,而是有一个过程”,“地震的发生是有前兆的”。并提出了对天文、地震、形变电阻率、地磁地电、超声波、重力、地下水、生物物理、地形变、断层微量位移、海平面的观测和仪器研制方法,其中尤其强调地应力的观测(高庆华等,2008)。他不止一次的指出,走自己的路,不要跟测地形变跑。测地形变的难度要比测地应力难度大,地应力要容易得多(李四光,1977)。

在中国科协的一次会议上,温家宝(1991)总理指出:“地质的发生发展从来是同天文学、生物学相联系的。把天体运动、地壳运动和生物运动结合起来,把宇宙作为一个体系,把运动着的天体、地球及生物作为相互联系的整体,进行多学科的研究,是当代地质学的一个重要研究方向。”温总理的这一论述,同样是攻克地震预报这一世界科学难题的攻关战略。地震预报的终极目的在于防震减灾,在于最大限度地减少生命和财产的损失。从无防到有防,从粗放预防到精准预防,这当然有一个过程。像比赛打靶一样,起初能打6环,只要有减灾效果就是进步。随着研究深入和科技进步,将来地震预报像打靶一样能打10环,这也未尝可知。

汶川大地震是否有震前征兆?

地震发生后,本课题组迅速开展工作,……

(全文见http://www.csi.ac.cn/manage/content/docmanage/download.jsp?filePath=/img_w/200811/20080507.pdf,技术部分即强祖基等人的“遥感法”,属于马后炮式的牵强附会,不再评论。)

Mar 19

【转载按:海洋生物学研究人员廖永岩最近在科学网重操旧业,贩卖有关地震和地球的民科理论。“科学网”把此人放在首页的“专家名录”里面,自己丢人事小,误导公众事大。希望科学网的地球物理学、地质学工作者能够负起责任来,反映给有关管理人员。】

【已经给科学网编辑部留言,看其是否处理。

[4] 标题:希望编辑部把“廖永岩”从专家名录中去掉
发表评论人:Amsel [2009-3-20 13:49:16]
作为一名地学研究者、科学网的读者,我希望地质学在科学网能够得到和生物学、宇宙学同样的尊重。

板块构造理论对于地质学的意义,就如同进化论对于生物学的意义,甚至强于大爆炸理论对于宇宙学的意义。你们会拒绝一位刊登大量反对进化论文章的博客,也没有把任何反对“大爆炸宇宙学”的高产作者列入首页“专家名录”。可以这样理解,编辑部在“专家名录”的时候,考虑到了作者的观点是否符合主流认识;读者也可以由此评价该博客文章的可靠程度。

从这一点考虑,“廖永岩”不适合出现在首页“专家名录”。他的博客“冰川与地球”近期的主要文章“地球科学原理”系列,明显违背板块构造理论这样的地质学基本原理,当然也同大量的实际观测相矛盾。该作者不适合与“专家名录”至少大部分其他作者并列。

上述评价是否正确,你们可以询问科学网张宏远教授、嵇少丞教授、刘继顺教授、魏东平教授、周永胜博士等地质学方面的作者。】

  今天无意中在科学网上发现一个给民众传播伪科学的专家,广东海洋大学副
教授廖永岩。
  其博客为http://www.sciencenet.cn/blog/rock6783.htm。

  在该博客上,有一系列关于此次地震的“高见”,包括:地震形成原理;厄
尔尼诺期地震形成机制;地震不能准确预测是板块学说惹的祸;地震预报一定得
有所作为等。从这些文章中可以看出,副教授廖永岩对地震形成原理的解释完全
不靠谱,对地质学、地球物理学是一知半解,对中国大陆板块内部构造变形和近
年来的国内外研究进展一无所知。建议副教授廖永岩先学学地震学和岩石力学,
然后再谈地震形成原理。

  这些是后话,先看“地震预报一定得有所作为”一文中的核心内容
http://www.sciencenet.cn/blog/rock6783.htm,为了诸位方便,我把其中
的部分文字转引到这里:

  “中国的地震和日本不一样,中国的地震和美国也不一样,中国的地震,具
有中国特色!所以,中国地震的预报,也肯定得有中国特色!“不管白猫黑猫,
只要抓到老鼠就是好猫”。不管民间的或官方的地震预报方法,只要能预报地震
就行。耿庆国的旱震地震预报法,虽然还只能作中长期预报,但能预报总比不能
预报好。我们说耿庆国的方法不科学,那只是说,他的方法,并不与日本和美国
的方法一致,与目前人类公认的地震原理不一致。但我们的地震既然和日本、美
国不一样,那我们的方法也可能和日本及美国的方法不一样。同时也间接说明,
日本和美国目前预报地震的方法,用来预报中国的地震,可能本身就有错误。同
时,也很可能耿庆国所用的方法中,包含着我们人类还不知道的基本原理在里面。
反正一句话,只要他的理论对地震预报有效,我们就一定要利用,要研究。这样,
也只有这样,中国的地震研究或地震预报才可能走到世界的前列!当然,耿庆国
的方法到底管不管用,就好像用药治病一样,要看他的预报成功率。据说他预报
唐山地震成功了,预报这次汶川地震也基本成功了。那他还有没有其它的地震预
报,是不是也成功了?即他这种方法预报地震的成功率能达到多少?我个人认为,
只要超过50%的成功率,就应算是世界前列了,就值得肯定。若他的预测,虽然
唐山和汶川地震都正确了,但总体准确率只有20%以下,或更低,那也就没有什
么太大的价值了。还有,灾变学杂志预言的2008年地震,虽然仅只是数学统计分
析,而且预测的范围也相当泛,但只要他预报对了,且预测成功率较高的话(我
现不知道她这种方法的总体预报成功率),也应是一条值得肯定的研究方法。应
值得从中找她为什么成功的原因,为我们成功预报中国的地震服务。”

  这样的“高见”,如果传达给大众,那是中国地学界的悲哀。

  耿庆国的预报方法,我就不想多谈了,哗众取宠而以,今年3月19日在新疆
发生7级地震,由于发生在5000米以上的高山,没有多少破坏,外界关注的也很
少,所以耿庆国也就没有预报。至于灾变学杂志预言的2008年地震,我想那位想
通过该论文获得学位而又不想引人特别注意的研究生,目前,正为她处于舆论的
风口浪尖上而郁闷。

  中国的地震与日本和美国的相比,确实发生在板块边界的少,在大陆内部的
断层带上的居多。这仅仅是地震发生的大地构造环境有差别,对于浅源地震,日
本和美国加州的地震同样也是发生在大大小小的断层上,在发震构造和发生地震
的物理机制方面与中国大陆内部的地震没有本质的区别,都是断层粘滑的一种表
现。

  显然,在研究地震和预报地震我们不仅需要吸收日本和美国获得的成果与经
验,我们更应该在吸收这些成果的基础上,深入研究中国所有活动断层的活动特
点、断层深部的结构;地震孕育和发生的物理机制等,一方面为地震区划、中长
期地震预报、抗震设防、地震风险评估等提供最基础的数据,同时,探索开展物
理预报的可行性。如果什么东西都需要中国特色,中国真是没有希望了。

  如此水平的专家,居然在网上叫卖自己的“专著”,不知有多少被引入歧途。

  见 廖永岩著,海洋出版社2007年5月版的《地球科学原理》(28.00元)

Mar 19

【转载按:海洋生物学研究人员廖永岩最近在“科学网”重操旧业,贩卖有关地震和地球的民科理论。“科学网”把此人放在首页的“专家名录”里面,自己丢人事小,误导公众事大。希望“科学网”的地球物理学、地质学工作者能够负起责任来,反映给有关管理人员。】

话说公元2008年6月7日早,笔者在“科学网博客”首页的“留言板”中看到几个留言:“刘玉平:真的勇士,要敢于直面惨淡的人生!/鲍得海:ROCKYMAN真的走了!硬汉子,您的性格真象石头啊! /蒋新正:科学网编辑部:我们不希望有太多的博主删除博文而空壳面对博友,这是对科学网编辑劳动和博友的"不理解",回来吧!不要义气用事!/张学文:热切希望廖永岩先生回来!”

