（北川老县城曲山镇，汶川地震的重灾区之一，摄影师@朱建国）
此后的15年中
中国大地依然震颤不止
2010年玉树地震2698人遇难
2013年芦山地震196人遇难
2014年鲁甸地震617人遇难
2022年泸定地震93人遇难
在全球范围内
地震也无情地展示着
巨大的破坏力
2010年海地地震16万人遇难
2011年日本地震近2万人遇难
2023年土耳其地震5万余人遇难
回首人类的历史
地震称得上是“群灾之首”
在20世纪以来的所有自然灾害中
地震夺走的生命占到一半以上
而中国
更是世界上大陆地震最多的国家
也是因地震死亡人数最多的国家
对地震的恐惧
就像悬在头顶的、不知何时落下的
达摩克利斯之剑一样
贯穿了人类的历史
（请横屏观看，全球20世纪以来主要地震灾害和遇难人数，制图@吴昕恬/星球研究所）
然而遗憾的是
我们至今无法像预测天气一样
准确预测地震的到来
它仍是所有灾难中
最扑朔迷离的一个
预测一场地震
怎么这么难？
未来的我们
究竟如何应对地震带来的巨大灾难？
要回答这些问题
我们需要回到1960年代
那时的中国正迎来
长达10年的地震活跃期
连续不断的大地震
接连重创这片土地
而中国的地震预测研究
也正是在那时艰难起步
01
半壁江山皆震颤
首先
我们需要了解
地震发生的基本机制
我们生活的地球表面
由大大小小的板块组成
不止不休的板块运动
造成地下岩石变形
当变形积累的力量超过岩石的弹性极限
岩石骤然破裂，并释放出巨大的能量
地震
便产生了
（地震原理示意，注：实际地震中断裂两侧的块体既有垂直错动，又有水平错动，本图仅示意水平错动，制图@汉青/星球研究所）
而中国位于几大板块的挤压之下
世界最重要的两大地震带
环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带
分别从中国东西两侧经过
中国由此成为
少数同时受到两大地震带影响的国家
雪上加霜的是
中国所在的欧亚板块内部
地质结构复杂而破碎
造成内陆同样地震频发
这些发生于板块内部的地震
被称为板内地震
新中国成立以来
伤亡最惨重的唐山、汶川地震
便位列其中
（中国地震带分布示意，注：图中用颜色深浅表示地震动峰值加速度，单位为重力加速度g，颜色越深，可能遭遇的地震就越强烈，制图@吴昕恬/星球研究所）
于是
中国的陆地面积占全球的1/14
板内地震数量却占到全球陆地的1/3
（不含港澳台地震数据）
全国一半以上的省区
皆位于大大小小的地震带上
皆有发生7、8级地震的危险
正可谓
“半壁江山皆震颤”
正因为如此
中国一直是受地震伤害最重的国家
甚至超过以多震闻名的日本、智利
也正因为如此
在这样震颤不止的大地上
人们对地震预测有着极为迫切的需求
（汶川地震后，通向震中映秀镇的公路被地震摧毁，摄影师@朱建国）
现在
让我们把时针拨回到
1966年3月
当时，多次强震接连袭击河北邢台
导致八千余人死亡
这是新中国成立后
第一场发生在人口稠密地区的大震
损失惨重，举国震惊
周恩来总理第二天便赶赴灾区
100多个研究机构和大学的数千名科技人员
也陆续到达
开展地震预测大会战
调查中人们发现
地震前会有一些异常情况出现
这便是
地震前兆
正如冰冻三尺非一日之寒
地震的能量也经历了漫长的积累
临近大地震发生时
随着地下岩石弯曲、破裂
各种地球物理、地球化学指标
均可能发生相应的变化
并可能间接引起地下水、动植物等
人类易于感知的异常
（部分地震前兆示意，制图@汉青/星球研究所）
例如
当时震中附近的一口水井
在震前一周左右翻花冒泡
而最明显的地震前兆
则是震前数日发生的一连串较小的地震
最高震级为5.2级
仅对建筑造成了轻微的破坏
事后人们把这种大震前的小震称为
“前震”
于是
人们很快总结出了邢台地震的规律
即先小震密集，然后转入平静，最后发生大震
这便是著名的三段式
前震密集－转入平静－主震到来
（前震-平静-主震序列，制图@汉青/星球研究所）
