地震预报、预测及预警中英文词义辨析

2021-01-04 10:41胡静张井飞
科教导刊 2021年13期
关键词:震级概率预警

胡静 张井飞

摘要地震不仅是广大地震学家研究的课题,也广泛出现在各类科普文章、新闻报道或者文学作品当中,是公众领域颇受关注的热门话题。在诸多专业文章和公众领域中,对未来地震的提前预知,是讨论的焦点。与之相关的“地震预报”“地震预测”和“地震预警”及其对应的英文词汇出现频率较高,甚至出现不加区别地混用现象。本文分别辨析了其中英文词义,及三个词的异同,以期提高对这三个术语含义异同的认识,在今后使用时加以区别。

关键词 地震预报 地震预测 地震预警

中图分类号:H313文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.13.012

Discrimination of the Chinese and English Meanings of Earthquake Prediction, Forecast and Warning

HU Jing[1], ZHANG Jingfei[2]

([1]Editorial Office of "Geodesy and Geodynamics", Hubei Earthquake Agency, Wuhan, Hubei 430071[2]The Institute for the History of Natural Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190)

AbstractEarthquake is not only the subject of the seismologists, but also widely appears in all kinds of popular science articles, news reports or literary works. It is a hot topic in the public field. In many professional articles and public domain, the prediction of future earthquakes is the focus of discussion. The related words "earthquake forecast","earthquake prediction" and "earthquake warning" and their corresponding English words are frequently, sometimes mixed indiscriminately used. In this paper, the authors analyze the Chinese and English meanings of these words respectively, and clarify the similarities and differences of these three words, in order to improve the understanding of these three terms, and to use them correctly in the future.

Keywordsearthquake forecast; earthquake prediction; earthquake warning

0引言

地震是一種全球性的自然现象,与人类的生活息息相关。地球上随时都发生着地震,只是因为大多数地震都发生在海底,并且发生在大陆地区的地震也往往震级太小,或位于人烟稀少地区,而并不为大众所知。然而,一次发生在人口稠密地区的大地震便会给人类造成巨大灾难,带来不可估量的生命和财产损失。中国是一个多地震国家,历史上大地震频发。仅一百年以来,比较著名的、造成巨大损失的地震便有1920年甘肃海原地震、1966年河北邢台地震、1976年河北唐山地震、2008年四川汶川地震等。地震在中国社会中,尤其是在大地震发生后的一段时期,往往是人们热议的话题。地震不仅是政府和广大地震工作者研究的课题,也广泛出现在各类科普文章、新闻报道或者文学作品当中。21世纪以来,随着互联网的普及,由于广大网友对地震科学了解得不够,因地震谣言影响社会治安的情况屡见不鲜。在众多地震科学的研究领域中,与地震预报相关的内容无疑是社会广泛关注的最大热点。

地震预报是一项复杂的世界性科学难题,关于地震预报的研究成果层出不穷,“地震预报”“地震预测”和“地震预警”等术语成为学术论文和专著中的高频词汇。笔者长期从事地球科学编辑工作,发现在科研工作者的研究成果中,对这三个专业术语及其对应的英文词汇的使用经常不加区分甚至发生混用。地震能否预报?什么是地震预报?地震预报与地震预测有何区别?什么又是地震预警?无论是在公众领域,还是在地震学界和出版界,均存在对上述问题的忽视或误解,有必要进行深入分析,澄清相关词汇的准确含义,促进地震预报知识准确、有效地传播。

1中文词义辨析

“地震预报”“地震预测”和“地震预警”等词均表示在地震到来之前获取关于将要到来的地震的相关信息,但三个词语所表示的含义有所不同,主要是关于将要获取的地震的信息详细程度的不同。与此类似的词语还有地震预告、地震预知、地震预防等,但出现频率较高且易混淆的当属“地震预报”“地震预测”和“地震预警”。这三个词语分别由“地震”和“预报”“预测”“预警”组合而成,其共同之处在于“预”,区别在于“报”“测”“警”。

1.1“报”“测”“警”含义的区别

根据商务印书馆出版的《新华字典》,[1]“报”取“传达,告知”之意;“测”取“推测,料想”之意;“警”取“需要戒备的危险事件或消息”之意。

从中可以看出,“报”“测”“警”的含义具有明显的区别。“报”表示信息的传递;“测”表示对信息的研究,得出结论,并无报告或传递信息之意;“警”表示危险的事件或消息已经确定,提醒人注意。