才知道廖永岩已删除其博客,消失了。

那么廖永岩删除博客事件真相如何?下面就我的跟踪了解,试说一下这件事情,不对的还请各位指正。

这件事件可能起源于周永胜先生以Gabbro为名,在“新语丝”发表《发现一个给民众传播伪科学的专家》一文,直指“广东海洋大学副教授廖永岩”是“一个给民众传播伪科学的专家”。并给出其博客链接http://www.sciencenet.cn/blog/rock6783.htm。

其后,廖永岩先生在其博客中写了《“伪科学”对“科学”的回答》、《伪科学你的博客》两篇文章给予弱弱的反驳。不少评论者给予理解和支持。

之后周永胜在其博客(http://www.sciencenet.cn/blog/user_index.aspx?userid=51171)又写了《海洋生物学家对地质学和地震学认识的偏差也是可以理解的,但不应该犯主观臆断错误》一文再次申辩自己观点。

我看到“科学网博客”有了争论,尽管我对双方争论的内容、态度和语气不敢妄下评论,但总觉得这是“科学网博客”一种新气象,因为有争论才会有看头,有争论才能现真理。不想还没有一天,廖永岩就已删除其博客,消失在人海中。

观其博客留言,不理解者有之,叹息者有之,怒其不争者有之。

我也觉得廖永岩先生你不能这么不明不白就走,最起码来个《删博声明》,好让我等了解你为什么这样做?无论如何,有始有终才是正道嘛。

其人已离“科学网博客”而去,遍寻其在“科学网”的踪迹,总算在“科学网论坛”的一个贴子下看到了廖永岩先生以《我是民间科学家吗?》为题的跟贴。内容如下:

“孙先生:

您好!

关于您的“写给民间科学家的话”,我真的想说几句。

对于地球科学,我肯定不是正式科学家(或与主流地球科学家相近的科学家),我自以为是一个民间科学家,就算不是民间科学家,也至少是一个业余科学家。

我提出了一种新的地球演化体系,或称之为地球演化新理论吧,您能帮我鉴定一下,我到底算哪一种,算是民间科学家吗?

下面是我这个理论前言概述,详细理论,请见廖永岩著,海洋出版社2007年5月出版的《地球科学原理》。

冰川形成和消融造成地球演化
廖永岩

电子信箱:rock6783@126.com

……”

原贴为孙远先生从《三思科学》创刊号转贴来的一篇文章<<写给民间科学家的话>>:

在没有掌握资料之前就建立理论是一种严重的错误。这时人会不知不觉地扭曲事实以适应理论,而不是让理论符合事实。——歇洛克·福尔摩斯

我对科学的一贯态度是,坚信科学是解释自然的唯一正确的价值观(事实上也如此),坚信人类所走过的科学道路,虽然不是那么笔直但却没有方向性的错误,并且,由于受过多年教育,在科学领域里浸泡的时间也不算太短,因此,我对那些伪科学和宣扬伪科学的人深恶痛绝,对那些似懂非懂却怀疑科学,曲解甚或抨击科学的外行也素无好感。正如我过去曾说过的,自然科学,和其他学科(尤其是文科)绝不相同,没受过系统的教育,没有专业的知识,没有相当的基础,绝无可能进行相关的评价或研究。当然,每个人所学专业都是不同的,这并不妨碍相互之间的交流与学习。我想说的是,对自己不熟悉的领域的任意歪曲,批评,甚至攻击,不仅是对自己言行的一种不负责任的态度,而且是对该领域以及在这一领域内从事相关工作的人的莫大侮辱和亵渎。——清人

还是很小的时候,当我怀着惴惴不安的心情第一次进入科学的殿堂时,就为里面如此绚丽多姿,斑斓夺目的景色所折服。这是一个无以伦比的、梦幻般的世界,每个人都在不知不觉中被其吸引,为其感叹。那种对自然奥秘的揭示,对宇宙终极真理执着探索的勇气和精神,使得我无法不沉醉其中。在这座神殿里,科学的圣光笼罩万物,一切虚伪,谎言,无知和愚昧都原形毕露,无法生存。

科学的魅力,在于它的诚实、客观及永不停止的探索与追求。能尽情的分享无数先辈用汗水、泪水、甚至血肉经过千锤百炼、成千上万次实践检验获取的经验和理论,使我感到无比的荣幸和自豪,也对那些用毕生时间去执着追求真理的先辈们怀有深深的敬意。诚然,科学史上所犯的每一次错误,所走过的每一次弯路,都会让我痛心不已,深深地感慨科学发展的艰难。但是,这丝毫不影响我对科学的坚定信心,以及科学对我的那种无法抵挡的诱惑。因为它是那样的真实,那样的美丽。

出于对科学的那种近乎完美的洁僻,每当看到那些连最基本的科学知识都不具备的民间科学家批评抨击现有科学理论时,我心里都会有种异样的感觉,都会感到深深的悲哀和遗憾。

民间科学家们呵,你们知道么,科学的世界里没有天上掉下的馅饼。每一个公式,每一个理论,都是先辈们历尽艰苦,经过千万次检验得出的,一篇文章就推翻就打倒,哪里有那么容易的事情?

民间科学家们呵,你们知道么,现代的科学发展如此之细,如此之精,使得即使在原有的基础上获得一点点进展都是异常艰辛和困苦的事情,不要说推翻或打倒爱因斯坦、彭罗斯们的理论,即使是去理解,去消化并吸收,就已经够花上毕生的时间了。

民间科学家们呵,你们知道么,科学的乐趣不在于打倒权威,扬名立万,而在于执着追求,无限探索的过程中,去体验,去品味真理的果实。当你从荆棘坎坷中摘得真理之花时,那种喜悦与快乐,是无论什么样的抨击与批判都无法比拟的。

民间科学家们呵,你们知道么,学习科学就像建楼,只有最底层的根基打好,才可以一步步建设上面的楼层。好高骛远,一步登天,宛如空中楼阁,虚无缥缈。

民间科学家们呵,你们知道么,科学界并非是压制专横的中世纪宗教,任何人的理论文章问世出台时,都必然要接受科学界的质疑和检验,这绝不是要压制你,迫害你,而仅仅是科学的规则。科学界排斥的,只是那些拒绝接受检验和质问的伪科学。

民间科学家们呵,我钦佩你们的勇气,以及你们对科学的那种纯洁的执着的追求。但是,我也对你们科学上的无知和幼稚,那些光怪陆离的高谈阔论,那些对爱因斯坦、彭罗斯们的抨击感到深深的不安。

唯一使我感到庆幸的是,那些刺耳的枭嚣,那些奇怪的批判,抨击的文章,虽然层出不穷,翻新不断,但却从来都只有送进历史的垃圾桶的结局,而相对论的瑰丽,犹如一道无比艳丽壮观的极光,令人目眩神摇,赞叹感慨,千载传诵。

Mar 18

美国地质调查局关于地震的FAQ明确否定远距离诱发地震:

Q: Two earthquakes occurred on the same day. Are they related?

A: Often, people wonder if an earthquake in Alaska may have triggered an earthquake in California; or if an earthquake in Chile is related to an earthquake that occurred a week later in Mexico. Over these distances, the answer is no. Even the Earth’s rocky crust is not rigid enough to transfer stress fields efficiently over thousands of miles.

里面给出的例子似乎就是针对UCSC这一作者的:
Emily Brodsky

尤其是她的这篇文章:
http://www.es.ucsc.edu/~brodsky/reprints/SSA04610.pdf

不知道他们这篇文章会不会发表:
Van der Elst, Nicholas. J. and Emily E. Brodsky, Long and short range earthquake triggering as a function of seismic wave amplitude, submitted to Science.

