第9章院士專家科學解讀5·12
問題的核心是，能不能臨震預報？
從5·12大地震發生的當天，有關“有人早就預報了這場地震”的說法就流傳得很廣。一位朋友對我說，前年《災難學》雜誌上就有科學家發表了文章，預測到了這場地震。
後來，讀到了陝西師範大學龍小霞、延軍平、孫虎、王祖正四人聯名發表在《災難學》2006年9月號的文章《基於可公度方法的川滇地區地震趨勢研究》。其中，最重要的、影響最廣泛的一句話是：“在2008年左右，川滇地區有可能發生大於或等於6?郾7級的強烈地震。”
按陳運泰院士的解釋，地震預測通常將十年以上定為長期；一年至十年稱為中期；一日至數百日稱為短期。有時還將短期預測細分為十日至100日的短期和一日至十日以下的臨震預測，這是國際標準。
在我國，以數年至十年、二十年為長期；一年至數年為中期；數月為短期；數日至十幾日為臨震預測。
陳院士還指出，在公眾的語言中，甚而在專業人士中，對“地震預測”和“地震預報”不加區分，並且通常指的就是這裏所說的“地震的短期、臨震預測”。
龍小霞等人的論文的學術價值，自有學術界給予評價。對於一個喜歡鵲雀討厭烏鴉的民族，任何說到災難講到危機的話都不太受歡迎。即使《災難學》這本雜誌和龍小霞等人的文章多麼重要，也不可能像一本流行的時尚刊物那麼扯人眼球。在地震頻發，多自然災害的中國卻沒有幾個人知道還有一本《災難學》雜誌，這不能不說是國人的科學意識相當淡薄。隻是震後一些人，大聲疾呼說龍小霞早就預報了5·12汶川大地震，才讓這篇文章與作者們出了名。
反複琢磨龍小霞等學者寫下的這一句話，一是時間範圍“在2008年左右”，應算是中期預測；二是地震區域相當大——“川滇地區”，至少是數十萬平方公裏。如果說，此文作者就已預報了5·12汶川大地震，是否太牽強？
而影響最大的文章是《美國國家地理》雜誌，所引用的2007年《地殼》雜誌的那篇論文《青藏高原東緣北川和彭灌斷層活動構造》。作者是瑞士蘇黎世大學阿裏克斯·鄧斯摩、美國孟菲斯大學地震信息專家麥克·阿裏斯、成都理工大學博導李勇、四川省地震局周榮軍。
這無疑是一篇具有較高學術價值的論文，因為它把後來發生5·12大地震的“北川和彭灌斷層”劃得比較準確。
5·12之後，這是一篇被國內外媒體引用最多，炒作得最厲害的論文。一些斷章取義者認為，此文沒有得到中國政府的重視，才釀成了5·12的大悲劇。
為此，論文作者之一周榮軍研究員對記者們談到了自己的看法。
周榮軍研究員回憶說，通過中美歐三方的專家研究後集體形成的學術論文《青藏高原東緣北川和彭灌斷層活動構造》，確實得出了北川映秀斷層是活斷層的結論；我可以負責任地說，論文通篇沒有做出任何地震預報，隻是在結論中指出這些斷層有足夠的長度，足以發生震動地麵的地震，成為這些地區地震危險性的潛在震源。簡單地說就是我們知道這些地方容易發生地震，但何時會地震我們無從知曉，因為這個時間跨度可能數十年甚至上百年。
李勇教授則表示，論文中沒有“地殼撞擊的能量在四川北川縣積累，並將以地震的形式釋放出來”這句原話。“我們在論文中隻提到了北川斷層存在地震發生的可能，至於什麼時候地震，會發生多大級別的地震根本沒有涉及。”李勇教授表示，對青藏高原東緣和四川盆地西部活動斷層的地質研究，中國政府一向重視，“中國政府對這一地域的地質研究保持著高度重視的態度，國家自然科學基金會連續六年拿出資金專題來進行龍門山逆衝和走滑作用的研究。說我們國家不重視科學家的研究成果，那絕對是不負責任的說法”。
