一世n个1975年冬末，一名叫曹王先庆地震学家跟踪海城，中国，这是他走上预示着一个更大的一个走近了一系列小地震。2月3日上午，官员下令周边社区的撤离。尽管天气冰点以下，许多居民弃家，虽然别人拒绝，解除警告为误报字符串“狼来了”的喊声另一个。
然而这一次，围绕晚餐的第二天，曹的预后在一个巨大的，发生7.3级地震的形式兑现。桥梁坍塌，管道破裂和建筑物倒塌。但准确的早期警报的首次记录，独善其身成千上万人的生命：预测同等规模的灾难150,000伤亡中，只有约25000进行吻合，其中包括刚刚超过2000人死亡。
海城地震的成功预测似乎为世界各地的地震研究人员提供了良好的乐观，他们认为他们正在解开地球构造运动的秘密的边缘。几年来，1971年，领导加州理工学院着名地震学实验室的地球物理主义者唐安德森曾吹嘘那个预测科学很快就会支付大股息。有足够的资金，他告诉当地记者，“我认为可以预测一周内给定区域的地震。”
这些资金如期到达。1978年，美国地质调查局（USGS）分配超过一半的研究预算（$ 15.76亿美元），以地震预测，支出，且持续多未来十年的水平。科学家们部署了数百地震仪和其他传感器，希望能观察搬弄是非的信号预示着下一个大单的到来。看着他们在地下流体，地壳形变，氡气体排放量，电流，甚至动物的行为，这些迹象。但是，每一个途径，他们研究导致了死胡同。
在一个突然和暴力的运动中，所有紧张局势都被释放出来。摇滚响起，在几秒钟内尽可能多地将地球移位。
美国地质勘探局的地球物理学家露丝·哈里斯说:“在我们长期寻找信号的过程中，我们从未发现任何可以可靠使用的东西。”“要么是这种方法不可重复，要么就是原来的东西看起来只是一种噪音。”即使是著名的海城预言也不过是运气好得难以置信而已。曹文轩后来承认，他的警告部分是基于前震，这种前震在几分钟到几天前发生，大部分是基于迷信。根据他读过的一本书颍川的偶然史记，1974年的沉重秋季雨季“肯定被冬天的地震所遵循”。
自20世纪初以来，科学家们已经知道大型Quakes经常在时间和空间中群集：99％的距离地壳的板材之间的良好覆盖的边界，并且在地质时间，重复几乎像发条。但在几十年的实验失败之后，大多数地震人员都开始相信，预测人类时间的地震 - 在学校下降或计划度假的规模 - 是科学的占星术。到了20世纪90年代初，预测研究已经作为USGS预算中的一条线项消失。“我们在70年代和80年代被烧毁了，没有人想要过于乐观，现在，国家地震预测评估委员会（NEPEC）的职业地震学家（NEPEC）表示，Terry Tullis说，该职业地震医学家（Nepec）表示建议USGS。
不畏持怀疑态度，但是，研究人员的一个小干部都扶住信念是，用正确的检测和计算工具，这将有可能预测地震具有相同的精度和信心，我们做几乎任何其他极端自然事件，其中包括洪水，飓风，龙卷风和。美国地质调查局可能只是放弃得太早。毕竟，信徒指出，在传感器设计和数据分析的进展可能允许用于检测微妙的前体是工作在几十年前的地震学家可能会错过。
赌注不能更高。人类历史中的三个最大的自然灾害，以美元和美分衡量，都有一切都是地震，并且下一个会有很好的机会。According to the USGS, a magnitude 7.8 quake along Southern California’s volatile San Andreas fault would result in 1,800 deaths and a clean-up bill of more than $210 billion—tens of billions of dollars more than the cost of Hurricane Katrina and the Deepwater Horizon oil spill combined.