一旦发表肯定会成为媒体热点。

Mar 17

【找到原来看过的一篇不错的文章:通信专家徐祖哲和他的地震研究 2008-05-23 京华时报 】

【3月25日补注:
关于电离层异常与地震关系:
NASA的一个项目2004年作出了否定回答(见USGS网站):
• Current effort to monitor EM and GPS-TEC signals from ground and space in California
• Signals have been detected that are not related to earthquakes and remain unexplained (lower atmospheric origin?)
• No evidence for EM or GPS-TEC signals has been found for the 2003 San Simeon and 2004 Parkfield earthquakes

而在中国,“基于空间对地观测的地震监测技术、预测方法与应用示范”项目于2009年2月23日获科技部批复,总经费为1885万元,国家全额拨款。

《财经网》报导见汶川大地震前曾出现电离层异常

《科学通报》原文:汶川特大地震前电离层主要参量变化

与地震之后拿几个孤例高调宣扬“地震可以预报”的一些预报家(注1)不同,不论是《科学通报》的文章,还是《财经网》的报导里面,作者基本是在陈述现象,没有肯定电离层的异常与其后的地震有关。虽然他们照旧没有给出这种方法的虚报率(有异常而无地震的情况),对其机理也没有给出合理的解释。

下面是文章结论部分:

目前我们没有直接证据表明这些变化是由地震活动直接导致的, 但由于在震前的第3天空间天气参数非常平静, 基本可以排除太阳、地磁等空间天气等因素直接引起的电离层异常增强. 值得注意的是由于电离层本身较强的逐日变化、来自低层大气的扰动也可能导致电离层出现一些异常增强或减弱, 最新的一些研究结果显示在磁暴前的低地磁活动期间电离层可出现较大的增强, 甚至在地磁非常平静的时期, 电离层可出现高达200%的增强现象, 这些研究结果提示也许来自低层大气的行星波影响和极光活动等因素是低纬电离层异常扰动的重要因素. 我们还应寻找其他证据, 如在地震区域的重力波活动是否增强? 电离层电场是否存在大范围的变化等, 通过更多的资料分析此次大地震期间电离层的异常与地震的关联, 为将来的地震监测预警提供有用的参考手段.

关于电磁场的变化是否与地震有关,美国地质调查局(USGS)认为,现在没有这样的证据:

Are variations in the geomagnetic field somehow associated with earthquakes or vice versa?

The USGS supports an important National Earthquake Hazards Program. As a small part of that effort there have been studies attempting to correlate magnetic variations, or more precisely, electro-magnetic variations, with earthquakes. Electromagnetic variations have been observed after earthquakes for many years now, but What is less clear is whether or not there are detectable electro-magnetic precursors to earthquakes. It is worth acknowledging that geophysicists would actually dearly love to demonstrate the reality of such precursors, especially if they could be used for reliably predicting earthquakes! Unfortunately, no convincing evidence of electro-magnetic precursors to earthquakes has been found, despite decades of work. And it should be emphasized that isolated coincidences are not sufficient to demonstrate a relationship. What is needed to confirm an extraordinary claim is, of course, an extraordinary amount of evidence, which in this case would mean many repeated correlations of earthquakes with specific and identifiable precusory field variations. Such evidence simply doesn’t exist.

与电离层相关的一个现象是地磁场变化。该文提到,512地震之前9到10天地磁非常平静。这是额外的一个例证,说明地磁与地震关系比较差。国内几十年的地磁监测也仍然未能证明地磁场变化与地震相关。年初成都有位但姓民科,靠自己制作的简易地磁装置“预报”地震。地震局虽然知道这种方法不靠谱,但是他们自己也同样依靠这种原理来“监测”地震,所以不肯把这种方法的底牌呈现给公众。倒是成都理工大学的地球物理学教授曹俊兴,坦诚这种方法预报地震没有可行性:

  “通过地磁的变化来预测地震,在理论上是有依据的。国内外都有通过这种方式进行地震监测。我国利用这种方式进行监测工作已经有几十年了。”曹教授表示,“在成都西部区域就有一个测地磁变化的国家台。虽然其线圈匝数很多,精度已非常高,但由于引起地磁变化的因素很多,从目前掌握的大量数据来看,仍不能判定出地磁场变化与地震有确实的相关性。这个不仅在我国没有找到,在国外同样没有找到。现在的科技手段仅仅停留在理论上的可能性。”

另见Geller(1996)对以往发表的“用地震电信号来预报地震”的文章的否定。
Debate on Evaluation of the VAN Method: Editor’s Introduction

注:
(1)这些人包括在《地球物理学进展》上发表“占星报地震”文章的李勇(北京天文台),发表震前几千公里范围出现“重力异常”的郝晓光等人(中国科学院测量与地球物理研究所),在《中国科学》和《国际地震动态》上发表“远距离地电法”的钱复业、赵玉林等人(中国地震局退休专家)、在《地球学报》上发表“热红外法”的魏乐军(中国地质科学院博士后、“全国地学哲学委员会常务理事”)、强组基(中国地震局退休专家)等人。

Mar 16

【文责自负,和新语丝博客网无关、和嵇少丞教授无关】

最近科学网吵架,本人一直袖手旁观,却屡次遭人扔砖头,比如这次:

[100] 标题:
发表评论人:[游客]Z2 [2009-3-2 13:15:17]
christine ,qhd60m, Yakamoz Amsel FloatingRose,除了推荐JI博文,还帮着耍泼皮。

这种无妄之灾,本人能猜得到属于那次“地震线”吵架的后遗症。只有那次,我才和上面遭到攻击的事主得罪了共同的对象——中国科学院管理所的王铮研究员。当然只能是猜测。没想到,科学网本意或许是为了定点惩罚某人,上周末突然公布了全部留言IP,结果却是把若干德育教师们的面罩全撕掉了。证据确凿,于是王铮先生不得不承认,这个Z系列留言,就是他的大作:

[74] 标题:不要造谣
发表评论人:王铮 [2009-3-16 7:18:54]
210.73.4.* 是我的地址,同时也是我们三栋楼240人家的地址。tonglezi,w3399,不是我,信不信由你。
159.226.25.0是我们单位地址,我从来不在单位上博客。你狐疑的地址最后一位是0,是不会分配给用户的。
我在这次根本没有骂过王鸿飞先生,用Zx放过几个说明性的东西主要是批评你的捕风捉影。还有大哥也是我,为小弟劝了大家一次。
其他的与我无关。信不信由你。

博主回复:王铮教授,如果是真名实姓,你还会用那些无耻、下流的语言谩骂一个和你无关的人吗?仅在王鸿飞的博客上你就用了: W3399,照妖镜,普通物理研究生 , 路见不平, Z5, Z6,Z3+1,Z2, Z3, 滑稽教授,请理解稽教授 , 正教授, BS Ji, YOUKE,鸿飞不要理睬他 , 现代人,游客,游客1, SFG,致59楼的博主回复等(还有被网管删了7-8个)化名, 是什么使你如此伤心病狂?就因为以前输给我了一场辩论吗?做人不能如此下三烂啊,王教授。

王铮先生看来想“丢车保帅”,吞吞吐吐没有承认“滑稽教授”也是他的匿名,也不肯承认“tonglezi”是他的化名。这些化名ID纯粹人身攻击的部分,本人不感兴趣;感兴趣的是他们的观点和王铮先生高度一致——就是那些有关地震和地质的一些很不正确的说法。王铮教授多年前曾经做过地质队员,对地震稍微知道点皮毛但是又经常出错,他的那些看法可以用这种独特经历来解释。但是和他同IP段的人,如果不是他本人,难道也会有同他类似的独特经历、类似的观点、类似的针对某人的情感吗?