这就像一根木头在彻底掰断之前
会先开始弯曲，然后裂开一个个小的裂口
直到无法承受，才突然整体崩断
大地深处的岩石断裂也往往先是一系列小破裂
最终积累成更大的破裂
利用这样简明清晰的规律
邢台地震现场的科学家们
很快成功预测了一次6.2级的强烈余震
中国的地震预测
出现了一丝曙光
但邢台地震之后
更多未能预测的地震
依然接二连三地发生
包括
1969年7.4级的渤海地震
1970年7.8级的云南通海地震
1973年7.6级的四川炉霍地震
1974年7.1级的云南永善地震
中国的华北与西南
同时动荡不休
即便有了三段式的地震规律总结
但要在大震发生之前
准确分辨前震和其他的孤立小震
要在浩如烟海的前兆信息中
都绝非易事
人们只能期待着
第一场真正成功的大震预测
尽快到来
02
难以复制的奇迹
1974年6月
针对严峻的形势
国家地震局召开会议
试图判断下一场地震将会发生在何方
相比8年前的邢台地震
此时的中国有了更加完善的前兆观测网络
一座座地震台、监测点
在全国各地建设起来
（辽宁大连地震台，始建于1970年代初的地震台之一，摄影师@马天旭）
在此前后
辽宁的地震工作者们发现
辽东半岛的金县断裂
两侧地面的高差 发生突变
这被专业人员称为“水准异常”
还有
大连的地磁出现异常
渤海的水位突然上升
以及辽宁南部小震增加等线索
让人们开始将目光聚焦到
辽宁
（海城地震前兆分布示意，制图@吴昕恬&松楠/星球研究所）
但辽宁的范围如此之大
如果发生地震
震中究竟会在哪里？
人们都需要缩小包围圈
1974年年底
辽宁东南部许多地方发现了
地下水变浑、冬眠动物出洞等异常
这很可能预示着
地下深处的能量积累
已经接近极限
12月22日
辽阳、本溪一带发生4.8级地震
难道靴子这么快就落地了？
似乎不是
因为各种前兆仍在继续
人人都绷紧了神经
（这场4.8级地震被认为可能由水库蓄水引发，下图为辽宁抚顺大伙房水库，距离发生地震的葠[shēn]窝水库约90公里，此处仅作示意，摄影师@王宇）
海城、营口之间密集发生小震
并且愈演愈烈
到2月3日达到高潮
缩小包围圈的信号出现了
2月4日
小震逐渐转为平静
地震工作者立刻判断这正是“三段式”中
大震到来之前最后的平静
2月4日上午起
陆续发布临震通报
得到消息的民众穿好冬装、打开房门
随时准备着逃生
当天19:36分
7.3级的海城地震爆发
这场地震摧毁了
海城、营口两地9成以上的房屋
并造成千余人遇难
如果没有准确的地震预测
和果断的疏散命令
将很可能有数万人死于非命
科学家在此后的研究中写道
迄今为止，海城地震仍是
“世界上首次且唯一一次、有文档记载的
在大震前几小时的正确时刻
对正确地点发布了疏散令的事例”
由此
人们对地震预测的信心
前所未有地高涨起来
但这样的成功，真的可以复制吗？
在真正全面了解地震背后的机制之前
等待人们的将是
更大的失败
1976年上半年
海城地震已经过去一年
人们迫切地想要知道
华北的大震频发期是否已经结束？
地震工作者依然继续着繁忙的工作
不断监测着各地发现的前兆
包括河北、天津等地
地下水氡含量、土地电、地磁等大量异常
然而
4月6日内蒙古和林格尔发生6.2级地震
4月22日河北大城发生4.4级地震
这两场不大不小的地震
就像大地扔出的烟雾弹
再次干扰了人们对前兆的解读
有人认为上述地震完全可以对应之前发现的异常
与此同时
人们基于此前的“三段式”经验
认为大震之前会有前震给出明确的信号
然而此次前震并未出现
7月28日凌晨3点人们熟睡之时
灾难突至
7.8级的唐山大地震
将这座百万人口的工业重镇
夷为平地
并夺走了24万人的生命
瞬间跌入谷底
血泪的教训让人们意识到
“前震-平静-强震” 的三段式
并不适用于每一次地震
对前兆的准确解读
远比人们想象的更加困难
在对地震的原理进一步了解之前
成熟可靠的地震预测
仍然只是奢望
03
地震居然声东击西