還有人說，5·12之前，很多的癩蛤蟆跳上了大馬路，進行遷徙，它們早就感覺到地震要爆發了。還有一些業餘的地震觀察者發現了一些反常的自然現象。
為此，我請教了兩棲爬行類專家。
專家說，初夏是蟾蜍(癩蛤蟆)求偶和遷徙的日子，後來出現大地震，也許是一次巧合。如果一看到蟾蜍(癩蛤蟆)遷徙就說它們是在預報地震，那實在太牽強。
另一位地質專家說，雞上樹，豬拱圈，青蛙滿地爬，是一種宏觀的反常現象，可以作參考，如果以此來宣布馬上要地震了，那我們得經常跑地震，天天住地震棚。
我曾憤憤不平地罵官僚主義害死人（官僚主義害死人的事，有時也是存在的），順著這個思路，我也相信過，曾有科學家準確無誤地預報過5·12汶川大地震，被官僚們耽誤了。
但采訪了院士專家之後，在我腦海中亂流湧動且相互矛盾的巨大的信息，被他們一句話鎮住了：
地震能夠準確地預報嗎？
既然集中現代科學手段都不能夠做到臨震預報，說什麼誰誰誰已經準確預報了5·12大地震，誰又壓製了地震預報，全是不實之詞。美國和日本也是多地震的國家。在帕克菲爾德，美國人試圖集中高科技手段研究短期和臨震預報，並未成功。
帕克菲爾德，這是個遙遠的地方。
結合在7月24日至7月26日的“科學技術與抗震救災學術論壇”上的所見所聞。使我漸漸客觀地、科學地認識了5·12大地震。
院士們走進了北川縣城
7月24日，汶川大地震後72天。
我有幸陪同陳運泰、陳祖煜、馬瑾、黃潤秋等25名院士和專家，在早已封城的北川縣城作科學考察。
空氣中彌漫著消毒藥水的氣味，緘默的廢墟中沒有飛出一隻蚊子、蒼蠅。72天前從山上飛滾而下的大小臥牛石，霸道地橫在路中或破門而入，冷酷兀立著，漠視一切。那些橫七豎八、滿身裂縫的房屋，窗戶上掛著樹根爛草，向人們講述著唐家山堰塞湖的湖水曾湧入縣城，淹沒房屋，扔下一街的碎木泥沙。巨石與泥沙中的破汽車、摩托車，一隻隻拖鞋、童鞋、高跟鞋，甚至一本泡變色的相冊，小學生的作業本，幾塊還掛在陽台上的老臘肉，都讓人聯想到72天之前，這座溫情脈脈的小城多姿多彩的生活。
科學家們走過了令人痛斷肝腸的北川中學，察看了被王家岩滑坡湮沒的半座老縣城，登上了塌陷成一堆爛水泥的縣委綜合辦公樓樓頂，跨過了路上的條條裂縫。原來預定在縣城隻待半小時，已延長到一個半小時，若不是突降暴雨，科學家們不會停止腳步。
這是地震後我的第三次北川之行。前兩次，是流著淚念著一連串遇難的北川朋友的名字，走進北川；這一次卻冷靜如湔江之水。
中國科學院技術科學部、地學部、信息科學部與四川省科協聯合主辦的這次“科學技術與抗震救災學術論壇”，集中了與地震相關的各學科的權威和精英，是大地震之後最高層次的學術會議。
院士和專家注意到縣委綜合辦公樓背後那座山。山垮掉了一半，滑坡形成的泥石流從背後給辦公樓狠狠一推，讓辦公樓轟然垮下。而未垮掉的那一半山，正對著一字擺開的六層的機關宿舍樓。為什麼有一半山沒有垮？北川縣的導遊說，背後那沒有垮的半邊坡，是打了樁，加了錨固的。
加了錨固與沒有加錨固，完全是兩回事。這再次證明了，防與不防，結果完全兩樣。