先对比一下“地震力学”这个不着调的、民科味道十足的名词:

王铮研究员的一处声明说:

我认为某教授说水库不是汶川地震的原因是对的,一般有地震力学知识的都会这样认为的。

而游客“滑稽教授”说:

[93] 标题:
发表评论人:[游客]滑稽教授 [2009-3-12 18:06:42]
地球物理学与地质学是差距颇大的两个学科,中国科技大学就只有Geophysics,南京大学就只有geology, 滑稽教授实际上是搞地质学的,。滑稽教授自称Professor of Geophysics and geology,可见他那个Ecole Polytechnique de Montreal, Quebec, 很小,不得不把Geophysics and geology放在一起。搞地质学的根本不可以高临震预报,因为后者是地球物理学问题,更不能评价工程安全性,后者是力学问题。他指着那块石头是这是三千年前的就是不懂地球物理,因为地球物理一定要有物理测定(如同位素车辆)才定年份。他断言汶川地震震源深19km,就是不懂Geophysics 和力学,因为这需要地震力学。用构造地质学分析地震工程就如用机床原理去分析分子结构。滑稽教授说自己是到科学网搞科普的,这还是真话。他的文章就一个 Geophysics的科普水平。

这个标记太明显了吧?而且,我们还从这里看到了对“地质学家搞地震”的独特评价。这种独门说法在科学网屡次出现,害得科学网有一位构造地质学教授张宏远先生不得不专文驳斥

其实这种论调老早就出现了:

[11] 标题:对嵇少丞教授的不吐不快
发表评论人:tonglezi [2008-10-10 0:27:44]
嵇少丞教授,你太让人失望了,为什么把我写的指出你错误的东西删除呢?我本来不想说,但是你与王铮教授辩论不正面(看看你在他哪里的流言与这里文章的态度),无端攻击国家地震局的专家,而且还贬低胡焕庸前辈,抬高自己,我就说一说。
你的讲的地震内容,过去和现在的,根本就是构造地质学的水平,好听点是那个没有多少人承认的“构造地震学”水平,与刘宝珺院士、高建国先生、杨学祥先生、王铮先生的地震学水平分析的东西差距太大。地质学谈地震,在100年数量级上或许还行,谈的是构造运动,对地震预测、地震风险分析没有直接意义。比如你说的《西藏当雄地震的震源机制解》就是一个构造地质学水平的,是事后诸葛亮。没有地震前的信号分析、没有临震的特征认识。与杨学祥先生提出什么时候可能震、王铮先生提出什么地方不大可能震相比,你的东西是哗众取宠,没有什么抗灾价值。不知道他们两个先生怎么会赞赏你?
“中国大陆……东边是太平洋构造影响区,西边是由印度板块楔入欧亚大陆造成的青藏高原隆升、快速侧向扩展、大陆逃逸构造活动的影响区。两个构造域的联合作用在郯庐断裂上交汇,使郯庐断裂作右旋走滑运动。”在大地构造学中已经是常识,找就有人阐明了,你怎么好意思说出你的分析,而且要把自己抬高到胡焕庸前辈水平。
真有你的那条线,应该写学术论文去论证。就怕一写就被人发现“抄”。
我看了你所有文章,充其量是构造地震学的,距离地球物理水平差多了。你指责别人是学数学出身不懂地质从而地震,一个不懂数学的,是根本不可能看懂地球物理方程的,也是不可能预报地震的。也就是作个事后诸葛亮搞点科普还行,无论他吃面包还是馒头。我提醒大家,不要以为吃面包就比吃馒头的水平高。
另外建议质疑杨先生与王先生争论的,应该到他们的博客上看文章,不要充“地震名人,屡次这样在媒体上发表谬论……”(引自你的博客)
对不起,我为了防止你删除,决定同时他在杨先生和王先生的博士上,贬低前辈学者歪曲同辈学者来抬高自己的,我看不起。

这个tonglezi和王铮先生也是同IP段、同观点、同攻击目标,难道真有这么巧的事情,他们在计算机旁不是同一个人?

而上面这段之后不久,王铮研究员还对本人信誓旦旦,声称从不匿名:

[17] 标题:
发表评论人:Amsel [2008-10-18 3:42:20]
16楼“游客”:瞧你这点出息,三言两语就离不开生殖器,跟义和团用大粪抵挡大炮差不多。科学网泡了这么多天,对地震预报还冥顽不化的,也就你这种素质了。你要想开窍,就去找本人文章认真学习,现在没兴趣对你单独辅导。

关于匿名,因为王教授也有这个问题,咱就解释一下:如果我举报某某人有学术腐败问题,那就需要实名,很简单,因为“我是谁”本身就是证据。而本人所写地震预报方面文章,讲的是道理,跟我本人是谁无关,难道公布了姓名证据就更强?

博主(即王铮)回复:王教授什么时候匿名了?按嵇的说法,是你提示他金伯利岩2=金伯利岩1=王铮的。如果你不是嵇本人,你就应该是个利用嵇的,是个是非制造者。你以为别人也像你,喜欢匿名。

王铮先生看来需要把那条评论删掉,或者把自己的回复修改一下。正人君子也不是那么好装的。其实本人在科学网,除了匿名调戏几个民科之外,和博主们争论的时候,只固定使用两个笔名(虽然笔名和实名的风险不能相比,但是固定的笔名毕竟信用更好判断)。使用第二个笔名的原因,是不想招来民科插嘴。从来没有蒙面攻击过实名作者。不是道德有多高尚,而是管理者掌握着你的IP,没必要耍那样的小聪明。但这次科学网上很多平素道貌岸然的教授研究员们却意识不到这一点,结果有多人沦陷。

本人当初就已经对王教授讨论问题的见识和网品有所领教,这次只是得到更确凿的证据而已,所以兴趣不大。但是,对于科学网暴露出那几个对地震预报信口开河的匿名者就是王教授本人,还是感到很欣喜,毕竟这就意味着对科学问题乱捣浆糊的人数要少几个。

Mar 14

在讨论“地震前兆”以及“水库诱发地震”的时候,必然涉及到地下水分布和压力的一些问题。虽然由于地球的“不可入性”,人类无法深入到地下的足够深度,来时时监测地震的形成过程,但是,为了开采地下水、石油和天然气,几千米深的钻井非常普遍。对这一深度的地层岩石和流体特征,已经有了足够的材料和充分的认识。任何有关地震的观点,不能违背这一深度的观察结果;而了解地下水的一些知识,也可以排除关于地震的某些想象。

地下水存在于地球表层和浅部的土壤、砂层、粘土层以及岩石的孔隙、裂缝和孔洞当中。这些岩土层的孔隙体积(孔隙度)和孔隙联通情况(渗透率)各不相同。从地表向下,直到第一个广泛分布的低渗透层(比如一段粘土层)之上,水体是连通的,水面高度受蒸发、降水和地表径流的影响。这段低渗透层之上的水层叫做“潜水层”。潜水层的压力是正常压力,即,水面为1大气压,深度每增加10米则压力增加1大气压。

在潜水层底部的低渗透层之下,水体与当地地表水之间的沟通不再通畅、互相的影响比较缓慢。这一水层的水源可能来自远方地势比较高的地区(或者说“水头”更高),所以压力可以大于正常压力。这样的水层叫做“承压水层”。承压水层并非只有一层:从潜水层底部向下,含水透水较差和较好的粘土层、砂层可以交替出现,所以可以相应出现多个分隔层和多个承压水层,总的趋势是,越向下,和地表水的沟通越差,矿物含量越高。

当进入岩石层之后,低渗透层的分隔作用更加明显。各类岩石的孔隙度、渗透率千差万别,比如,沉积岩中的砂岩孔隙度最大,渗透率也最好;石灰岩孔隙度可大可小,甚至可以出现溶洞,但是孔隙之间的沟通一般比较差;泥岩、页岩的孔隙度和渗透率都很差。而结晶岩(即岩浆岩和经过了地下高温高压改造的变质岩)孔隙度和渗透率都非常低。透水性好的岩石和不好的岩石,在横向和纵向上都可以交替出现,因此地下水被分隔在一个个封闭的空间,互相很难连通。如果地层中存在石油和天然气,由于它们比水轻,所以就分布在这些封闭空间的顶部的岩石孔隙里面。

地层中这些封闭空间互相沟通的情况,还受到岩石破裂程度的影响。一个正在活动的断层,可以沟通不同部位的地层水。同样,地下应力的积累也可能造成岩石出现很多小的裂隙,从而增加岩石的渗透率。不过,当应力释放之后,地下水中的矿物质又会沉淀在这些缝隙当中,把它们重新封堵起来。

