地震科学实验场问答(三)*

2022-05-30 01:14ChinaSeismicExperimentalSite
地震科学进展 2022年4期
关键词:中国地震局基础设施科学

Q:中国地震科学实验场国家重大科技基础设施的优势是什么?

A:实验场国家重大科技基础设施建成后,将成为世界首个“从地震破裂过程到工程结构响应”全链条设计、唯一针对大陆型强震进行系统研究的地震科学重大基础设施。实验场工程选定在川滇地区,沿活动地块边界,按“一带五区”布局,建设地质、大地测量、地球物理、地球化学、地震工程等多学科综合观测网,引入量子重力、光纤传感器、深井等前沿观测技术,绿色主动震源、北斗等新型探查技术,以及人工智能、大数据处理等先进应用技术,对区域地震孕育、破裂、成灾过程进行实时监测、实验分析、数字模拟、技术验证,为破解地震预报科学难题、能源安全开发和城市韧性建设,增强前沿科学问题认知能力,提供地震科学实验平台。实验场建成后,将成为科学研究链条最系统最完整、观测数据最丰富最连续的国际领先的大陆型地震研究基地。未来条件成熟,可向华北、新疆等研究区拓展。(中国地震局地球物理研究所 丁志峰、中国地震局科学技术与国际合作司车时)

Q:能否用几个简单概念或数字说明中国地震科学实验场的特点?

A:这个问题的确切答案是(现在还) “不能” ,因为对这样一个复杂的系统工程,任何数字和简化都是很难的。但如果一定要用一些简单数字,用一种 “速写” 式的方式来说明中国地震科学实验场的特点的话,那么下面的参考答案仅供讨论。

◆科学目标,也许是 “一主两辅” :地震预报科学难题是主要目标,同时要面向国家能源工程等重大工程的地震安全、城乡地震安全这两个目标。

◆观测部署,也许是 “一带五区” :这是有比较好的共识的。

◆研究手段,也许是 “一体两翼” :以野外实验为主,辅之以室内实验、数值实验。

◆基础设施建设,也许是“一网两平台”:高时空分辨率综合地震观测网,地震灾害链野外观测实验平台、地震预测与防震减灾应用分析平台。

◆基础设施的功能定位,也许是 “一场两用” :作为面向地震的天然实验室(natural lab)、作为面向新技术的试验场(test site),前者的任务是“知彼”,后者的任务是“知己”。

◆比较优势,也许是 “一定位两特色” :国家重大科技基础设施的定位,大陆地震的地域特色、全链条科学问题的科技布局特色。

◆长远规划,也许是“一先两后”:先从川滇地区开始,在其二期甚至以后考虑新疆、华北,再进一步辐射其他地区。

重申一下,这个并不是、也不可能是 “权威答案” 。不过,随着时间的推移,类似于( “监测预报” “震害防御” “应急救援” “科技创新” )“ 三加一” 体系、( “透明地壳” “解剖地震” “韧性城乡” “智慧服务”)“ 四大计划” 的概念或数字,也许会自然而然地 “涌现” 出来。这其中很重要的是要征询大家的意见建议,因为从一定意义上,大家都是实验场的建设者,也都是实验场的受益者。(中国地震局地震预测研究所 吴忠良、中国地震局科学技术与国际合作司 车 时)

Q:中国地震科学实验场的国际合作主要需要考虑哪些问题?

A:实验场的国际合作工作千头万绪,目前及今后一个时期,有几件事情值得重视。

(1)抓住我国地震科技发展“百年一遇”的良好机遇,围绕“一带五区”“一网两平台”,以国际先进水准建设好地震科学实验场国家重大科技基础设施,作为国际地震科技创新的平台;同时,要发挥我国地震科技的长期国际合作优势,学习FAST 等优秀的国家重大科技基础设施的经验,力争在“十四五”实现实验场国家重大科技基础设施国际合作机制的基本定型,在“十五五”使实验场国家重大科技基础设施国际合作机制基本成熟。

(2)充分发挥实验场国家重大科技基础设施的辐射带动作用,在国家自然科学基金、国家重点研发计划等方向的项目中引入更多的国际合作;学习借鉴SCEC 的经验,逐步推进中央级科研院所基本科研业务费专项实验场联合专项的国际化。

(3)面向世界性创新高地的建设目标,有针对性地吸引不同学派、不同“范式”、不同技术路线的研究,到实验场来进行假说检验、学术争论、技术比较;推进中国地震科学实验场与国际上其他实验场开展比较研究和“协同分布式实验(CDEs)”;推进中国地震科学实验场的标准化工作、推进中国地震科学实验场的标准走向世界;在实验场工作中强调新技术,特别是颠覆性技术的现场试验;研究借鉴SCEC、IRIS 的经验,推进地震科技数据产品的设计、“生产”、质保、共享和升级。

(4)从推进中国地震科学实验场年会的国际化入手,推进中国地震科学实验场组织架构的国际化;研究借鉴CSEP、ICTP 的经验,探索建立“地震科学实验场虚拟国际中心”;继续发挥好面向国际的“CSES研究员”机制的作用,探索建立CSEScholarship;结合对外培养研究生、接收访问学者、组织培训活动等工作,做好实验场年轻科技人才的培养。

重要的是,要坚持实验场推进地震预测研究现代化的主攻方向,发挥我国在地震预测研究方面长期的科学积累优势和体系化的实践优势,促进地震预测相关的交叉学科的发展,推进地震预测研究的学科化、体系化升级,通过国际合作,促进新科技条件下“核心地震科学技术攻关新型举国体制”的形成。

中国地震局日前发布了《“十四五”防震减灾国际合作规划》,对中国地震科学实验场的工作提出明确要求。(中国地震局地震预测研究所 吴忠良、中国地震局科学技术与国际合作司 朱芳芳)

Q:中国地震科学实验场近期有哪些较系统的科技产出?

A:中国地震科学实验场刚刚起步,系统性的科技产出还不多。除诸多与实验场直接或间接相关的论文、综述外,可以推荐的较系统的材料(图1 和图2)有:①2019年由中国标准出版社出版的《中国地震科学实验场科学设计》;②2020年由地震出版社出版的《中国地震科学实验场工作进展》;③2021年由地震出版社出版的《中国地震科学实验场数据年报(2019)》;④2022年由Li Y-G,Zhang Y X,Wu Z L 主编,高等教育出版社和 Springer 联合出版的China Seismic Experimental Site: Theory and Practice。此外,中国地震学会的Earthquake Science杂志2021年组织了实验场专辑(第34 卷第3 期),《地球与行星物理论评》杂志2021年出版了中国地震科学实验场的4 篇介绍合订的单行本。(中国地震局地球物理研究所 韩立波、黄 静)

图1 实验场科学设计Fig.1 CSES: Scientific challenges

图2 反映实验场前期工作的部分系统性科学出版物Fig.2 Some publications of CSES

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