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强化科学思维 筑牢创新发展基础——纪念海原大地震100周年

发布时间:2020-12-15 19:14:39 来源:中国地震局公共服务司(法规司)
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宁夏回族自治区地震局

  1920年12月16日,海原发生8.5级大地震,伤亡惨重,损失空前,震惊世界,为人类历史上罕见的毁灭性地震,时称“环球大震”;海原大地震是中国震级最高、震中烈度最大、灾害最重的地震之一,造成约27万人遇难。

  海原地区位于阿拉善地块以南,青藏地块与鄂尔多斯地块的交接部位。由于受来自印度洋板块强烈的推挤作用,致使青藏高原隆起并在向北东方向推挤过程中,受到鄂尔多斯稳定块体西界和阿拉善稳定块体南界的阻挡。这条断裂带的深部对应着莫霍面斜坡带和重力梯度带,长期处于非常剧烈的活动之中,海原大地震就是这条断裂带活动的结果。

  我国具有科学意义的地震工作即肇始于此次地震,并在此后的近百年中持续发展。中、美、日、加、苏、泰、法等多个国家的专家学者参与其中,发表了《一九二〇年海原大地震》《海原活动断裂带》《海原大地震1920》等科学论著和许多文章报告。

  国际饥饿救济协会首次向全世界发出了海原地震灾害信息。海原大震后不到80天,即1921年3月初,国际饥饿救济协会的J.W .霍尔(J.W.Hall)、U.克劳斯(U.Close)、E.麦克考尔密克(E.McCormik)等到达震区进行调查。他们的调查结果发表在1922年美国地理杂志上,列举了大量有关灾情的实际资料,特别是对地震滑坡作了很生动的描述,并附有珍贵的震害照片。

  北洋政府组织地震科考,促成地震工作在我国作为一门科学正式发展起来。海原大地震发生后4个月,民国政府委派内务、教育、农商3部委的翁文灏、谢家荣、王烈、苏本如、易受楷和杨警吾等6人赴灾区考察。他们除实地调查了解地震灾情、考察山崩地裂等现象外,还特别注重地质科学考察,研究地震起源及地壳构造的关系,探讨了地震烈度异常区现象、建筑物结构破坏特点等,开创了我国用现代科学方法进行观测研究地震的先河。翁文灏认为“地震源于地质”,设想了地震预报的地质动力途径:“如果能将何种地质构造能生地震,每种发震须积储动力若干,每处地壳能抵抗动力若干,详密测定,则地震预报亦非不可能。”1930年,在海原地震灾害的触动下,李善邦等人在北京西郊建成了鹫峰地震台。该台不仅是中国自行修建的第一座地震台,也是当时世界上一流的地震台之一,开创了中国地震科学研究的新纪元。

  新中国首次派遣专家考察,促成了首次国家地震预报行动在海原地震区进行,中国宏观地震预报开始起步。中华人民共和国成立后,我国地震工作者面对国内物资匮乏、科技落后、一穷二白的现状,默默奉献,自强不息,开展了地震烈度区划工作,服务国内大规模基础设施建设。1958年地震预报探索成为国家行动,确定了“两条腿走路”的方针,即一是开展观测仪器研制,二是向民间取经,组织地震预报考察队。中国科学院地球物理研究所的郭增建、蒋明先、刘成吉等6人,首次发现了干盐池至李俊堡的1920年海原大地震地表破裂带东段,首次发现了干盐池湖泊在地震时向北迁移的这一巨大地壳形变现象,诞生了首本科普小册子《谈谈地震》,获得了许多有价值的前兆现象,奠定了后期中国宏观地震预报的基础。在与苏联专家一次交流中,郭增建说:“我们在民间调查获得了许多宏观前兆,并研制仪器布台观测,我们还办了个学校,作今后的人才储备,我们有优越的社会主义制度,我们要在地震预报上取得进展,争取实现这个目标”。1959年,苏联的波·阿·彼德鲁舍夫斯基发表文章,指出:“现今中国地震学家给自己提出了一个任务,要尽快地解决地震学中最复杂的问题之一——预报地震发生的地点和时间。为了解决这个问题,已计划对一系列地震高活动区的地震活动性进行详细的研究,中国西北部的所谓河西走廊被选定为首先要进行研究的地区”。60年代初,阚荣举等人在甘肃景泰地区发现了该地震破裂带的西段,并认为海原大断裂极震区东自固原硝口,经西吉、海原,西止于甘肃景泰县兴泉堡,全长约220千米。