几公里以下的地层水,不同部位之间连通的情况已经相当微弱。其压力基本不再受地表水影响,很多时候大大偏离了正常压力。比如,在邻近高山的地区,洪水把大量砂石持续堆积到地表,结果地下的岩石在纵向上不断被压实、深埋,孔隙体积变小、岩层温度上升,因此地层水的压力持续增加。又比如,横向挤压的构造应力也会压缩岩石孔隙,从而增加地层水压力。龙门山处于青藏高原和扬子板块之间强烈挤压的部位,附近的地层流体压力就大大高于正常压力。而当这些地层突然和地表沟通之后,地层流体会溢流或者喷涌到地表,比如钻井中的井喷,又比如这次龙门山地震之后个别地点出现来自地层中的热水。

地层中的岩石总体上越向下越致密,所以地层水含量也越来越少;而且或浅或深一定会出现基岩(透水性很差的结晶岩)。而随着深度的增加,地层温度也不断升高。这时岩石发生变质作用,一些矿物发生化学反应,形成水和二氧化碳这样的流体。在这种变质条件下,岩石基本不存在裂隙和节理,流体所处的空间分隔得更小,流体压力可以达到岩石应力(岩石应力来自上面地层的重力,和构造作用引起的侧向挤压应力),大致是正常压力的2.5倍到3倍。另外,地层很深的时候(比如在这次地震19公里的震源深度),地温甚至可能超过了纯水富含盐类的流体的临界温度(374摄氏度),这时地层流体只能以气态超临界态(而不是液态)存在【感谢读书论坛“平常心”网友指正原文超临界状态方面的错误】

联系到紫坪铺水库和汶川地震的关系,上面这些知识能够排除一些似是而非的猜测。要把水库和地震联系起来,靠的是三点:①水库水体自身重量导致应力增加;②水体高度增加导致地层流体压力增加(降低有效正应力);③水库水体迫使地层水顺着断层下渗(降低岩石强度,使得断层更容易活动)。

上述第一点显然可以用这样的事实排除:水库自身重量与承担它的地质体相比,微不足道;由于地层存在围压,越往深、水库重量越被分散到更大面积的岩体上。因此,水库水体尽管看起来很重,但是并不能导致纵向的应力向下无限传递。按照水电部门自己的有限元计算,“在水库正下方10km深度,库水荷载的附加应力已小于自重应力的0.05%”(注1)。

所以,有关“水库诱发地震”的说法,只能采用上述第二、第三点做依据。而根据前面的介绍,地下几公里以下的地层流体压力普遍高于正常压力,其压力并不受水库蓄水的影响;在震源深度,流体处于高温高压状态(相比于地表而言)。在龙门山这样的挤压地区,在几公里以下的深度不可能出现张性断层;而即使深处的地层能够通过断层与地表沟通,地层流体也只能是向地表方向迁移(所以地震之后出现新的热水点),而不是相反。

同样,意识到地层浅部分布着大量地下水,也可以排除一些不可靠的“地震前兆”。例如,许多国家的研究人员都曾报导地震之前的电离层异常,国内也有也有很多爱好者醉心使用无线电收音机来接收“地震信号”。但是根据美国地质调查局(USGS)总结,“尽管这方面的工作做了几十年,未曾发现电磁前兆令人信服的证据(no convincing evidence of electro-magnetic precursors to earthquakes has been found, despite decades of work,注2)”。这一结果可以从地下水的角度考虑:因为地下水能够强烈吸收电磁波,所以空气中和浅地表的一些电磁现象很难反映震源深度的岩石变化。

注:
(1)李敏、汪雍熙,“紫坪铺水库与5.12汶川大地震有关系吗?”,http://www.xys.org/xys/ebooks/others/science/misc/wenchuan502.txt
(2)美国地质调查局关于“全国地磁项目”的常见问答,http://geomag.usgs.gov/faqs.php#thirteen

Mar 12

郝柏林院士1997年提到地磁异常只是地震过程的次级反映。说明那时有人已经意识到,不同前兆和地震之间机理联系的紧密程度不同。本着这一思路,可以把地震的各种前兆分成不同等级。

零级:即同震信号,包括地光、地声,以及用以进行“地震速报”的地震波。这些现象不是通常所说的前兆。它们的出现,意味着“正在”发生地震。不过震级尚不能由此准确确定。日本的地震预警工作所采用的异常,止于这一级。

一级:小震,意味着震源深度的断层活动。这种活动虽然意味着发生大震的可能增加到原来的几十、几百倍,但是发生大地震的概率依然很低。在加利福尼亚南部,3级以上小震之后5天内,当地发生更大地震的概率是6%,这意味着虚报率达94%。美国地质调查局在加利福尼亚州的“24小时烈度概率预报”所采用的异常,止于这一步。中国地震局成功发布的临震预报,全是小震之后做出的。

二级:应力、应变、大地形变。这是震源深度应力场的变化在浅部(应变探井一般只有几百米深)的反映;而浅部应力场并不总与深部应力场变化一致,因此,和破坏性地震的相关性大大低于“小震”。与“小震”相比,这些异常的虚报率和漏报率都大大增加。根据中国地震台网各类异常的统计,这之后各个级别的异常,对临震预报已经没有意义。美国的板块边界观测计划包括了应变观测。

三级:岩层物性(孔隙度、渗透率)变化。这是上述应力变化的结果。岩层物性的变化,能够说明应力变化了;但是应力变化未必导致物性变化(和岩性有关)。因此,与应力异常相比,岩层物性异常带来的虚报率基本不变,但是漏报率继续增加。

四级:地下水位异常、水化学异常。这是岩层物性变化以及发生破裂造成的流体迁移。但是岩层变化未必一定导致流体变化(与当地流体情况有关),而流体变化更容易受人类活动影响。所以,与上述岩层物性变化相比,流体异常的虚报率和漏报率又大大增加了。这两个异常是国际地球物理联合会承认的有意义的前兆。但是,根据中国地震台网的监测结果,地下水位异常的出现,只意味着地震发生的概率提高到背景概率的两三倍而已。

五级:大地电阻率异常、地温异常。这是流体迁移的结果,而不是震源处的异常直接导致的热、电异常。与上述分析类似,由于流体异常未必导致地电、地热异常,而地电、地热异常又可能受人类活动和地表自然活动干扰,这一步的虚报率和漏报率又大大增加。

等级之外:空中的现象,包括热红外异常、电离层异常【文献:http://www.agu.org/journals/jb/jb0702/2006JB004447/】、气象异常、气候异常、地磁异常。虽然上述异常可以强拉硬扯地与前面近地表的异常编出一些机理联系,但是,大气活动和太阳活动才是绝对压倒性的原因。由于地下流体的屏蔽,震源深度即使出现电磁异常、热异常,也不可能反映到空中。地磁异常多年来就被怀疑机理上与地震无关,但至今仍是地震局的预报手段。气候异常和气象异常成为中国特色的“地震预测术”。热红外异常、电离层异常成为地震预报部门近年来上项目的手段。

Mar 10

【注:我现在胡写的东西跟“研究”基本没关系,所以李淼所说的博客对研究的帮助,就免了。但是他说的科学网把博客圈变成了个大论坛,倒是真在点子上。】

有人在科学网哀叹道,博客只能是娱乐,不能做科学。他完全误会了科学。写博客过程不是研究过程,却可以是研究过程的一部分:获取信息以及交流。那么为什么那人哀叹博客只能是娱乐呢?因为科学网做到的是这个。为什么科学网不幸的是只能做到娱乐呢?因为严肃的博客没人看,娱乐的博客大家起哄。为什么会这样呢?我的答案是科学网只是一个变相的论坛。论坛会形成小圈子,而科学网的小圈子正如晴川历历汉阳树。

(开会期间很有几个人问我为什么不在科学网(或还在科学网吗?),我回答就因为那里是个论坛,论坛对我来说早过时了。何况,最近那里小圈子打架打得不可开交,也许有人因此就要名誉扫地了。我虽不会参与打架,但早己不喜欢那种浪费时间的娱乐方式)

