中国地震预报论坛2021 年度学术交流暨中国地震学会地震预报专业委员会委员换届大会在云南大理召开*

2021-04-13 00:28黄辅琼刘丽芳赵小艳张天宇欧阳鑫李秋凤李晓芳
地震科学进展 2021年12期
关键词:学术交流委员会观测

黄辅琼 刘 杰 刘丽芳 赵小艳 刘 阳 张天宇 欧阳鑫 李秋凤 高 伟 李晓芳 李 敏

1) 中国地震台网中心,北京 100045

2) 云南省地震局,昆明 650041

1 中国地震预报论坛有关背景简介

中国地震学会地震预报专业委员会自成立开始,每年定期举办年度学术交流活动。早期的交流代表主要是地震预报专业委员会的委员,交流的主要内容是地震预报日常工作中面临的学术和工作方面的问题。2012 年,马瑾院士撰文提出了构造物理实验“地震”的亚失稳问题。地震预报专业委员会联合地震观测技术委员会于2012 年5 月在河北石家庄举办的“地震监测预报论坛”学术交流活动,邀请马瑾院士就亚失稳问题作大会报告,参加交流的代表人数较多,除了口头(oral)报告以外,尝试着使用张贴海报(poster)的模式,丰富了报告类型;也尝试设立圆桌讨论(panel discussion),使与会者有更多的机会阐述火花式的观点,交流的气氛比较热烈,促进了交流的深度和广度。对此次会议总结后,正式提出以中国地震学会地震预报专业委员会的名义设立“中国地震预报论坛”,并举办年度学术交流。2013年在贵州举办的地震预报专业委员会年度学术交流就以“中国地震预报论坛”会议名称正式征集摘要,首次邀请地震行业外的对地震科学研究感兴趣的专家学者参与学术交流,编制年度学术交流摘要文集;把圆桌讨论设置成为论坛的固定板块;论坛纪要就不再是仅仅通报会议举办事件,更是深入提炼学术交流的思想火花。发表在《国际地震动态》期刊上的论坛纪要,引起了有关行业的关注,国家工程科技图书馆也多次发出邀请,希望能够收录该年度学术交流文集。为了满足有效记录学术交流实况的需求,并能够有助于历次交流内容的检索和查阅,自2017 年甘肃嘉峪关学术交流开始在《国际地震动态》出版论文摘要专辑。自2014 年以来的中国地震预报论坛学术交流的论文专辑已经被国家工程技术图书馆收录,可供相关研究人员检索。

由于期刊改革,《国际地震动态》2020 年改名为《地震科学进展》后,不再出版中国地震预报论坛学术交流文集。经过多方协商,最后得到《地震地磁观测与研究》期刊的支持,于学术会议举办当年在《地震地磁观测与研究》以增刊专辑出版。中国地震预报论坛2020 年度学术交流征文在《地震地磁观测与研究》2021 年第2 期以《中国地震预报论坛专栏》形式刊出。2021 年度学术交流征文集正式以《地震地磁观测与研究》增刊专辑出版。

开放式的地震预报论坛学术交流不断拓展与行业外相关单位与学术团体的合作,先后与中国地震学会历史地震专业委员会、中国地震学会地震学专业委员会、中国地球物理学会固体地球物理专业委员会、中国科学院力学研究所以及中国灾害防御协会火山专业委员会等单位联合举办学术交流活动。同时,因地制宜的利用当地地震相关科普资源举办科普培训活动,旨在拓宽地震预报研究科技工作者的科学视角,提升地震预报行业研究者的科学素养。

中国地震预报论坛2021 年度学术交流暨第十届中国地震学会地震预报专业委员会换届大会选定在云南大理中国地震科学实验场大理中心举办,旨在充分运用当地丰富的科普资源开展多样的交流与科普培训活动。

2 2021 年云南大理学术会议准备

按照惯例,中国地震学会地震预报专业委员会于2021 年3 月底发出一号学术交流征文通知,中国地震学会地震预报专业委员会与云南省地震局将联合举办2021 年度学术交流活动,同时,时值中国地震学会地震预报专业委员会第十届委员换届活动,遂决定将中国地震预报论坛学术交流活动与第十届委员换届活动同时举办。中国地震预报论坛学术交流征文于2021 年4 月开启,6 月30 日结束。原计划设置7 个征文专题:①大地震孕震理论、预测方法与技术;②数字地震观测与预报方法及技术应用;③地震数值预测理论、方法及技术;④地震、火山、气象及滑坡等自然灾害过程中流体与固体的相互作用:现象、机理、观测新方法与数值模拟;⑤跨学科交叉与地震预测/预报研究相关领域;⑥人工智能在地震预测/预报中的应用;⑦地震监测预报科普技术与方法。但征文过程中先后于5 月21 日发生了云南漾濞M6.4 地震和5 月22 日青海玛多M7.4 地震。为了及时总结两次强地震的科学问题,临时增加了一个新的专题“⑧漾濞、玛多等近期地震特别专题”。征文通知发出后,各界地震科研工作者踊跃投稿,截至6 月30 日,共收到征文初稿110 多篇。