那时的美国公司和机构提供资金象自动驾驶汽车，太空旅游，和基因组学“的大胆”的项目时，一些问题可能是一样重要和被忽视的，作为地震预报。
D.狂热的沙夫是在美国西北大学的资深发生里氏6.7级地震在1994年1月一个虔诚的基督徒袭击北岭高档的洛杉矶郊区，沙夫看到地震开始的时间之间的连接（上午04时31分1）和第4页在使徒的行为中，这是新约的行为：“在他们祈祷之后，他们在召唤的地方被动摇了。”
“我惊讶的是，上帝将完全控制某种混乱，精力充沛，不可预测的东西作为地震，”Schaff说，哥伦比亚大学教授。他相信Northridge Quake是一个神圣的信息。“我以为是一个被信徒的科学家，他可能会用我帮助警告人们即将到来的地震。”
毕业后，Schaff招募了斯坦福大学追求博士学位。在地球物理中。“我正在了解来自我的学术顾问的地震，从我的教堂里的牧师，”他说。他的信仰告诉他“地震服务了很多目的，一个人就是在上帝创造敬畏和惊奇 - 也恐惧。”但他并不怀疑他们也有一个物理来源。
正如塞夫的教科书所展出的那样，十几个或如此构成地壳的构造板始终在移动，连续滑过或彼此滑动。它们每年速度速度速度快，在接缝处变形，直到它不能再承受菌株。然后，在一个突然和剧烈的运动中，所有紧张局势都被释放出来。摇滚响起，在几秒钟内尽可能多地将地球移位。
沙夫想知道2004年的地震前兆隐隐可能隐藏在环境噪声，在USGS没有想到要看看。
这种“弹性回跳”产生两种类型的地震波。最快的波，从而率先打出附近的社区或基础设施，属于高频体波，它穿越地球内部。体波有两种类型：初级“P”波推，拉在地上，因为他们比赛向外想通过空气的声音，而继发性的“S”波滔滔不绝岩石上下。这些波的影响通常很微妙，虽然一些动物能够感知它们，人类只注意到在所有快速摇晃或振动，或没有。几乎所有的地震引起的损坏是由于较慢的，低频表面波：Love波，其摆动事情一侧到另一侧，和瑞利波，其辊等在深海断路器，倾倒电源线和提升建筑物了他们基金会。
然而，地震检波器每天检测到的绝大多数震动都与地震无关。事实上，地球经常被周围的噪音所淹没——由公路和铁路交通、工业活动以及风等自然运动产生的极低振幅的洛夫波和瑞利波。海浪是这种背景隆隆声的主要来源:它们撞击大陆边缘，产生柔和的回响，可以传播数千英里。沙夫的顾问们教他抛弃周围的噪音，他们有时咒骂这些噪音掩盖了地质信号。
但在2001年，作为沙夫已经开始在哥伦比亚大学的博士后奖学金，在伊利诺伊大学的物理学家公布的显示，环境噪音有一个秘密的实用纸：通过关联从遥远的接收机的测量，我们可以估算环境波如何快速传播，并由此确定的波已通过行进的材料的组成。1事实上，在该杂志2005年的研究科学一队由地震学家尼古拉·夏皮罗，然后在科罗拉多大学领导，使用环境噪音录音映射南加州脚下的地面。2与众不同的是慢波，该团队发现，对应于沉积盆地，而不同寻常的快波表示山脉火成岩核心。
科学家们迅速意识到环境噪音可能类似地提供一种观察地下地下地质动荡的手段。在2010年，在Piton de la Fournaise的两周连续两周，在法国La Reunion的火山，在印度洋，Volcanologard Anne Obermann和她的瑞士地震服务的同事中检测到环境波的速度下降穿过下面的地球。3.他们的发现加强了一种称为膨胀的争议理论，这在强调的地下岩石中打开的裂缝会导致它扩大。这种渐进的扩张会减慢任何地震波浪，可能会警告岩石正在接近其断裂点。
在20世纪70年代首次提出，扩容似乎被轻微地震和其他地震活动的跟踪S中速度的变化和P波预测大地震解释苏联科学家方面取得明显进展。但是，当这种做法后来被抹黑，扩容陷入蒙羞。
根据奥伯肯的发现，由于成为副教授以来的Schaff，想知道该理论是否可能有一个真理的核心。如果可以测量在火山爆发之前的环境波的速度中的速度，也许可以检测大地震前的类似换档。已经有一个暗示它的暗示。在2008年自然纸张，德克萨斯州赖德林牛的地震医生报告了加利福尼亚州Parkfield的小农业社区两小Quakes前的地震浪潮时间放缓。4.