华北遭受重创的同时
西南也并不平静
1976年春季
四川龙门山断裂带沿线
井水变色、空中升起火球
或是天然气从地下涌出
各种异常现象一度此起彼伏
然而
在人们紧张追踪了两个月后
遥远的云南龙陵紧接着发生了较强地震
四川龙门山附近却毫无波澜
难道地震也会声东击西？
（龙陵、松潘地震和龙门山断裂带位置示意，制图@吴昕恬&松楠/星球研究所）
到了6月
龙门山一带再次密集出现前兆
种种迹象表明大震将至
人心的动荡迅速蔓延
有人在成都的街头搭起地震棚
有人从传闻要发生大震的县城集体出逃
有人询问水库是否放空、工厂是否停工
而当唐山大地震消息传来
更是让谣言四起
后来的研究者推算
在1976年那一年
9.3亿中国人中有4亿人
曾在临时防震棚或空地上过夜
（为了预防地震破坏房屋造成伤亡，在有地震风险的区域，一度流行用轻质材料建造防震棚，临时居住，地震之后由于房屋不再坚固，人们担心余震，也常常居住于防震棚中，下图为云南鲁甸地震后的救灾帐蓬，作用类似防震棚，仅作示意，摄影师@车应华）
直到8月初
地下水异常、烦躁不安的动物等
依然在龙门山南北 数百公里的范围内
持续不断地不断出现
这个范围实在太大
仍是一团迷雾
但唐山地震的教训
让四川省防震抗震指挥部
没有再苦等更加确切的前震信号
而是于8月12日果断发布了临震预报
龙门山断裂沿线 方圆上百公里的地区
全部进入警戒
4天后
7.2级的强震袭来
造成41人遇难
但震中却位于此前少有前兆报告
并非重点区域的川西北松潘一带
地震再次声东击西
幸运的是
松潘地区此前也做了一定准备
有效减少了伤亡
松潘地震之后
新中国的第一个地震活跃期终于逐渐淡去
随着改革开放的到来
也转移到了民生、经济领域
再次密集出现的众多前兆表明
云南西部可能有强震的风险
7月12日
云南孟连 发生7.3地震
造成11人遇难
由于之前发生过5.5级的明确前震
此次强震得到了比较准确的预测
（请横屏观看，如今的云南孟连，摄影师@应浩飞）
而1996年2月的云南丽江7.0级地震
就没有那么幸运了
因为缺乏前震和明确的前兆
导致没有做出成功的预测
地震重创了美丽的丽江古城
造成三百余人遇难
（如今的云南丽江古城，已经发展成为旅游胜地，摄影师@刘珠明）
自1966年邢台地震以来
数十场大小地震的预测
终究胜少负多
对人类而言
大地之下是如此混沌
如此难以捉摸
04
混沌的大地
除了中国
全球的地震学家
也在努力探索地震预测的方案
尤其是尝试从某一地区的历史地震中
寻找规律
但这些努力同样遭遇了滑铁卢
在美国加州的帕克菲尔德
科学家发现这里的地震规律性极强
每隔22年左右的间隔
就发生一次6级左右地震
人们曾通过这一规律预测
下一场地震将在1993年之前发生
但实际上却迟到了足足11年之久
在日本
一条地震频发的海沟中
有一片很少发生地震的“空白地带”
即日本所称的东海地区
有科学家曾提出“地震空区”的理论
认为这样的空白地带有着更大地震的可能
于是 人们一直对
只存在于预测中的“东海大地震”设防森严
但这场地震至今仍未到来
1997年
知名地震学家罗伯特•盖勒
宣称“地震无法预测”
标志着国际科学界对地震预测的信心
降到谷底
这其中的核心困难 包括
震源深度可达数十千米
远远超过人类的探测极限
还包括
地震前兆对人类观测者而言
几乎是随机出现、难以捉摸
在浩如烟海的异常中找到准确信号
更是难上加难
很多的前兆都难以被有效利用
或是可以由其他原因解释
难以判断预示着何时何地的地震
如果仅凭一些异常就发布预警
将给社会运行带来巨大的成本
全球的地震学界
就在这样低迷的信心中
进入了21世纪
2001年
人迹罕至的昆仑山
发生了8.1级地震
但除此之外
世纪之交的中国大地还算平静
然而 大地的能量
已经在更多地方悄然积累
（青海昆仑山口，这里曾发生过一场鲜为人知的8.1级地震，但因人烟稀少，损失轻微，摄影师@聂移同）
从2006年开始
四川郫县的地电阻率出现异常下降