在会议征文期间,同步进行中国地震学会地震预报专业委员会第十届委员换届筹备工作。在广泛调研现有委员的人员构成、行业体制改革对专业委员会工作的影响与地震预报专业委员会面临的新的机遇和挑战等情况的基础上,为了让专业委员会能够在新的行业工作体制下更好的发挥作用,确立新一届专业委员会委员的遴选条件。根据遴选条件,产生第十届中国地震学会地震预报专业委员会委员。该项工作自2021 年3 月开始,于8 月中旬结束。

按照计划,中国地震预报论坛2021 年度学术交流暨中国地震学会地震预报专业委员会第十届委员换届大会拟于2021 年8 月14—18 日在云南大理中国地震科学实验场大理分中心举办。但是,由于突发的新冠病毒肺炎疫情,大会不得不延期举办。根据疫情控制进程,中国地震学会地震预报专业委员会于8 月底决定于2021 年9 月13—17 日举办,举办地点不变。突如其来的疫情使得专业委员会大部分新委员代表不能参加会议。尽管有诸多原因造成了不可避免的遗憾,但会议最终得以顺利举行,也算幸事。

3 2021 年云南大理学术交流主要成果

3.1 交流实况简介

中国地震预报论坛2021 年度学术交流会议经历了2 次时间变更后最终于9 月14 日在云南大理中国地震科学实验场大理分中心举办。大会开幕式由第十届地震预报专业委员会主任刘杰研究员主持,云南省地震局局长王彬研究员给开幕式致辞,中国地震局监测预报司调研员黄蔚北和中国地震局科技发展与国际合作司预测处一级主任科员齐刚出席了开幕式并讲话。

本次学术交流于2021 年3 月底发出了会议征文通知,会前共征集论文110 多篇。会议期间交流了论文40 篇,其中口头报告21 篇,张贴报告19 篇。鉴于当前对地震过程与地震前兆关联中存在的有关问题,大会特别邀请中山大学刘洁教授做了“微观尺度岩石破坏、多尺度物理场分析与地震过程研究”的大会特邀报告,旨在通过该报告阐明地震前兆空间分布不均匀、匹配形态有差异、地震过程与前兆时空演化过程在时间上存在统一性这样的观点,有助于根据地震前兆时空演化来分析地震孕育的阶段与过程,促进地震预报业务工作。同时,本次学术交流活动还广泛接纳了行业外的科研院所、大学以及企业地震预报研究爱好者的参与,会议也听取了他们长期积累的科学探索结果与预报经验的总结报告,尤其聚焦于地震的临震预报问题。大会按照惯例举行了圆桌讨论,讨论由黄辅琼研究员、李艳娥副研究员、孟宪森研究员联合主持,邀请黄蔚北、齐刚、刘杰、张永仙、刘洁、薄万举作为讨论嘉宾,围绕着地震短临预报的瓶颈技术问题展开深入的讨论。针对本次会议出现的地震预报业务一线科技工作者、大学和科研院所、企业地震科研爱好者共聚的跨学科跨行业参会代表特色,大会临时设置了跨行业的融通式(融通式讨论为本次会议首次设置)讨论。通过交流和讨论,增加了行业内外地震预报科研人员的了解,也促进了广大地震科研工作者对地震临震预报的瓶颈问题和突破瓶颈问题的潜在方向有了更深入的认识。这对来自地震监测预报一线的行业内代表和来自行业外的专家来说,都是一次难得的交流与学习机会,尤其增加了行业外专家对行业内的地震预报科研与业务的了解。

大会对19 个张贴报告进行了优秀报告评选,共评选出一等奖1 名,二等奖2 名,三等奖3 名,最佳创意奖1 名。

来自全国行业内外的27 个中国地震局直属研究所、省地震局、中科院直属研究所、大学、企业单位等的89 名代表中,研究员/教授代表27 人,工程师/助理研究员代表13 人,助理工程师代表9 人,学生代表8 人,从人员构成上体现了会议的高水平交流,也体现了行业科研的传承与发展的勃勃生机。

需要特别说明的是,为了防范化解COVID-19 新冠病毒疫情再次传播的风险,会议按照国家相关规定采取了严格的登记查验措施,并组织了现场核酸检测筛查,强化代表疫情风险防范观念,确保全部与会代表健康安全。