然而，牛创造了自己的噪音。使用埋地的压电发射器，将电能转换为运动，他将表面波送到几米之外的录音机。沿着整个故障的长度，将这种设置复制了这种设置，这将是粗鲁的。
“环境噪音的美妙之处在于它是免费的，”Schaff说。2010年，他开始从帕克菲尔德附近的美国地质勘探局地震仪网络中挖掘噪音档案数据。具有讽刺意味的是，长期以来，帕克菲尔德一直被视为地震预测愚蠢行为的纪念碑。
S.在北美和太平洋板块的San Andreas Fault顶部的蒸馏爆炸，Parkfield在1857年至1966年之间每22年的每22年都经历了6.0或更大的地震。1985年，USGS自信地宣布了下一个会发生在1993年之前。在预期之前，研究人员用仪器覆盖了该地区，包括地震仪，应变仪，膨胀仪，磁力计和GPS传感器。
但直到2004年，另一场规模更大的6.0级地震才最终发生。如果说长达几十年的等待还不够糟糕的话，那么传感器的结果就更糟糕了。地震学家苏珊·伊丽莎白·霍夫在她的书中写道:“2004年地震之前，帕克菲尔德的几十台仪器……没有记录到任何异常情况。预测不可预测的。“故障在地震之前没有开始蠕变。地壳没有开始经过翘曲;记录不具有异常磁信号。地震甚至没有在大型的近代科学家期待。“
然而，Schaff想知道2004年地震的微弱前兆是否隐藏在环境噪音中，而美国地质勘探局没有考虑到这一点。“一个人的信号是另一个人的噪音，”他说。
为了让周围波的明确速读，科学家通常必须在时间只要一个月，做出变化发生时，很难准确地查明平均数据。但是因为有帕克菲尔德地震的20公里范围内的地震仪-13这样的高密度震中 - 沙夫能得到分辨率降低到一个单一的一天。他的计算表明，环境波地震本身期间已经放慢，然后逐渐加快已经解决到一个新的形状大地。但尝试，因为他可以，沙夫不能梳理出在天任何显著速度的变化导致对主要事件。5.
他说:“这次地震的结论是，如果发生了变化，那也太小、太短，或者可能没有发生在我们取样的地区。”“设计更多的监测站来监测我们怀疑可能发生地震的地区，这将是值得的。”Schaff并不是唯一一个这样认为的研究者。在美国和国外，至少有几十位独立的科学家将他们的职业生涯——有时甚至是他们自己的银行账户——奉献给了寻找预测信号的工作，他们不仅仔细研究环境噪声，还仔细研究热辐射和电磁场。
“我们很乐意做一个网络了西北太平洋地区，在那里他们真正关心的大地震和海啸，但我们只是没有钱。”
汤姆Bleier，前卫星工程师大约生活在圣安德烈斯断层千尺，靠近硅谷，工作称为QuakeFinder磁力的网络。He got interested in earthquake precursors more than two decades ago, intrigued by scientists’ reporting of strange electromagnetic fluctuations days before a magnitude 6.9 quake struck Loma Prieta, south of San Francisco, in 1989. With $2 million from NASA, QuakeFinder has since expanded from a handful of DIY sensors to a global network of 165 stations, most of them installed along faults in California, including San Andreas, Hayward, and San Jacinto.