一个严肃的博客必须是独立的。博客的内容有互动的部分,却不该占主要部分甚至不该占明显可见的小部分。科学网近来的“娱乐事件”完全起因于博客网的论坛化,博客们如同论坛的发言者们,博文如同帖子。最可怕的是,一旦论坛化,论坛上的帮派(美名是圈子)就会起到劣币驱逐良币的作用。我对此很悲观,因为一个博客网比起论坛还多了一个劣势,那就是论坛的版主如果得其人可以尽量消弭圈子之间的战争,而博客编辑们不能那么深入地介入,毕竟博客网的前面还有博客两个字-人们是“独立”的。

我觉得科学博客的出路还是独立博客,如同本博( ;-) )以及西方的那些博客,这些博客们有真正的独立精神,他们只写他们想写的,而不是写他们的圈子朋友们愿意看到的。我的个人观点是,热心于圈子博客的博主们其实还停留在论坛写手阶段。一旦独立,他们将无所适从。

当然,我上面说的话不适于科学网少数几位博客。

写独立博客需要耐心,因为没有编辑推荐,开头总是寂寞的。但只要你有货,文章有内容,文字好兼有幽默感,你必将成为一个读者圈眼中的好博客。前面几句话可以作为我对“好博客是怎么炼成的”个人回答。

博客当然不止科学,不止娱乐,博客首先是个人心理历练和心理治疗,在我则是发挥我另一特长的地方。

。。。。。。

科学网,请将娱乐进行到底。

Mar 08

【3月25日补注:幸亏地震工作者已经给出了明确的回答。承担科技部项目的研究人员,日后如果想别出心裁,也没那么容易:

“十一五”国家科技支撑计划“水库地震监测与预测技术研究”及“基于空间对地观测的地震监测技术、预测方法与应用示范 ”2个项目于2009年2月23日获科技部批复,其中水库地震项目总经费为2048万元,空间对地观测项目总经费为1885万元,两项目经费均为国家全额拨款。

《科学》(Science)杂志1月16日的一篇新闻报道炒作“紫坪铺水库引发四川大地震”,受到学术角度和科技新闻报导角度两方面的质疑。该文的编辑之一石磊(Richard Stone)致信《科学时报》,为自己的报导进行辩解(见附文);而这封信更加表明《科学》杂志上述新闻的编辑不够专业。

石磊首先提到,“汶川地震发生几天后,紫坪铺水坝也许可能诱发地震的谣言就已经在科学社区中流传。尽管这些谣言引起不少的兴趣,《科学》并没有报道它们,因为没有科学的分析。去年12月美国地球物理学联合会上克里斯汀•克劳泽博士作了报告后,情况变了。”——所谓“没有科学的分析”并不属实。实际上,汶川地震刚一发生,日本、美国、欧洲、加拿大、中国大陆和台湾的地震研究者马上就解释了这次8级大地震发生的背景,认为原因在于青藏高原和四川盆地之间的构造运动。这些解释完全不同于克劳泽(Klose)所说的,龙门山第四纪几百万年以来无地震、紫坪铺水库蓄水才造成了地震。之所以地震之后的几个月学术期刊上“没有科学的分析”,原因是,在严肃的地震地质学家看来,没有必要为这种简单的话题发表学术文章;所以在学术会议和刊物上打了第一枪的,更可能是那些缺乏依据而标新立异的观点。

石磊为他们采访的“科学家”的可信度进行辩护。其实,《科学》杂志发表那篇文章之前,就应该意识到、或者已经意识到Klose的观点非常不入流。据嵇少丞教授透露,石磊曾就Klose的观点询问得克萨斯科技大学的地球物理学教授周华伟。周的回答是,几乎没有哪个地震研究者会同意龙门山地区“第四纪没有大的地震活动”。这等于提醒了Klose的观点不应采纳。此外,只要稍稍查一下网上资料,《科学》杂志就可以发现,Klose的学术背景很不可靠(注1)。

针对“No paper, no news”的诘问,石磊辩护说,雷兴林等人《地震地质》上的文章就是他们新闻的依据。这样看来,中国的科技期刊应该感谢《科学》杂志的青睐。汶川地震之后,中国科学院主办的《中国科学D辑》、《地球物理学进展》、中国地震局主办的《国际地震动态》刊登了多篇文章,吹嘘自己的方法能够预报地震;更不用说其他“高等级”的科技期刊也刊登过“证明哥德巴赫猜想”和“挑战相对论”的文章。《科学》杂志这么看重中文期刊,永远不会缺乏制造噱头的稿源,会不会某一天也把这类“突破”作为正面证据登上新闻?如果说,不能一概否定全部中文文章的价值,那么就光看雷兴林这篇文章——其文末就是“产品介绍”,宣传他用以模拟的软件,这样的文章除了原始数据可供参考,其观点、结论会有多大的客观性,《科学》杂志的编辑总能辨别吧。

石磊最后煞有介事地质问,“为什么不公开这些数据并且试图彻底解决这个问题呢?”——这会让人想起那些可爱的反坝人士、以及那些意图揭露“地震瞒报”的评论家。当他们发现谣言被戳破了的时候,就会倒打一耙地指责中国政府为何不公布证据——反正这条理由总是现成的。但是,当《科学》杂志的编辑也这样质问的时候,给人的感觉就是,这份顶级杂志也认同 “既然中国政府不公开数据、所以研究者就可以一派胡言”。而且,数据是否公开,对《科学》杂志那篇新闻的主角Klose并无多大意义。这个博士连龙门山地区的历史地震都毫无概念,他需要的是上网去查地震目录,而不是需要什么未公开的数据。更何况,已经公开的数据足以解决所谓“水库诱发地震”这个问题:如《科学》杂志那篇新闻报导最后所说,需要的是“水库周围和附近的小震特征”;而雷兴林发表在《地震地质》上的文章公布了紫坪铺水库台网0.5级以上的小震震级和时间数据——从这些小震来看,汶川地震显然不具备“水库诱发地震”那种“前震—主震”型特征。

所以,石磊的辩护再次暴露了此次事件中这位记者不够专业,无助于恢复《科学》杂志因上述报导而遭到损伤的信誉。

注:
(1)本人所写“紫坪铺水库是‘四川大地震的人为诱因’?Science采访了个 ‘大忽悠’”以及《科学时报》“《科学》杂志一篇新闻报道值得商榷”。

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附:《科学时报》所载“《科学》编辑来函”:

编者按:

2月24日,《科学时报》发表了记者王丹红的评论文章:《一篇值得商榷的科学新闻报道——谈美国〈科学〉杂志对紫坪铺水库与四川地震关系报道的客观性问题》。文章讨论了今年1月16日出版的美国《科学》杂志的一篇新闻报道《人类触发了四川大地震吗?》。

《科学》文章所报道的研究人员,即所谓美国哥伦比亚大学的地球物理灾害学家克里斯汀•克劳泽(Christian Klose)博士,经查证目前已离开哥伦比亚大学的拉蒙特•多尔蒂地球观测站,成为哥伦比亚大学生物医学工程系的博士后,改变了自己的研究领域。本报相信这篇评论文章中所提出问题的正当性和合理性。

需要说明的是,本报的评论文章并不针对该文作者、《科学》杂志亚太新闻编辑理查德-石磊及其合作者个人,本报亦反对任何这样的意图和行为。这里,特发表理查德-石磊的来信,希望能提供给读者更多信息。

尊敬的《科学时报》编辑:

2月24日《科学时报》刊登的题为《一篇值得商榷的科学新闻报道》的文章对《科学》发的理查德•克尔和我合写的报道(Science , 16 January 2009, p. 322)提出质疑,问其是否是合理的新闻。《科学时报》的文章也许会使一些人认为我们试图煽动一场争议或制造一个轰动。那是错误的。

让我解释一下《科学》怎样决定发表我们的文章。汶川地震发生几天后,紫坪铺水坝也许可能诱发地震的谣言就已经在科学社区中流传。尽管这些谣言引起不少的兴趣,《科学》并没有报道它们,因为没有科学的分析。去年12月美国地球物理学联合会上克里斯汀•克劳泽博士作了报告后,情况变了。科学记者报道学术会议上的报告是习惯做法。克尔先生当时在场为《科学》作会议的有关报道。我则一直在关心中国方面的讨论而且了解到中文期刊《地震地质》12月号上刊登了一篇国家地震局雷兴林和同事的有关文章。科学记者报道科学期刊上发表的论文也是习惯做法。所以我们的报道是合理的科学新闻。