3.2 强震临震预报的新技术、新方法与瓶颈问题的初步认识

本次中国地震预报论坛2021 年度学术会议特别邀请了中山大学刘洁教授做了“微观尺度岩石破坏、多尺度物理场分析与地震过程研究”大会特邀报告,从实验数字岩石物理学的视角展示了实验室岩石受力变形到产生“地震”(即破坏)的全过程所伴随的岩石物理学阐述的变化以及各参数变化在空间上的演化过程。尽管实验的标本尺度有限,但各项岩石物理学参数仍然表现出了时间上的过程一致性和空间上分布的强烈不均匀性;在接近破裂发生阶段,各项岩石物理学参数呈现加速变化特征是共性。如果把各项岩石物理学参数理解为多种地震前兆观测方法,该报告则阐明了地震前兆空间分布不均匀、匹配形态有差异、地震过程与前兆时空演化过程在时间上存在统一性这样的观点,与马瑾院士提出的亚失稳理论可以相互映证。这种岩石物理学参数时空演化的特征,一方面表明了地震预报地点预测的难度,但另一方面也提供了地震预报业务需要努力的方向。

中国科学院力学研究所白以龙院士团队2019 年参加在青海海东市举办的中国地震预报论坛年度学术交流期间,展示了由岩石灾变破坏实验总结出的基于幂律奇异性前兆的灾变破坏预测方法,以GPS测量结果为切入点,以汶川地震为例回溯性地预测了汶川地震的发生时间,与实际地震发生时间取得了较好的一致性。2021 年,薛健博士代表白院士团队给与会代表进一步展示了灾变破坏前幂律奇异性前兆的提取方法。他们的研究工作表明,仅从形变观测资料分析的角度来看,目前强震临震预测的误差来源包括3大方面:①观测仪器的精度;②观测台网的布局与密度;③观测资料的异常提取方法。这3个方面无疑表明了当前强震临震预测面临的客观瓶颈问题以及要突破强震临震预测瓶颈客观问题所要切入的基本方向。

国家空间中心的陈涛研究员2020 年在中国地震预报论坛吉林学术交流会议期间,展示了他们通过对全球案例的调查和对自己所开展的空间大气静电场观测资料解译过程中的发现,强震前震中区域附近会出现临震气象和近地表大气静电场异常现象,概化出了异常的形态特征和异常的时间特征,从行业外的专家视角佐证了地震短临前兆的空间观测途径的合理性与可行性;从出现异常的时间来看,空间大气静电场异常聚焦于临震前的数小时内(注:目前的结果显示为24 小时以内)。但获取信息的观测台站的布局是很重要的因素。本次学术交流期间,陈涛研究员展示了他们在云南地区拟布设台网的设计方案。

浙江工业大学林强教授团队派吴彬副教授陈述了他们的量子绝对重力仪观测技术在地震预测中的初步应用。他们的结果表明,重力绝对测量技术使得重力绝对观测变得简单易行,可以广泛开展。如果在长期依赖流动重力观测的区域加密绝对重力观测,将有助于对于历史震例进行异常变化资料的同化分析。浙江省地震局刘喜亮展示了他们的地震前兆分析系统SeisGuard 软件,通过展示自己的软件功能,结合现场的学术交流所提出的问题,对提升软件特定功能有了深刻的认识,进一步明确了突破瓶颈技术问题的努力方向。

本次学术交流还接纳来自行业外的企业地震预报研究工作者展示他们在电磁学、空间观测领域的更多探索工作,他们工作所用的一部分资料来自于网络共享资料的下载,另一部分来自自己设计的观测仪器的长期观测资料的积累。由于各家之间还存在不同程度的争议,大会在闭幕式后继续为感兴趣进一步交流的专家组织了融通式讨论会,目的是通过跨行业跨学科的深入讨论,找到争议存在的焦点及其对地震预报业务的贡献。本次讨论虽然没有达成最终的共识,但增进了彼此方法的理解。通过交流也促进了行业内外地震预报科技工作者的了解。企业专家们虽然年事已高,但对地震预报的探索热情和执着不减,这也是推进地震预报探索所必不可缺的精神。也说明,突破强震临震预报的瓶颈问题首先必须坚守地震预报科学探索的初心不变。