走势与唐山震前的前兆有类似之处
但在2008年初就又恢复了正常
与此类似
四川、甘肃还有一些地区出现过
地下水位、水温等零散异常
但都过于分散，难以引起注意
没有人知道
此时的龙门山断裂带
已经悄然积蓄了巨大的能量
走进破裂的倒计时
一场巨大的灾难即将降临
（请横屏观看，岷江流经龙门山断裂带，峡谷两侧山势陡峭、滑坡密集，是剧烈地质运动留下的痕迹，摄影师@刘少宇）
历史上这条断裂上的强震
都发生在北段西侧
松潘地震便是如此
相比之下
中段的汶川一带
缺少超过7级的强震记录
在这里
断裂的水平运动速度不足每年1毫米
垂直运动速度也仅 有每年2毫米左右
低于大部分引起地震的活动断裂
是一段极为“平静”的断裂
（四川彭州，雪后的龙门山，摄影师@墨山）
其发生强震的间隔可达千年以上
超出人类地震观测的历史
因此， 在中长期的预测中
人们 并未做出
汶川附近可能发生强震的判断
就在这样的迷雾之中
我们至今难以忘却、每每想起都心有余悸的
汶川地震
猝然降临
震后 人们意识到
孕育汶川地震的龙门山断裂中段
在震前进入了“闭锁”阶段
这意味着表面的平静之下
巨大的能量在不断累积
如一段压缩到接近极限的弹簧
在回顾研究中 人们猜测
此前提到的地电阻率、地下水等异常现象
或许正是汶川地震的前兆
地震前 的 动物异常活动
以及电磁场异常变化
（汶川映秀镇的漩口中学，在地震中倒塌，摄影师@李贞泰）
遗憾的是
由于对龙门山断裂带
长期地震趋势的 致命误判
我们并未读懂 这些 大地发出的警告
在事后的分析中
人们也困惑于 前兆的复杂、纷乱
即使提前捕捉到前兆
也几乎无法得出 可靠的结论
人类面对地震
真的无策可施了吗？
05
防震的曙光
从1960年代至今
地震预测走过了半个世纪
中国和世界各国的科学家有过短暂的成功
但更多的是失败
人类对地震预测的信心也经历了
从高峰到低谷的巨大起伏
从邢台地震起步的地震预测工作
在海城地震的成功之后
迅速又遭到唐山地震失败的打击
并在汶川地震后陷入低谷
对地下世界一片未知
但在地上的世界
我们还有许多可以努力的方向
随着社会经济的发展
和一次次大震经验的积累
我国对建筑抗震设防的标准不断提高
各种抗灾技术手段也蓬勃发展
而所有这些进步
都在给生命带来 更多希望
从历次地震的经验来看
绝大多数的伤亡都来自倒塌的建筑
我们需要合理设计框架结构
采用高标准的材料和施工方式
让建筑面对地震时更加坚固
（汶川地震后的映秀中心小学，建筑的绝大部分被夷为平地，造成大量伤亡，摄影师@朱建国）
以彭州的白鹿中学为代表的
一批严格保证了工程质量的建筑
在一众废墟中屹立不倒
拯救了成百上千师生的生命
汶川地震以来
我国不断提高建筑的抗震标准
也将抗震建筑的覆盖范围
扩展到越来越多的地区
从大城市推广到乡村
尤其是对学校、医院等建筑
提出最高的防震要求
在未来，面对地震
我们将有更大的 安全空间
除了倒塌的建筑之外
地震中的伤亡 还有相当一部分
来自地震引起的 次生灾害
尤以滑坡、泥石流等为重
汶川地震中
单点死亡人数最多的
北川县城
几乎三分之一的城区
被两侧山脉的滑坡掩埋
震后的北川县城
整体搬迁到了龙门山外的平原
主动避开了地质脆弱、灾害易发的地区
同样位于地震带上的宁夏银川则未雨绸缪
提前确定活动断裂走向
将活动断裂两侧100米的范围
划为绿地
由于地震造成的地表破裂
往往沿活动断裂延伸
而只要离开断裂很小的距离
就可以避免最严重的损失
这样的城市规划
可以尽可能减小地震对道路、房屋的破坏
（宁夏银川地震公园，位于城区内的一条活动断裂上方，摄影师@刘思尧）
我们还建成了覆盖数个省份的
地震预警系统
近几年，它在四川的地震新闻中频繁刷屏
与地震预测不同
地震预警的目的并非提前预知地震的到来
而是在地震发生后 挽救更多的生命
电子信号以光速传播
比地震波快十万倍以上
依靠密集的地震台网和灵敏的算法
我们在地震发生十秒之内
就可以向波及地区发布预警