白發皤然、身材偉岸的陳運泰院士佇足在一座樓房前。這是茶廠附近的一幢老式樓房，外形完好，而與之相鄰的幾幢樓房卻沉陷下去。為什麼相鄰僅僅50米的兩幢樓“命運”如此不同？
已經四次走進災區的張楚漢院士，向記者解釋說，這兩幢樓，結構有什麼不同，很值得研究。更重要的是一幢建在斷層上，一幢偏離了斷層。所以，災後重建避開斷層最重要。
走進北川之前還是陽光燦爛，老天突然黑了臉，一會兒就雷鳴電閃，豆大的雨點劈劈啪啪就打下來。陳院士還在拍照，他是國際著名的地球物理學家、地震震源理論、地震波理論和數字地震學專家。他是不是從全倒與半倒的房屋之間，看到了“地震波”的影響？
下雨了，下雨了！
工作人員忙著把院士專家們招呼在一起，趕快離開。因為整座縣城淨是危房與廢墟，根本沒有避雨的地方。
有個圓臉中年人跑來跑去，大聲吼著，把雨傘給院士撐開，把一個個院士送上車，一會兒就把全身淋濕了。一位工作人員告訴我，他就是黃潤秋。成都理工大學副校長、四川省政協副主席，29歲晉升為教授，30歲當博導，42歲率領他的團隊榮獲國家科技進步一等獎的著名學者。
當工作人員把陳運泰院士“押”上車時，院士弓著腰保護著相機，衣服全都濕透了。
車隊駛出雨中的北川縣城，山東特警佇立在圍牆的大門口，向科學家們敬禮。
車隊駛向綿陽，院士專家們用體溫烘幹了衣服，草草吃過午飯後，在賓館會議室開始了首次學術交流會。先請綿陽市、北川縣、平武縣、江油市和安縣的父母官們介紹了災情。
下午3點零5分，平武縣毛縣長正在介紹本縣災情的時候，地震發生了。桌椅在晃蕩，吊燈在晃蕩，水杯在晃蕩，但所有的與會者都紋絲不動。
毛縣長鎮定地說：有院士坐在這裏，不要怕。會場上，立即響起了輕鬆的笑聲。
隨著低沉的嗡嗡聲遠去，一次感覺較強的餘震過去了。
五分鍾後，大會主持人說，剛才是陝西省寧強縣發生6級地震。三天的學術會議，在餘震的“伴奏”中，先後在綿陽和成都舉行。
1250顆原子彈爆炸
在學術論壇和會後的采訪，陳運泰院士以簡潔明快的語言，對5·12大地震的機理，進行了地學科學的梳理。
讓我們先回眸5·12大地震發生後，緊張得令人窒息的四小時。
國內外上千個地震監測網站提供的億萬條信息與數據，潮水般湧向北京國家地震局地球物理所計算中心。光下載信息與數據，就花去了3?郾5小時。再經過半小時計算，陳運泰院士和他的助手得到了一張長長的數據單。
他們的目光聚焦在龍門山斷裂帶。
這是陳院士非常熟悉的地方。1970年2月，龍門山曾發生過6?郾2級地震。畢業於北京大學物理係的陳運泰曾在震區監測了半年，以後就是長期的沉寂。陳院士說：“從曆史上看，這個最為危險的地帶，與其他周圍斷裂帶相比，似乎在地震記錄上並沒有表現得最為危險。周圍其他斷裂帶都發生過7級以上的地震，如1933年8月25日茂縣—汶川7?郾5級地震，1976年8月16日與8月23日接連發生的鬆潘—平武7?郾2級地震等。龍門山斷裂帶的地震活動在曆史上隻處在中等水平，曆史記錄上從未出現過7級以上的地震。”
就這樣，靜悄悄地決不讓人察覺。死神蓄謀已久的大殺戮在大地深處部署。