3.3 老问题新视角,对历史强震的观测资料重新解译获得新认识

申重阳和薄万举分别就地震重力观测和跨断层形变观测资料的分析所得的科研结果作了交流。申重阳研究员展示了1976 年唐山大地震的重力观测资料的重新解译结果,获得了唐山地震的深部结构及其演化的重新认知。薄万举研究员继续挖掘自己整理的形变学科长期观测结果,不断刷新对形变观测所揭示的地震发生过程的理解。其结果表明,综合长期观测资料的回溯性分析可以发现更多地震的前兆现象。已经形成的共识是,在6.5 级以上地震前,一定会观测到具有一定规模的重力场变化和较大范围的断层变形过程行为,尤其是在大地震发生前,一定会有“大动静”。请留意此处“大动静”包括有“动”有“静”。这些基于长期观测资料积累所总结出的成果,对地震震级和地震空间预测范围的确定具有十分重要的参考价值。尤其值得注意的是,薄万举研究员基于断层形变历史模拟观测资料的编撰整理产生的新问题告诉我们,拯救基于模拟技术的历史观测资料也同样是非常重要和必要的。它将为我们提供不可倒退回去的断层历史变形过程的第一手观测记录。同理,随着时间推移和生命的有限性,其他学科的历史观测资料的拯救也极为迫切。当然,历史成功预报案例的过程回溯也需要同样继续开展,这在前面几届会议纪要中已有议及。

杜方研究员针对炉霍M7.6 地震后的变形特征探讨了断层变形所揭示的地震的轮回特征,这对当前的地震形势分析提供了一个案例性分析的范式。对于有条件的观测区域和观测台站,搜集历史资料进行异常的全时空分析,是减少漏报大地震的有效途径。李艳娥副研究员展示了他们的b值和视应力计算方法对2011 年日本本州M9.0 大地震的回溯性分析,检验了其方法的普适性。长期坚持积累则是检验各种设想的宝贵基础。

3.4 漾濞、玛多地震的及时科学总结

本次学术交流期间,付虹研究员、张永仙研究员、王勤彩研究员、杨星工程师和西安市地震局廖洪月调研员分别从地震跟踪分析过程、突出异常现象与震情分析、序列特征、红外异常现象等方面予以及时的科学总结,为未来的震情形势分析提供参照和工作基础。

4 第十届中国地震学会地震预报专业委员会委员换届大会

在广泛调研的基础上,为了让专业委员会能够在新的行业工作体制下更好的发挥作用,确立了新一届专业委员会委员需具备的4 个遴选条件:①在全国省地震局,委员遴选对象以预报岗位高级职称(无高级职称专家情况下,以分管预报的台长/副台长代替)专家为主体;②在地震局直属研究机构,委员遴选对象以地震短临预报推进小组成员专家为主体,需满足副研究员以上条件;③广泛吸纳热爱并支持地震预报研究的行业外专家,具体遴选对象为近几年参加中国地震局年度会商会并做邀请报告或参加年度会商报告评审的行业外专家学者,以及近几年参加“中国地震预报论坛”年度学术交流的行业外专家;④邀请近几年参加中国地震局年度会商会和中国地震预报论坛年度学术交流的院士专家构成本届地震预报专业委员会顾问专家。根据以上条件,最终遴选出160 名专家构成第十届中国地震学会地震预报专业委员会委员。为了减少会议的数量,第十届中国地震学会地震预报专业委员会委员换届大会与中国地震预报论坛2021 年度学术交流同期举办,第十届委员会主任刘杰研究员为出席换届会议的新委员代表颁发了委员聘书。由于突发的疫情问题,原计划到会的第十届委员代表无法前往大理参加会议,实际出席换届大会的委员代表仅20 余人。

5 结论

中国地震预报论坛2021 年度学术交流暨中国地震学会地震预报专业委员会委员换届大会能在疫情突发形势下成功举办,凝聚了各有关方面的不懈努力与密切配合。大会学术交流不断创新内容与形式,充分而积极的讨论不仅增加了行业内外地震预报科研工作者的了解,同时,在对强震临震预测瓶颈问题与突破瓶颈问题途径方面达成共识:以中国地震科学实验场为平台,以多学科多方法长期实践积累的资料与模型、实验、理论相结合,利用大数据和人工智能方法,不断推动强震临震预报技术瓶颈问题的解决。基于不断提升的先进技术的密集观测台网和与时俱进的海量数据实时处理技术必将积极推动地震预报的进程,提升地震预测的精准度,提升有效防范化解自然灾害风险的能力。

大会在热烈的讨论和丰硕的收获中顺利闭幕。

致谢

感谢中国地震局监测预报司为论坛的召开所给予的经费资助和工作指导。感谢中国地震局科技与国际合作司、中国地震学会、云南省地震局、丽江市地震局、永胜县地震局对本次学术交流的支持与协助。感谢常祖峰研究员和金明培研究员在会议交流期间的辛勤付出。感谢《地震地磁观测与研究》期刊对本次大会征文出版工作的贡献。感谢全体与会代表在会议期间从疫情防控到学术交流的积极配合!

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