1.2“预报”“预测”“预警”含义的异同

根据商务印书馆出版的《新华字典》,[1]“预”取“预先,事前”之意;根据商务印书馆出版的《现代汉语词典(第7版)》[2]对“预报”“预测”“预警”这三个词的解释,“预报”取“预先报告(多用于天文、气象方面)”之意;“预测”取“预先推测或测定”之意;“预警”取“预先告警”之意。从这三个词的中文词义来看,它们的共同之处在于“预”,即它们都有“预先,事前”之意;而它们之间的区别则是:“预报”的侧重点在于报告,在于信息的传达,多用于天文和气象;而“预测”的侧重点在于推测和测定,是对信息的综合分析;“预警”重在告警,意在提前戒备。这三个词和地震联系起来组成的“地震预报”“地震预测”和“地震预警”也各有不同。

1.3“地震预报”“地震预测”和“地震预警”词义辨析

根据《地学大辞典》,对“地震”的解释为:[3]地球内部发生的急剧变动(如断层突然滑动或火山活动)产生的、人的感官能感知或以地震仪能观测到的频带内的一定范围内的震动现象。如图1所示,在地球内部发生破裂(通常是断层破裂),引起振动的地方称为震源,通常是具有一定大小的区域;震源在地表的投影点,称为震中;震源与震中之间的距离为震源深度;观测点与震中之间的距离为震中距;而观测点与震源之间的距离为震源距;地震发生时,地震波由震源处产生,穿过地壳介质,到达观测点;地震的大小用震级来表示,地震越大,震级也越大。

公众通常认为,一个类似于“最近,在某地要发生一场地震”这样的表述是地震的预测或预报,但其实,这样含糊的说法是没有任何意义的,有时反而会造成公众的恐慌,对社会生产生活秩序带来负面影响。一次真正的地震预测或预报需要同时指明地震发生的地点、时间、震级和发震概率(通常称的地震三要素是指发震的地点、时间、震级,而不包括发震概率)。

《地学大辞典》[3]对“地震预报”“地震预测”和“地震预警”的解释如下:

地震预报(earthquake forecast),地震前预先向社会公告未来发生的地震的时间段、地区、震级范围等信息的行为,未来地震是否将在特定地区、时间段和震级范围内发生的概率性表述。

地震预测(earthquake prediction),对未来地震发生的时间段、地区和震级范围的预测;未来地震是否将在特定时间段、地区和震级范围内发生的确定性表述。

地震预警(earthquakewarning),是指在地震发生后,利用地震波传播速度小于电波传播速度的特点,提前对地震波尚未到达的地方进行预警。

最直接的区别就是,地震预测和地震预报都是在地震还没有发生以前,利用现有的科研成果和手段,对将来的地震危险区进行分析。而地震预警,是地震发生以后,利用波的不同传播速度(P波较快,S波和面波较慢)而产生的时间差(一般是几秒到几十秒钟),通过手机短信、弹窗、电视上插入消息等等各种方式,对人们发出的警告。例如,在网络上引起了广泛关注的,在2020年10月21日四川绵阳市北川县发生4.6级地震,利用所有媒体手段向即将被波及的周边城市(成都等)的市民进行预警。地震预警的原理如图2所示。

地震学家把“地震预测”定义为“同时给出未来地震的位置、大小、时间和概率”,并且以上提到的4个参数的误差都有相应的范围,满足了这个定义的称为“地震预测”,不满足的称为“地震预报”。例如,在一段不确定的时间范围内,发生某一震级的地震的概率估计,应该被称作“地震预报”。

“地震预测”通常分为长期预测、中期预测和短期预测,有时短期预测又被更细地分为短期预测和临震预测。长中短临地震预测的划分是人为主观划分的,并不具有物理基础,界限既不是很明确,也并不完全统一。在我国,长期通常指数年及其以上;中期指1年至数年;短期为数月;临震指数日至十几日。在公众的语言中,甚至在专业人士中,说的“地震预测”和“地震预报”通常指的就是“地震的短、临预报”。按照上文所述定义,其实长期预测和中期预测应当称作“长期预报”和“中期预报”。但是在我国,通常把科学家和研究单位对未来地震发生的地点、时间和大小所做的相关研究的结果称作“地震预测”,而把由政府主管部门依法发布的有关未来地震的警报称作“地震预报”,这是一种与科学定义无关的约定俗成的说法。[5]

2英文词义辨析

2.1 prediction、forecast、warning词义辨析

根据牛津高阶英汉双解词典,[6]prediction: a statement that says what you think will happen, the act of making such a statement,預言、预告、预测。forecast:astatementaboutwhat will happen in future, based on information that is available now,预测、预报。warning:astatement,anevent,tellingsomebody that something bad or unpleasant may happen in the future so that they can try to avoid it.(就可能发生的意外等提出)警告、警示。