陳院士說：“眾所周知，地球是由地核、地幔、地殼組成，地幔又分上下地幔，地球科學家說這是按地下物質的化學成分分法。按地學來分，地殼與地幔上麵80公裏至120公裏是岩石層（圈），是堅硬的，下麵是處於高溫高壓，緩慢蠕動的軟流層。地球表麵岩石層分為八大板塊：歐亞板塊、印度板塊、北美板塊、南美板塊、太平洋板塊、澳洲板塊、南極洲板塊、非洲板塊。板塊在不斷運動，板塊在地幔帶動下，就像餐廳傳送帶帶著盤子運動一樣，每年移動大約一厘米，一億年至兩億年才循環一圈。兩個板塊一撞，通常總有一塊被撞下去，到軟流層，就像夏天的冰棍放在水裏化掉一樣，熱的軟流層將岩石層消化掉一部分。
“一億多年前，印度板塊就撞向歐亞板塊，使青藏高原隆起，直到5500萬年前，形成了海拔8848米的壯麗的珠穆朗瑪峰。以後不再隆起，並由於向北受到阻擋，地殼內部的物質朝東南方運動，在龍門山受阻，形成了青藏高原和四川盆地交接部位的東北方向的龍門山逆衝斷裂帶。根據近年來GPS測量，龍門山斷裂帶西北側的塊體的潛移速率為每年18～20毫米，而東南側的華南塊體的潛移速率為每年12～14毫米，兩者的差就是每年4～8毫米，在龍門山斷裂帶中的岩石內逐漸積累起來。所以說，幾百年甚至上千年，它一直在蓄積能量。這場大震，醞釀了1000年。”
地圖上已標明了：震中在北緯31?郾0度、東經103?郾4度的交叉處，汶川縣映秀鎮。
地震麵波震級為8級，根據矩張量反饋得到的震級7?郾9～8?郾3級。唐山大地震的麵波震級和矩張量震級分別為7?郾8級、7?郾6級。兩次大地震震級差0?郾3級，這意味著汶川大地震所釋放的能量是唐山大地震的三倍！
應力最大的地方，初始破裂點，震源達到65個兆巴。兆，百萬，十的六次方。平均應力降18個兆巴，一個巴相當於一個大氣壓。用老百姓聽得懂的語言解釋，相當於1250顆廣島原子彈爆炸。
陳院士說，這就是汶川大地震的第一個特點：地震大。形成了一條長達470公裏、寬100公裏的地震帶，斷層上350公裏長，40公裏寬的地段上大規模地破裂。
第二個特點是震源淺，僅僅15公裏。斷層的傾斜角隻有39度，於是就從這個350公裏長、40公裏寬的斷層上一直貫穿到地麵。汶川地震中滑動量大於五米的斷層錯動，位於震中以南約20公裏至震中東北約70公裏的90公裏範圍內，直達地麵，造成了大規模的地表破裂。
第三個特點是地震的持續時間長，達到90秒。破裂過程相當複雜，破裂過程開始於大約位於都江堰—映秀下方的震源位置，以不對稱雙側破裂的方式分別朝東北方向與西南方向傳播。其中朝東北方向強，破裂時間長達90秒，而向西南方向較弱，破裂時間隻有60秒，致使表觀上表現為以朝東北方向的單側破裂。從這一複雜的破裂過程中可以看出，地震的破裂過程並不順利，曾遇到某種阻力，為了突破阻力，所製造出來的大量高頻地震波，加大了地震的破壞力。
其能量相當於1250顆原子彈爆炸的大地震，使建築倒塌，人員傷亡，形成了巨大的直接殺傷力，再次證明，地震是一種會給人類社會帶來巨大災難的自然現象。5·12將地震最突出的特點——猝不及防的突發性和觸目驚心的巨大破壞力表現得淋漓盡致。
達爾文以進化論的創始人聞名於世，但可能鮮為人知的是他也是地震地質學的一位先驅者。
1835年2月20日15時30分，在智利康塞普西翁—瓦爾帕萊索發生了一次8?郾1級地震，地震毀滅了康塞普西翁城。半個月後，即1835年3月5日，偉大的博物學家達爾文乘貝格爾號環球旅行船到達了康塞普西翁。在那裏，他經曆了多次餘震。大地震破壞的景象給予達爾文強烈的震撼，他寫道：
