发生在1966年的邢台地震拉开了中国大陆一个新的地震活跃期的序幕,在中国地震史册上具有划时代的意义。从那时起,中国的地震预测预报事业开始了最初的探索。
在邢台现场“抓”地震
1966年3月8日和22日,河北省邢台地区相继发生6.7级和7.2级地震,这是新中国成立后发生在我国人口稠密地区、造成严重破坏和人员伤亡的第一次大地震,共有8064人丧生、38000余人受伤。
在余震未息之际,各路科研人员赶往灾区。此后多年间,随着一系列大地震的发生,科研部门陆续派出多门类、多学科的有关地震科学考察人员,共计有24个部委、4个省市所属的50多个管理机构、100多个科研单位、4000余人分批次奔赴邢台地震现场,开展大规模的地震考察和地震预报实验研究工作。
中科院兰州地球物理研究所地壳物理研究小组钱复业、赵玉林等一行四人较早到达邢台,此前他们在顾功叙、秦馨菱、曾融生院士的指导下作了数年地震电测方法研究。来自全国各地的大学毕业生和复转军人不断加入到这个小组,最后发展到70多人,在邢台,它的名字改为新桥地震队。
但是摆在这些20多岁、刚刚毕业不久的大学生们面前的却是一道世界公认的科学难题,“地震预报怎么搞,什么是前兆,当时这些基本问题谁也不清楚。在邢台实验场,地震就在屁股底下,就看谁有本事抓得住它。 ”赵玉林说:“那时候,谁有什么手段都可以试,人们信奉实践出真知。 ”
一开始,新桥地震队学习苏联的思路,利用大地电磁搞地震预报,苏联仪器停止进口后,他们摸索着自己做仪器,效果比起进口的并不差。当时没有暗箱,做实验的时候就把整个房子蒙起来。人就趴在高压达到1200伏的仪器上观测,稍不留意就有危险。但是艰苦的探索并未能换来回报,尝试了无数次之后,地震队承认大地电磁方法“不行”.
周恩来接见地震队
之后,赵玉林等人提出了地电实验法。当时李四光提出未来的地震顺着郯庐断裂向北京方向发展,赵玉林就把队伍拉到河间去作观测实验。三个人在河边搭起帐篷开始搞观测,没想到屁股底下来了个四级地震,赵玉林用地电仪器观测到有信号异常,马上记录下来。每天,赵玉林和两名队友轮班观测。手工记录要求每隔15分钟观测一次,时间长了赵玉林练就了一身绝活儿,每当晚上他值班的时候,每个15分钟的观测周期内,他总是先睡上12分钟,然后准时醒来,用3分钟供电,观测,记录,测完这次刚好15分钟。一个把手工记录练到纯熟的观测者,能够分清楚哪些是干扰、哪些是真正的异常。
邢台地震地电实验场在上世纪六七十年代曾经对不少3到5级余震进行了较好的实验性预报,为此地震队还受邀参加1968年十一国宴,受到周恩来总理接见。
这个方法后经报道,很快推广开来,在石油部、地质部系统全面开花。香河中学有人听说可以从地下测到地震发生的电信号,用一个万用表,插两个电极就在地下测,土地电就这么诞生了。1975年前后,一个相当规模的地震监测网已经形成。据钱复业回忆,当时仅全国土地电监测点已经发展到了3万个,土地电表几乎脱销。
在地震现场摸爬滚打的实验努力下,从邢台地震实验场走出了许多不拘泥于学科,集做仪器、搞监测,到分析数据、做预测于一身的一流的地震监测预报人员,同时,中国也由此建立了最初的地震监测技术方法体系。
群众性科学实验结束
1976年,唐山地震与松潘-平武地震相继发生,此后我国大陆地震剧烈活动了10年之久的地震活跃期结束。同时国家经济生活开始转向以建设、发展为主。在此背景下,国家地震局开始系统总结邢台地震以来的观测资料和预报方法,清理整顿观测台站和技术方法。
邢台地震之后得到普遍推广应用的许多如土地电、土地磁、土应力等观测手段,被视为“科学性差”、“造成了人、财、物的浪费”、“而且也是造成虚报的原因之一,甚至影响到正常的社会生活”.
在3年左右的时间里,国家地震局在专业队伍中开展的清理工作共清理出近1000套仪器,参加人员2200多人,对“三土”共清理了7200台套仪器,参加人员4500多人,在全国已有的460个台站中,对7种手段的84个项目停测。自邢台地震以来的轰轰烈烈的群众性科学实验至此画上了句号。
数字化时代的困境
进入上世纪80年代,国家地震局开始加强滇西和京津唐两个地震实验场的建设,以及地震数据传输系统和处理系统的现代化建设。中美合作的数字化地震仪台站开始试运行后,中国地震监测技术开始向数字化时代迈进。然而,技术分工过细和刻板管理规范等,给地震预测带来了新的考验。
“数字化地电观测仪上来了以后,都是计算机画图,限定了供电之后第几秒读数,不管它是异常还是噪声都记录下来。这样一些干扰较大的台站实际观测资料就不好用了,难以追踪震情发展。”赵玉林曾在2003年云南大姚发生地震期间,发现许多上世纪90年代后期更换的数字化地电观测仪干扰太多,反而被原来手工记录的老地电比下去了。在数年前的汶川地震中赵玉林发现,现在仍在工作的30多年前的老的地电仪器大多数还能观测到背景异常。
“如何检查、落实异常也有规范,台站的人不能动仪器,中国地震局要先会商、论证,再派专家到现场,按条条办事。”大姚地震前,赵玉林曾向地震部门上报异常,然而经过这些程序后,当中国地震局派出的6名专家还在前往现场落实异常的路上时,地震就发生了。
赵玉林对此十分不解,“我们那时候做仪器、建台、观测、分析、预测都是自己干,现在都分开了,建台的是一帮人,观测是一帮人,分析预报的是一帮人,而且大家都规范化了,各管各的。管预报的人是你给我什么数据我做什么工作,这个数据怎么来的我管不着;搞观测的,上什么仪器测出来什么数,不管它和预报有没有关系。 ”
当今割裂严重和追求刻板规范的地震预测工作体制,使得自邢台地震流传下来的实验精神陷入失落的困境。