2.2 earthquake prediction、earthquake forecast、earthquake warning词义辨析

牛津同义词和反义词词典(Oxford Dictionary for Synonyms andAntonyms),[7]对prediction和forecasting的辨析是:prediction和forecasting是同义词,但是部分地震相关机构认为earthquakeprediction和earthquakeforecasting不尽相同。因为地震预测(earthquake prediction)是对某个特定区域发生某个特定的震级范围内的地震的一种表述。(“An earthquake prediction is referred to a statement about a target earthquake of a certain rangeof magnitudes in a specifiedgeographicalregion”)如果预测以后,地震发生了,则预测成功,如果预测以后,地震没有发生,或者发生了一场地震,但是提前没有任何预测,均称为预测失败。而地震预报(earthquakeforecast)则是对将来在某个时间段某个区域范围内发生地震的概率表述(An earthquake forecast is described as a statement abouta future earthquake in a specifiedspatial-temporal window,which is based on the specified probabilitiesoftargetearthquakes。)这种概率表述可以是与时间相关的,也可以是与时间无关的。与时间相关是指,在作出预报的时候,考虑了预报时间附近时间段发生地震的情况。与时间无关是指,假设地震事件在时间轴上随机分布,所以未来的地震事件与地震历史无关,故考虑某个时间区域范围内地震发生率只需考虑某处长期地震发生率即可。

根据英文版维基百科,对地震预报(earthquake forecast)的解释是[8]:Earthquake forecasting is a branch of the scienceofseismologyconcernedwiththeprobabilisticassessment of general earthquake seismic hazard, including the frequency and magnitude of damaging earthquakes in a given areaoveryearsordecades。地震预报是地震学的一个分支,主要是研究一般的地震灾害及概率评估,通常是几年或几十年,一个给定区域内破坏性地震的频率和强度。对地震预测(earthquake prediction)的解释是[9]:Earthquake prediction is a branch of the science of seismology concerned with thespecification ofthe time, location,and magnitude offuture earthquakes within stated limits, and particularly the determination of parameters for the next strongearthquake to occur in aregion。地震预测是地震学的一个分支,涉及在一定的范围对未来地震的时间,地点和震级的说明,特别是确定某地区下一次强地震的参数。通常认为[10],地震预报(earthquake forecast)是地震预测(earthquakeprediction)的一种类型,其目标是以足够的精度去确定未来地震的时间、地点和震级,并发出警告。地震预报(earthquake forecast)和地震预测(earthquake prediction),这两个词又与地震预警(earthquakewarning)不同,地震预警(earthquakewarning)是在地震发生后,利用科学的技术手段进行计算,为可能受影响的地区提供实时预警。

根据美国地质调查局(USGS),[11]地震概率和预报(fore- cast),类似于气候概率和天气预报,而预测(prediction)是关于何时、何地、多大震級的陈述,但是这对于地震来说是不可能的。地震概率是指某一震级的地震在某一时间段内发生的可能性。大多数地震概率是由历史震例的平均发生率来计算的。假设每年发生地震的概率是恒定的,我们就可以对未来发生这种事件的可能性作出概率说明。对于有些断层来说,没有可用的历史震例可以用来分析,但是沿断层地震的发生率仍然可以估算得到。比如一个特定的震级,我们可以估算要多少年才可以积累到能诱发地震的断层滑移。预报(forecast)与此非常类似,但是考虑的时间段更短一些,而且地震预报通常运用在余震研究和预报时。

据Jordan等,[12]预测(prediction)是前瞻性的确定性声明(一个或多个地震将在未来的某个时间发生在特定的空间域中),而预报(forecast)是预期的概率陈述(地震将在某个时间某个空间发生的概率)。但是关于未来地震的声明本质上就是不确定的,对这种不确定性进行表述就是预测和预报。因此,确定性的预测(deterministicprediction)和概率性的预报(probabilistic forecasting)是没有本质的差别的,[13]因为不确定性是用概率表示的,确定性预测和概率性预报都需要使用概率的概念来进行陈述。

虽然earthquake forecast和earthquake prediction是同义词,但earthquake forecast是在给定的时间段内,在给定的震级范围内,在给定地点发生地震的概率或者可能性的一种描述。相比之下,earthquake prediction是指在给定的时间窗内,在给定的震级范围内,在给定的地点会或不会发生地震。因此,earthquakeforecast是一种概率陈述,而earthquakeprediction是一种二进制语句(0或者1,是或者否)。一次单独的forecast是不可能由一次观测所验证,但是一个forecast方法可以被多个观测值验证。相比之下,单次prediction是可以通过一次观测来验证。