到目前为止，QuakeFinder已经捕获了七种媒体的数据到大地震（大于幅度5.0）。在之前的几个它们的周，Bleier说，数据显示0.1和大小为10纳特之间独特的电磁脉冲，尽可能弱于100,000次地球的自然领域。这是可能的，他指出，这些微弱的光点全部七个地震发生之前，但在某些情况下，由其他磁干扰，如雷电，太阳风暴，甚至过往的汽车淹没。
弗里德曼弗氏，与SETI研究所相关的物理学家，谁也吸引了美国航天局的资金，有什么可能会导致这一切的脉动理论。地震前几天，他相信，强调地下岩石产生大电流，其迁移到表面，扰动地球磁场，同时电离空气和发射红外能量的突发。（在弗氏建议，每QuakeFinder的$ 50,000个磁力站还包括离子传感器。）
大多数地震家对弗氏理论的高度持怀疑态度。“美国宇航局真的很喜欢基于华盛顿大学的地球科学教授John Vidale表示，这是一个跨越未知的东西，”华盛顿大学的官方地震学家。“但是有没有进入未知并进入我们所知道的事情不太可能锻炼的事情。没有理由为什么弗隆说什么不对。它是极不可能的。“
甚至Bleier承认，Quakefinder还没有准备好刚刚发布其预测。“我们不会在USGS的指导下发出公共预测，”他说。即使在乐观的焦点中，重要的是要谨慎。“你可以想象一个情景，你觉得旧金山会发生地震，你发出公共预测，城市空洞 - 没有地震发生。”
T.这里无需想象。在20世纪70年代后期，Brian Brady是一个与美国矿山的地球物理主义者相信他发现了一种数学模型，可以通过沿着故障分析压力来预测地震。他警告说，一系列隆隆声在沧安园，数量9.9 Quake将在1981年击败秘鲁的利马。但是当被指控的开始日期滚动时，利马只不过是一个完全完整的鬼城。
八年后，1989年，一名自我教育的气候学家以潮汐观测宣布的宣布，一位名叫的Iben Browning是一个类似的错误，即1990年12月3日的Missouri嘎嘎作响了新的马德里。学校关闭，紧急服务灾难和当地人逃离。但没有争吵。
Schaff说，这是难怪，USGS和国家科学基金会（NSF）等资助者现在害羞地害羞的东西。“他们将这项研究视为高奖励，也是高风险。预算紧张。NSF为我的一个项目提供了资金，但第二个他们没有。“BLEIER也是争先恐后的，以保持QuakeFinder进展并扩大它的目标。“我们喜欢在太平洋西北地区进行网络，他们真的关心一个主要的地震和海啸，但我们只是没有钱，”他说。
然而，大多数主流地震学家对登月计划不感兴趣。美国地质调查局的哈里斯说:“就我个人而言，我不认为我们将永远不能说‘此时此地将发生7.0级地震’。”“地球太复杂了。投入大量资金去了解俯冲带和断层的力学，以及改造建筑物，将会是一件很棒的事情。但仅仅把钱投入地震预测是不值得的。”
该NEPEC的突里斯同意。“我们不知道够不够，”他说。即便如此，他也承认，他愿意抱希望了，像任何故意冒险进入未知的，地震的慢磨，最终可能产生突破，没有人期待。他说，然后，也许警惕听起来过于乐观的“随着时间的推移，有足够的测量和仔细的分析，也许在某些时候，有人会横跨东西，有明确的预测值，蹒跚”，迅速增加了一个警告：“当然会have to be proven, assuming it’s even possible. It will need an awful lot of testing.”
与此同时，Schaff，将他的信心放在高于USG的权力。“经过22年的学习后，”他说，“我得出的结论是，人类不可能预测地震，没有上帝介绍他们发生的秘密和奥秘。”
Mark Harris是一个居住在西雅图故障附近的调查科学和技术记者。2014年，他是一个骑士科学新闻，在麻省理工学院，于2015年，他赢得了他的文章AAAS Kavli科学新闻奖金“怎一个孤独的黑客手撕众包的神话，“ 出版于Backchannel。他最近购买了地震保险。
参考
1. Lobkis，O.I.＆Weaver，R.L.关于漫射领域相关性的绿色功能的出现。美国声学学会杂志110.，3011-3017（2001）。
2.新墨西哥州夏皮罗，卡皮罗，M，斯特利，L， & Ritzwoller, M.H.高分辨率表面波层析成像环境地震噪声。科学307.，1615-1618（2005）。
3. Obermann，A.，Planès，T.，Larose，E。和Campillo，M.具有环境地震噪声的火山的成像预破开和切割结构和机械变化。地球物理研究杂志118.，6285-6294（2013）。
4. NIU，F.，Silver，P.G.，Daley，T.M.，Cheng，X.，＆Majer，E.L.Parkfield Safod钻头钻头的主动源监测观察到的辉煌速度变化。自然454.，204-208（2008）。
5.为2004年环境噪声监测测量的震前速度变化设定上限mW.6.0帕克菲尔德地震（加利福尼亚州）。美国地震学会的公报102.，1400年至1416年（2012年）。