  甘肃、宁夏地震科考进一步巩固了地震科学研究工作。1966年邢台地震后,在周恩来总理的敦促和指导下,我国组建了专门的地震办公室,召开了全国地震工作会议,成立了国家地震局,地震预报正式成为国家行为。1970年1月5日,云南通海发生7.8级地震,遇难人数超过15000人。国内开展地震预报科研的呼声再次高涨。1970年,国家地震局兰州地震大队区划抗震队的李玉龙、康哲民等对海原断裂带进行考察,首次指出了海原活动断裂带具有左旋走滑特征;同期,李龙海等发现了干盐池盆地唐家坡一带的十余条石砌田埂被左旋错动,其水平错距为2米左右。1972年,康哲民等人调查了海原大地震时民用建筑的震害情况以及场地条件对震害的影响。1979年5月,国家地震局兰州地震研究所和宁夏地震队在银川召开了“1920年海原大地震学术讨论会”,并于1980年9月出版了《一九二〇年海原大地震》。同年,中国地震学会地震地质专业委员会在宁夏召开了“中国活动断裂及古地震讨论会”,对海原活动断裂带及其他活动断裂的研究成果进行了交流讨论。新中国的地震科学事业进入了发展快车道。

  海原地震断裂带科考深化了对地震灾害现场作为地震研究“天然试验场”的认识。1981-1982年,国家地震局地震研究所和自治区地震局开展了海原活动断裂带的部分专题研究工作。1982-1985年,中美地震科技合作研究在海原活动断裂带宁夏段进行,先后发表了许多有价值的科学论文,并引起了世界地球科学家的关注。1983-1987年,完成了沿海原断裂带的1:50000地质填图及其他工作,并进行了与地层、古地震研究相关的年龄测定工作。1988年10月,国家地震局地质研究所和宁夏地震局合作完成的《海原活动断裂带1:50000地质填图》,被评为具有国际水平的重大科技成果。1988-1990年,宁夏地质调查队对海原断裂带的形成、发展、演化历史进行了再研究。同时期,宁夏物探队也完成了海原县的物探、化探工作。1990年,国家地震局、宁夏地震局联合出版了《海原活动断裂带》。

  海原地震历次科学考察的实践和经验表明,防震减灾有着巨大的现实需求。几十年来,经过海原地震等国内多次重大地震灾害,我国地震科技工作者学习借鉴国际国内先进的科技经验,经过长期自主研发和艰苦攻关,逐步掌握了地震监测核心技术,“八五”研制成功了数字化地震观测系统,“九五”完成了“中国地壳运动观测网络系统”,推广利用了数字化地震观测仪器,“十五”完成了全国地震观测台网的数字化改造,建成了中国数字地震观测网络系统,实现了对台站地震观测仪器远程设置、维护和监控的自动化,台网技术达到国际先进水平,“十二五”以来完成了中国地震背景场探测项目、大陆构造环境监测网络项目等。期间,地震灾害防御、地震应急救援等领域的科技创新和工作实践,也取得了丰硕的成果。但由于地震孕育发生机理和成灾演化过程极为复杂,尤其是强震和巨大地震,而地下震源的不可入性也限制了更为直接的观测,增加了对上述物理过程的认知难度。海原大地震发生百年之后的今天,人类与大震巨灾的博弈仍在进行中,地震科学研究与探索仍需要全社会的支持与包容。

  2020年是海原地震100周年。100年来,海原的沧桑巨变留下了地震科技工作者艰辛探索地震科学的烙印,地震科学的研究取得了重要进展。

  当前,中国特色社会主义进入新时代,以习近平同志为核心的党中央高度重视科技创新和防灾减灾救灾工作。习近平总书记在向汶川地震十周年国际研讨会的致信中强调,人类对自然规律的认知没有止境,防灾减灾、抗灾救灾是人类生存发展的永恒课题。科学认识致灾规律,有效减轻灾害风险,实现人与自然和谐共处,需要国际社会共同努力。地震部门坚决贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾和提高自然灾害防治能力以及科技创新重要论述精神,着力加强地震科学研究,积极推进地震科学实验场建设,取得了一系列创新性成果。地震预测与危险性分析、地震监测预警等关键技术取得新进展,人工智能地震监测技术对传统方式的替代实验,成功应用于地震速报工作,自主发展主动源探测新技术、多种异常信息提取新方法,为提高地震观测能力提供关键技术支撑。通过这些工作,我们进一步深化了对地震灾害的科学认识,有效提升了抵御地震灾害风险的能力。

  下一步,地震部门将坚持科技兴局,不断加强地震科学研究,增强防震减灾的自主创新能力。特别是加快建设中国地震科学实验场,着力将其打造成为集野外观测、数值模拟、科学验证及科技成果转化应用为一体,具有中国特色、世界一流的地震科学实验场,通过科学研究,产出一批地震孕育发生和地震风险评估相关的科学模型及应用示范,进一步深化对地震孕育发生规律和成灾机理的科学认识,推动防震减灾工作更好地服务于经济社会发展。

(责任编辑:雷蕾)

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