“通常在幾百年才能造成的變遷，在這裏隻用了一分鍾。這樣巨大場麵所引起的驚愕情緒，似乎還超過了對於受災居民的同情心。”
陳院士感喟道：5·12地震後，使我們想起達爾文的話。隻用了一分多鍾，造成了十萬平方公裏大地上的千年變遷。
衝鋒在極重災區
一張娃娃臉的黃潤秋教授在白發蒼蒼的院士專家中，顯得如此年輕。地學界人士叫他“高邊坡專家”。以他領銜的重大課題“中國西南高邊坡穩定性評價及災害防治”成果，達到了世界先進水平，榮獲國家科技進步一等獎。
黃潤秋年紀很輕，卻“身經百戰”，他長期擔任成都理工大學“地質災害防治與地質環境保護國家專業實驗室”主任。原來，青藏高原與四川盆地西部的崢嶸群山，我們看到的是斧劈劍削般的峰巒，他看到的是醞釀著地質災難的“高邊坡”。國家在搞建設，不能回避“高邊坡”。怎麼認識和鎖定“高邊坡”是他的專長。他曾先後主持和參與過我國西部三十餘項重大水電、交通建設工程和重大地質災害治理工程的關鍵技術問題研究和技術谘詢，包括長江三峽工程、金沙江溪洛渡水電站、向家壩水電站、虎跳峽水電站、雅礱江錦屏水電站、官地水電站、岷江紫坪鋪水電站、太平繹水電站、黃河龍羊峽水電站、九寨—黃龍機場、上海浦東機場、攀枝花機場、西藏林芝機場；國道108線(廣北、廣南、綿廣、雅攀段)、213線(都汶段)、318線(川藏段)、滬蓉高速(成南段)；渝懷鐵路、遂渝鐵路、南昆鐵路、寶成複線、攀枝花露天礦、廣州地鐵、成都地鐵等。
同時，他還主持和承擔過國家自然科學基金委重大研究計劃項目、重點項目，國家“七五”、“八五”、“九五”重點科技攻關項目近二十項。在大型基礎設施建設、能源交通工程及地質災害防治與地質環境保護中，解決了一係列關鍵技術問題，創造了巨大的社會效益和經濟效益。
令我印象深刻的是，那一場震驚全川的“丹巴縣城保衛戰”。我的科普作家朋友黃寰曾寫道：
2005年1月—5月間，有“美人穀”之稱的四川省甘孜藏族自治州丹巴縣曾麵臨滅頂之災。丹巴縣城建設街西南側的後山坡度為60度，在2005年1月後出現變形，2月15日開始滑坡變形加劇，2月21日下午3時22分，上百噸沙石加速滑下，呼嘯衝向縣城街道，二十餘間居民房屋被衝毀，街道被迫中斷。1067戶居民、4558人生命安全，11385萬元固定財產受到了嚴重威脅。
危難時刻方顯英雄本色，成都理工大學專家及時趕到——黃潤秋、張倬元和許強教授，與丹巴縣幹部群眾以及武警戰士一起戰鬥在防控減災最前線，以自己的專業知識和智慧，成功地指導和組織該滑坡的搶險救災工作，他們實施了前緣堆截、錨索加固和後緣防水應急治理工程，使滑坡體趨於穩定，成功實現了四川省政府製定的“確保不死人、力爭不滑坡”的目標，為相關部門打贏“丹巴縣城保衛戰”作出了突出的貢獻。
讓我感到欣喜的是，黃潤秋的言談舉止沒有表現出誌得意滿。5·12之後，全國上千名地質工作者，將生死置之度外，冒著餘震的危險，奔赴災區，黃潤秋教授走在最前列。
“安史之亂”之後，杜甫的詩風變得沉鬱頓挫，使他成為一代大詩人。後來的詩評家說“國家不幸詩家幸”。
5·12大地震，一方麵造成了大災難，另一方麵也給地質學家提供了前所未有的，千年不遇的了解人類腳下的“地殼”的好機會。