經(jīng)過幾十年地震預(yù)報(bào)探索實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了很多地震前兆現(xiàn)象，但這些前兆能否預(yù)測地震卻是另一個(gè)問題。
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地震前兆是指與地震孕育、發(fā)生相關(guān)的有別于正常變化背景的異常變化，迄今已觀測到至少有數(shù)十種，大致可分為：（1）地殼形變（包括重力、GPS），（2）地震活動(dòng)和地震波參數(shù)，（3）電磁和衛(wèi)星遙感，（4）地下水位和化學(xué)成分，（5）地聲、地光，（6）動(dòng)物習(xí)性。
19世紀(jì)90年代IASPEI發(fā)起征集、推薦和評(píng)選地震前兆活動(dòng)，給出如下標(biāo)準(zhǔn)：異常必須與地震發(fā)生相關(guān)，必須重復(fù)觀測到，定量給出正常值和異常的差別，指出異常與地震的關(guān)系并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)等。經(jīng)過評(píng)估確定五項(xiàng)異常，分別是前震（震前數(shù)小時(shí)至數(shù)月）、前兆地震（震前數(shù)月至數(shù)年）、強(qiáng)余震前的地震平靜、地下水的氡含量增高和溫度降低和地下水位上升（由水位標(biāo)識(shí)的地殼形變）。
同時(shí)分析了前兆異常的群體特征：（1）存在持續(xù)數(shù)月至幾年的趨勢性異常和震前數(shù)小時(shí)至十多天的突發(fā)性異常；（2）震級(jí)越大，前兆異常越多，范圍越廣，且趨勢異常的持續(xù)時(shí)間越長；（3）震中附近異常數(shù)量多、幅度大，并隨震中距增大衰減。
二十世紀(jì)八九十年代，對基于前兆觀測應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)性統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行地震預(yù)測比較樂觀，但此后發(fā)生了一系列破壞性地震，幾乎都在毫無預(yù)報(bào)的情況下發(fā)生的，而在預(yù)測的一些地區(qū)，地震卻遲遲沒有發(fā)生，地震預(yù)報(bào)的科學(xué)難度要比原先預(yù)料的困難得多。
前兆預(yù)報(bào)地震的困境在于：（1）地震孕育、發(fā)生的空間尺度較大，震前可以找到相當(dāng)多的前兆異常，但由于震中破裂區(qū)出現(xiàn)較強(qiáng)閉鎖，前兆現(xiàn)象往往出現(xiàn)在外圍，常導(dǎo)致將一個(gè)大震的前兆以集中區(qū)為標(biāo)志分解成多個(gè)中強(qiáng)地震的前兆異常；（2）前兆異常是在基于正常背景變化上挑選的，由于大地震復(fù)發(fā)周期較長，可能從觀測資料開始就處于異常變化階段，這為前兆異常的捕捉帶來很大難度；（3）地震孕育、發(fā)生與周邊的動(dòng)力、構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，地震前兆變化是強(qiáng)震成組活動(dòng)及其相互作用過程的總體顯現(xiàn)，導(dǎo)致前兆異常差異較大；（4）當(dāng)前只能在地球表面利用數(shù)量有限、分布相當(dāng)稀疏的臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行前兆觀測，并沒有地下震源處實(shí)際觀測資料，如天氣預(yù)測，如果僅用地表臺(tái)站觀測，而沒有高空大氣中的實(shí)際觀測和衛(wèi)星的大范圍實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)資料做支撐，氣象短臨預(yù)報(bào)不可能取得現(xiàn)在的成效；（5）異常與地震的關(guān)系，如應(yīng)力場擾動(dòng)引起的前兆異常是很難與地震應(yīng)力積累產(chǎn)生的異常區(qū)分開的。
因此，利用前兆異常進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的成功率較低?；诘乇砼_(tái)站觀測到的地震前兆只是地下應(yīng)力、應(yīng)變的間接反映，而且分布零星，沒有統(tǒng)一形成相關(guān)物理場的分布，這為前兆異常的解釋和地震預(yù)報(bào)帶來很多不確定性。前兆觀測應(yīng)從單點(diǎn)觀測向直接觀測地下應(yīng)力、應(yīng)變場過渡，地震預(yù)報(bào)從經(jīng)驗(yàn)性統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)向基于地球物理場動(dòng)態(tài)觀測的物理預(yù)報(bào)過渡。
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