供人们紧急逃生避险
或应急处置核电站、高铁等高危设施
（地震预警原理示意，制图@汉青/星球研究所）
另外
虽然无法做出准确的短期预测
但通过研究断层活动的规律
我们可以做出长期趋势的预测
指导大型工程的规划和建设
（新修建的高速公路穿过地震多发的四川西部山区，摄影师@姜曦）
攀登科学高峰的道路总是痛苦并漫长
而通向地震预测科学高峰的道路
也注定会铺满血泪
人类的强大
正是在于面对磨难拥有永不放弃的顽强
正是无数前仆后继的人们
推动着地震科学和防灾技术
不断前进
终有一日
地震的阴霾将散去
不再带来血泪与恐惧
本文创作团队
撰文 ：李楚阳 图片：张钊海
设计 ：汉青 地图：吴昕恬&松楠
审校：王逻辑&云舞空城&陈志浩
审核专家
北京市地震局研究员、副局长 刘桂萍
北京市地震局二级研究员 邢成起
特别鸣谢
北京市地震局
云南省地震局
【参考文献】可上下滑动查看
[1]吴泰然,何国琦.普通地质学[M].北京大学出版社,2011.
[2]Lee, William HK, Paul Jennings, Carl Kisslinger, and Hiroo Kanamori. International handbook of earthquake & engineering seismology, Part A [M]. Elsevier, 2002.
[3]赵荣国,张洪由.地震灾情因社会发展而加重——20世纪全球地震灾害综述[J].国际地震动态,1999.(6).
[4]陈运泰.地震预测:回顾与展望[J].中国科学:D辑,2009.39(12).
[5]聂永安,姚兰予,赵国敏.大震前宏观异常的机理研究[J].西北地震学报,2009.31(2).
[6]张培震.中国地震灾害与防震减灾[J].地震地质,2008.30(3).
[7]林邦慧,胡小幸,王泽皋.1966年邢台地区大震前小震的"密集-平静"特征及其初步解释[J].华北地震科学,2006.24(2).
[8]郭安宁,吴建华,任栋,张纬超,张向红,赵乘程,季婉婧.辽宁海城7.3级地震预报历史事件的研究与讨论[J].西北地震学报,2013.35(12).
[9]马泰泉.中国大地震(连载)[J].防灾博览,2017.(3).
[10]罗灼礼,王伟君.地震前兆的复杂性及地震预报、预警、预防综合决策问题的讨论——浅释唐山、海城、松潘、丽江等大地震的经验教训[J].地震,2008.28(1).
[11]侯立臣.唐山地震的回顾[J].华北地震科学,2007.25(3).
[12]罗灼礼,江在雄.1976年松潘、平武7.2级地震预报实践[J].中国地震,1989.5(3).
[14]黄圣睦,董瑞英.1970～2008年中国10次大地震预测预报经验教训的初步探讨[J].内陆地震,2013.27(2).
[16]李勇,黄润秋,Densmore Alexander L.,周荣军,曹叔尤.汶川8.0级地震的基本特征及其研究进展[J].四川大学学报(工程科学版),2009.41(3).
[17]彭建兵,马润勇,范文,门玉明,林鸿州,邓亚虹.汶川大震的科学思考[J].地球科学与环境学报,2009.31(1).
[18]陈棋福,王克林.2008年汶川地震与中国的地震预报[J].世界地震译丛,2010.(5).
[19]罗开海,保海娥,左琼.我国建筑抗震设防水准的历史沿革、现状和展望[J].地震工程与工程振动,2018.38(4).
[20]马强,李山有,金星,陈晓非.地震预警是如何实现的[J].防灾博览,2023.(1).
[21]GB18306-2015,中国地震动参数区划图[S].
【招聘】星球研究所长期招聘主笔、地图设计师、视频剪辑、三维动画师、图片编辑、商务策划等，请在后台回复“招聘”即可查看
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.