地震預测/预报(earthquake prediction/forecast)与地震预警(earthquake warning)最直接区别是在向公众发布信息的时间不同,earthquakeprediction/forecast是指地震发生之前一系列的预测预报工作,而earthquakewarning则是在地震发生之后,产生地震灾害之前的警报工作。如果地震预警时间足够长,给公众充分的反应时间,则可以大幅减少灾害损失,尤其是减少人员伤亡。但地震预警也有不足,距离震中越近,预警时间越短(一般仅有几秒到几十秒),且震中附近不能预警,而震中附近恰恰是地震灾害最严重的地区;距震中较远的区域预警时间虽然较长(可以超过1分钟),地震波能量也会大大降低,预警的意义不大。因此,地震预警并不能完全避免地震灾害。

3结语

随着网络的发展,现在关于地震的话题已经比较深入人们的生活。在电视媒体、各种社交媒体上,关于地震的内容中,“地震预报”“地震预测”和“地震预警”是人们经常听到的三个词。综合以上的分析,地震预报(earthquake forecast)是一种未来地震是否将在特定地区、时间段和震级范围内发生的概率性表述,地震预测(earthquake prediction)是未来地震是否将在特定时间段、地区和震级范围内发生的确定性表述;地震预警(earthquake warning)则是在地震发生之后,利用地震科学和监测系统技术,在地震产生的震动波预计要到达时,向设备和人员发出警报。这宝贵的几秒到几十秒的时间,可以让人们采取行动,保护生命和财产免受破坏性的震动,这是在产生地震灾害之前的警报工作。地震预报和地震预报之间的最大的区别基本上是从方法论上,两个概念是采取两种不同的方法有关:地震预测(earthquake prediction)是基于是否报告和警报,而地震预报(earthquake forecast)是基于概率。

对于公众来说,已经有约定俗成的理解和说法;但是对于从事地震研究的科研工作者来说,在撰写科技论文的时候,需要非常重视这三个词的区别,以提高自己论文的严谨性。

*通讯作者:胡静

基金信息:中国科技期刊卓越行动计划:卓越计划-C-004

参考文献

[1]中国社会科学院语言研究所.新华字典(第12版)[M].北京:商务印书馆,2020.

[2]中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典(第7版)[M].北京:商务印书馆,2019:1604.

[3]孙洪烈等.地学大辞典[M].北京:科学出版社,2017:1053.

[4]Earthquake Early Warning Basics. [EB/OL].[2020-12-26].https:// www.usgs.gov/media/images/earthquake-early-warning-basics-0.

[5]陈运泰.地震预测:回顾与展望[J].中国科学D辑. 2009,39(12): 1633-1658.

[6]霍恩比(A.S.Hornby)著,李旭影等译.牛津高阶英汉双解词典(第九版)[M].2020.

[7]OxfordDictionaryofSynonymsandAntonyms(第2版)[M].牛津大学出版社,2007:528.

[8]Earthquake_forecast. [EB/OL].[2020-12-26].https://en.wikipedia. org/wiki/Earthquake_forecast.

[9]Earthquake_prediction.[EB/OL].[2020-12-26].https://en.wikipedia. org/wiki/Earthquake_predication.

[10]Sharon A.Hill. The big difference between earthquake prediction and forecasting. [EB/OL]. [2020-12-20] .https://sharonahill.com/ 2011/03/26/big-difference.

[11]USGS.What is the difference between earthquake early warning, earthquake forecasts, earthquake probabilities, and earthquake predict ion? [EB/OL].[2020-12-20].https://www.usgs.gov/faqs/what-differencebetween-earthquake-early-warning-earthquake-forecasts-earthquakeprobabilities? qt-new_science_products=0#qt-news_science_products

[12]Jordan,T.,Y. Chen, P. Gasparini, R. Madariaga, I.Main,W.Marzocchi, G.Papadopoulos, G. Sobolev, K. Yamaoka, and J. Zschau(2011). Operational earthquake forecasting: State of knowledge and guidelines for utilization, Ann. Geophys. 54, no.4,316-391.

[13]Wang Zhenming.2015.Predicting or Forecasting Earthquakes and the Resulting Ground-Motion Hazards: A Dilemma for Earth Scientists. Seismological Research Letters,86(1):1-5.

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