《科学时报》文章提到2007年我给中国的科学记者用英文作的一次讲谈。在此我澄清一下:我当时讲的是“主动”报道与“被动”报道的对比,“主动”报道指的是通过访问实验室或跟着科学家到野外现场来寻找新闻素材,“被动”报道指新闻发布、会议论文宣读、论文期刊发表后的报道。被动报道是科学记者的基本功。按这个定义,1月16日《科学》杂志的报道是传统的被动科学新闻。

《科学时报》文章作者质疑我们报道中引用的美国科学家的可信度。克尔先生通过与他们的同行交谈来作出判断。《科学时报》文章正确地指出我把范晓的职称翻译错了,但这个错误不应该被用来诋毁文章的观点或范晓的可信度。最令人不解的是,《科学时报》文章没有提中国国家地震局雷兴林及共同作者合写的发表于《地震地质》上的论文中提出的证据。

《科学时报》文章责备《科学》用了哥伦比亚大学不同研究所的两位研究人员的评论。但是,第二位哥伦比亚大学的研究人员评论的不是他同事的工作,而是更广泛的水库诱发地震的现象。《科学时报》质疑克劳泽博士如何能在无法获得被中国政府保密的数据的情况下提出科学论据。诚然,这些数据将会对检验这个假说有帮助,但是这些数据并不是四川地球物理的仅有数据组。应该提出的疑问是“为什么不公开这些数据并且试图彻底解决这个问题呢?”

理查德-石磊(Richard Stone)

《科学》杂志亚太新闻编辑

Mar 08

乔晓春:需调整计划生育政策,等生育意愿低于更替水平将为时已晚

  【背景】政府工作报告表示,继续稳定低生育水平。

  3月5日,国务院总理温家宝在十一届全国人大二次会议上作2009年政府工作报告时说,“做好人口和计划生育工作,稳定低生育水平。”

  此前,有外电报道称,国家计生委副主任赵白鸽表示,由于担心人口老龄化问题,中国正在研究废除独生子女政策,但不会彻底废除计划生育政策。针对这一消息,国家计生委宣教司有关人士表示,这一报道不准确,内容不属实。
  
  北京大学人口研究所教授乔晓春认为,中国的生育率已经明显低于更替水平,长期发展下去,对经济社会发展是不利的。为了减少人口负增长惯性的影响,降低很多国家已经出现的低生育水平所带来的后果,中国需要抓住时机,逐渐调整计划生育政策。否则,当生育意愿低于更替水平时,一切将为时已晚。

  乔晓春指出,“有一点是明确的,即生育率过低,对一国的经济发展是件坏事。”过去,我们认为,生育率低是好事,但现在国际上已经普遍认为,生育率长期过低会影响经济发展。人口问题还不仅仅是生产方面的“人口红利”问题,还有社会保障的问题。老龄化会增加社会保障的支出,减少个人和企业的缴费,这无疑会加重政府的社会保障负担。

  乔晓春以日本和韩国为例指出,原来这两个国家也和中国一样,推行计划生育,但不是政府干预,只是人口政策倾向于少生孩子,通过宣传、奖励等措施鼓励人们实行计划生育。日韩当时认为自己国家人多地少,需要推行计划生育,但到上世纪90年代中期,它们意识到,生育率低在很大程度上影响了自身的经济发展,于是开始改变政策。但改了之后出现了两个问题:一是无论学者还是政府都后悔政策改晚了;二是政策一改以后,这两个国家马上就从一个极端走向另一个极端,开始鼓励生孩子,但是,鼓励生孩子的政策措施效果很小,生育率一直保持低位。

  国际上的普遍经验告诉我们,如果生育意愿下降,即使政策放开,生育率也不可能回升。乔晓春表示。中国目前的生育水平已经非常低,已经低到当时韩国和日本开始改变政策的程度了。按照人口学理论来说,生育率达到更替水平是最理想的,更替水平是指一对夫妇生两个孩子,这样两代人数量不变,人口结构大致不会波动,属于和谐稳定状态。但是,中国现在的生育率已经大大低于更替水平。他预测,按照现在的生育率,2020年到2030年间,中国人口会达到零增长,此后,会出现快速的负增长。

  “但值得庆幸的是,中国生育率低是因为有计划生育政策干预,而不是真实的生育意愿下降。最怕的是中国老百姓的生育意愿也特别低,果真如此,即使政策放开,也无力回天了。”乔晓春说。而且,如果放开计划生育,生育率没有回升,又不得不鼓励多生,这样,对中国的计划生育政策将是一个巨大的讽刺。中国在计划生育问题上无论是政府还是老百姓,都经历了很多痛苦,作了很大牺牲。如果立即提出鼓励生育的政策,所有的牺牲就都是无意义的,甚至会变成一种“错误”。

  因此,最理想的情况是,乔晓春建议,在生育意愿还没有低于更替水平时,把政策放开。即使放开,随着经济的发展,生育率仍然会继续下降。

  乔晓春指出,已经有很多国外研究者开始关注中国的老龄化问题,因为他们知道,老龄化一定会对中国未来的经济发展产生负面的、巨大的甚至是决定性的影响。但是,中国的研究者和政府还没有清晰地意识到这一点。之所以如此,主要是由于目前老龄化给经济带来的负面影响还没有完全显现出来。

  但是,他强调,人口发展是有巨大惯性的。由于“惯性”的影响,一旦问题出现,政策再着手解决,就已经晚了。从这个方面看,人口问题与经济问题有着截然不同的特点,高生育率会导致出现长期的人口正增长惯性;低生育率同样会出现长期的人口负增长惯性。克服这种惯性是很难的。中国的计划生育就是例证,计划生育从1973年到现在已经实行了36年,计划生育工作耗费政府如此巨大的人力、物力、财力,持续了这样长的时间,实际上到1991年生育率就已经开始低于更替水平以下了,但到目前为止,人口数量仍然在快速增长,而从1991年到现在,计划生育工作实际上是在解决人口惯性所带来的人口数量增长问题。也就是说,我们用了 16年的时间解决了生育水平问题,后面的16年是在解决人口惯性问题,而且这种惯性仍然在继续。然而,为了避免未来出现严重人口负增长惯性,我们同样需要提早使过低的生育率调整上来,否则,后果不堪设想。

  因此,“老龄问题具有同样的性质,那就是:问题如果一旦发现,我们就已经错过了解决这个问题的最佳时机。”乔晓春说。政府必须意识到人口惯性的影响,提前考虑。“中国现在很多时候都是出现了问题再想办法解决,别的问题可以这么做,但人口问题如果这么做,将付出非常大的代价,甚至根本无法解决。

  在具体实施上,乔晓春建议,调整政策要循序渐进。中国的计划生育搞了这么多年,一下子放开生育率,可能会出现一定程度的反弹,而且,对以往实行计划生育的人也是不公平的。而实际上,中国虽然并未放开生育政策,但政策仍然在不断地完善,并已经有所微调。比如,取消生育间隔、再婚可生育,以及双方独生子女可生二胎。进一步可以考虑一方独生子女也可以生二胎的政策,直至所有人都允许生育两个孩子。当然,从根本上调整生育政策,从操作层面上看可能还需要一定的时间。他建议,可以选择一些政策特区来试行这种政策。

  乔晓春强调,中国东中西部地区的差异还很大,从东部地区来看,政策已经到了该调整的时候了。实际上,东部很多发达地区已经意识到这个问题,只是操作层面如何处理的问题。政策放开是早晚的事情,现在已经不是讨论要不要放开的问题。而是要把握时机,做好准备,适时调整政策。

  对于大家一致担心的资源承受力问题,乔晓春坦承,确实存在这个问题。国际上也有争论,一方说人太多资源承载力不够,另一方认为资源承载力是可以改变的。然而,从国际经验看,比如日本等发达国家,资源承载力已经不是人口规模大小的惟一决定因素了。十年前,政府和学者还普遍认为,中国资源对人口的最大承载力为16亿,但是据他的研究,即使逐步放开生育政策,中国的最高人口数量也不会超过15亿。

Mar 05

http://xysblogs.org/amsel/archives/3205

有一位长庆油田的研究人员、地质专业的博士,不理解为什么现有研究可以排除“紫坪铺水库诱发汶川地震”这种推测。这位博士当初也不理解为什么汶川地震未能预报。作为一名石油地质工作者,这样的表现让人遗憾。石油地质工作者的日常工作就是掌握大量地下资料、并加以合理分析,出于这种工作经验和训练,他们完全应该了解地下资料的“多解性”,理解各种地球物理异常很难与地震相对应,进而不对地震预报抱以过高期望;同样,如果能够联想到钻井过程的粗浅问题,也完全能够排除水库引发19公里以下的8级大地震的推测。

由水库想到钻井,要点就是,一个几千米深的钻井,钻进过程中对地层压力的影响要远远大于水坝。钻井为什么能够影响地层压力?原因就在于钻井液和地层流体的差别。钻井钻到任何一个深度之前,人们会对这个深度的地层流体压力有一个估计。正常情况下,地层流体压力等于一个水柱底部的压力,这个水柱的高度就等于地层深度。所以,1000米深处的地层流体压力大约是100大气压,2000米深处就是200大气压,依此类推。钻井过程中,为了保持井壁内外压力平衡,必须一边钻进、一边灌进钻井液。如果事先判断地层压力正常,那么把清水作为钻井液就可以保持压力平衡,这时钻井对地层压力没有明显影响。

但是,由于各种原因,地层流体压力经常高出上面所说的正常压力,比如达到正常压力的1.2倍到2倍。这时候,就需要使用密度不同的泥浆作为钻井液,来保持压力平衡。而问题在于,在钻到某一深度之前,人们很难预料这一深度的地层流体压力到底有多大。出于工程安全考虑,为了避免井喷(试想一下重庆开县天然气井喷事故),应当尽量采用密度更大的泥浆;但是如果泥浆密度过大,又会渗到地层岩石的孔隙之中,把油气向远处赶走,这时会导致把含有油气的地层判断成“水层”,所以出于经济考虑,石油公司又宁愿采用密度较低的泥浆,使得井底的压力稍低于地层流体压力。

无论哪种情况,我们都会发现,钻井过程很容易改变井底的地层压力,其改变幅度远远大于水库的影响。比如,一个钻井钻到3000米深的时候,假设其地层流体压力是正常压力的1.5倍,那么其压力是450大气压;为了防止井喷,采用了比重为1.6的泥浆,那么井底的压力就会达到480大气压,也就是增加了30大气压。而对于紫坪铺水库,根据《科学》杂志所引用的一个中国学者的研究,即使作出一个极为夸张的计算,在地下几千米深处,其对压力的改变也远远小于0.5大气压(注1)。

当然有人会说,钻井只影响一个点,水坝却影响一个面。但这并不表明钻井对地下的影响要小于水坝。原因是,水坝均匀地负载在一个大块地质体上,地层越深,造成的压力不平衡越微弱;而钻井直接钻到深部,直接引起深部地层压力的不平衡。此外,水坝和钻井都会影响地下流体的成分和数量,而水库下渗的水往往止于地下几百米处的低渗透层,钻井液却被直接灌到地下几千米,并且钻井过程中经常会出现大量钻井液漏失到地层的现象。

从实例来看,水库固然有可能引起几千米浅处的地震,而钻井同样也有诱发地震的案例;其中最大的一次,发生在1967年美国科罗拉多州丹佛附近的落基山,通过一口钻井向地下注入流体,从而引发了5.5级地震(注2)。

虽然大量石油钻井是处于不容易发生地震的盆地内部,但是在天山两侧、龙门山地区、宁夏周围这样的构造不稳定地区,仍然布置了大量的油气探井和开采井。它们对地下压力的改变远远大于水坝,并且也经常穿过断层。然而我们没有看到这些地区“钻井诱发地震”的实例,也没有见到这样的怀疑、推测和担忧。由此也可以认为紫坪铺水库引发大地震的可能性微乎其微(最终之所以可以彻底排除这种可能性,靠的是小震活动特征)。而出于自洽,一位科技工作者如果认为“紫坪铺水库诱发了大地震”是一种理性推测,那么他就应该去呼吁制止上述地区的钻探;因为这种呼吁与“水库诱发8级大地震”相比,并不更加荒唐。

注:
(1)见嵇少丞“汶川特大地震与紫坪铺水库无关”对雷兴林文章的评论。
(2)http://earthquake.usgs.gov/learning/faq.php?categoryID=1&faqID=1

【补注:水坝和钻井对几千米深的地层的影响机制并不相同。由于地表水到达不了这个深度,水坝考虑的是由负载变化而引起的应力变化;而钻井直接导致地层流体压力的改变,进而改变有效正应力和岩石强度。】

【补注——中学物理内容:帕斯卡桶裂实验(百度百科)

“帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。
“这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。”

所以,对“钻井改变地下压力”这种情况,问题当然不在于往地下灌了多少钻井液,而在于压力传递多远(需要考虑低渗透地层的空间分布),以及压力改变多快。】

【3月19日补注:关于1967年印度Koyna 水库诱发地震的震源深度。国内有文献提到深度是20到30公里不等。其实这个地震的震级和震源深度,先前不同机构公布的结果有很大差异,震源深度从9公里到30公里不等。但是根据Gupta(1992)的研究(Gupta, H. 1992. Reservoir-induced Earthquakes. Elsevier Science Publishing Company Inc., New York, NY.),震源为8到10公里深,原因是有感范围大而破坏范围很小(http://www.ecolass.org/Adrienne/Koyna/Koyna_physical.htm)。

另见Gupta的2005年的一篇文章(http://www.ias.ac.in/currsci/may252005/1628.pdf),对1967年Koyna 6.3级地震,采用的震源深度为10.0公里】

Mar 03

一次8级地震的能量是6.3×10^16焦耳(震级-能量计算器:http://home.att.net/~srschmitt/script_earthquake.html)。汶川地震的“孕育”时间大概为3000年,因此其“孕育”过程中,能量积累的功率约为67千瓦。这一数字与热流背景相比,并不算大。四川地区的大地热流是每平方米55毫瓦,对应到“孕震”过程所需要的至少10公里×10公里的小地块,功率为5500千瓦。所以,如果所谓“孕震”过程是均匀、平和的(正如地震之前龙门山地区GPS变形所揭示的那样),“孕震”过程产生的能量并不足以造成地热的异常。

还可以从这个角度考虑:破坏性地震之前“孕震”过程释放的能量,要小于一次有感地震的能量。一次三级地震释放的能量是2.0×10^9焦耳。假设它只影响从震源到地表一个柱体的温度,这个柱体为截面100米见方、10公里高(震源深度),岩石比重为2、比热为2焦耳每克每摄氏度,那么,即使释放能量全部转化为这段岩柱的热能,岩柱升高的温度也只有0.00005摄氏度。这再次说明“孕震”期间的地震活动并不能把地层加热。

所以,破坏性地震虽然可以释放出很大的能量,但是“孕震”过程并不能使得震区的地层在震前明显升温。有些人认为破坏性地震之前可以引起地表温度变化、能够反映在遥感图像上、甚至影响天气,这种想法没有根据。

以上分析并不排除地震之前部分地点的井水温度异常,因为个别水井的水层可能受构造活动影响,在地震之前与较深层温度较高的水层联通。但是同“孕震”过程所涉及的整个震区相比,其范围极为有限。

文章待评:四川汶川Ms8.0级地震前的卫星热红外异常,3月11日登上中国地震信息网
http://www.csi.ac.cn/manage/html/4028861611c5c2ba0111c5c558b00001/_content/09_03/11/1236758684903.html

原文:http://www.csi.ac.cn/manage/content/docmanage/download.jsp?filePath=/img_w/200811/20080507.pdf