2013年11月26日08:30
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大数据已开始在预防汽车及基础设施故障等的安心及安全对策方面得到应用，那么，能否也应用于在安全对策中尤为受关注的地震预测？记者就此采访了地震预测研究的权威、日本东京大学地震研究所教授平田直。
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| 1982年东京大学研究生院理学系研究科地球物理学专业博士课程退学。曾担任过千叶大学理学系副教授、东京大学地震研究所副教授等，从1998年起在现研究所担任教授。曾任该研究所所长。从2011年起担任该研究所地震预测研究中心负责人。著作有《巨大地震及巨型海啸——东日本大地震的验证》等。 |
——传感器和计算机的性能提高后，地震的观测和预测发生了哪些变化？
平田：就结论而言，这10年来数据量迅速增加。但遗憾的是，尚且无法预测大地震。这是因为大地震发生频率低，相关数据较少。但对于数据量丰富的烈度，目前预测地震发生位置、震级及频率的精度越来越高。
——那真的很遗憾。目前地震数据量正在迅速增加，请您具体介绍其原因和背景。
平田：大家可能会认为地震只是偶尔发生，但实际上每天都会发生很多次。
里氏（M）1级以上的地震在日本及日本周边，一年大约会发生10万次。东日本大地震（日本东北地方太平洋近海地震）发生后，地震活动变得越发活跃，一年内发生了近百万次。这相当于10分钟就发生1次。
日本气象厅开始收集这些数据是从1923年开始的。但从明治时代开始，并不能掌握所有地震的情况。随着技术不断革新，如今连一些小规模地震也可以检测到，因此可观测的地震数量正在迅速增多。
——是出于什么原因开始观测地震的呢？
平田：是1995年的阪神淡路大地震，地震名为兵库县南部地震。同年，日本设立了地震调查研究推进本部，开始在全国各地设立地震观测点。
其核心是“高灵敏度地震观测网”（Hi-Net）。日本防灾科学技术研究所在全国各地设置了700个观测点，并逐步加以完善，到2000年前后，观测网全部建成。
此外，气象厅设置了约200个观测点，大学设置了约100个观测点，观测点合计达到了约1000个。所有地震的数据可24小时、365天无间断地汇集到气象厅，气象厅和大学的研究者可实时查看这些数据。数据量达到了数万亿字节，真可以说是大数据。
日本东北地方太平洋近海地震发生后，日本开始致力于在海底设置地震仪。日本海洋开发研究机构（JAMSTEC）在北海道海域到关东地区海域之间铺设了海底光缆，设置了约100个观测点。观测精度进一步提高，可观测的地震数量可能会增多。
日本拥有全球最大的观测网
——此前的观测点都设在陆地，而不是海底？
平田：高灵敏度地震观测网基本上都设在陆地，但准确点说，是设在100米～200米深的地下。像东京这样的城市部分，汽车等人工震动较多，会形成自然现象的震动噪声，因此为了观测地震会挖很深的井。其中也有3千米深的井。
另外，为了观测首都直下型地震，地震研究所设置了300个观测点。比如设置于小学操场地下30米处。
——全球不会再有第二个国家拥有如此之多的观测点吧。
平田：日本的观测点密度应该是最高的。平均下来，方圆20公里就有1个观测点。在美国，西海岸的观测点较多，但由于东海岸很少发生地震，几乎没有观测点。
——数据量增加后，预测方式有所改变吗？
平田：首先，地震的数量会因震级而异。里氏降低1级，能量就会减弱到30分之1。当然，数量较多的是小型地震，在日本观测史上，里氏9级的地震只有日本东北地方太平洋近海地震一次。
形成大数据的是小型地震。在地震研究领域有一个现象叫做“Gutenberg Richter定律”，就是指里氏降低一级，地震数量就会增加一位数。如果有几万个以上的数据，使用这一定律，便可预测出地震发生的大致位置、震级及频率。不过需要注意的是，可预测的是频率，而非“何时”发生。
虽然预测到了东日本大地震，但弄错了震级
平田：日本东北地区在日本东北地方太平洋近海地震发生之前，就是一个地震多发地带。2008年地震调查研究推进本部制作的地图预测，30年内有99％的几率在宫城县海域发生地震。
但这个地图在某种意义上出现了差错。那就是预测地震在里氏7.5～8级，但实际上却达到了里氏9级。能量相差30倍。
由于观测史上从来没有过里氏9级的地震，因此根本无法预测出来。顺便一提，全球观测到的里氏9级地震也只有5次。比如1960年的智力地震和2004年的苏门答腊地震等。
——我想确认一下，如果是已有规模的地震，便可知晓其发生位置、震级及频率，但并不会知道“何时”发生。而且目前无法预测到观测数量较少的大地震。
平田：是这样的。由于Gutenberg Richter定律的存在，可以预测到小型地震，但大地震因数据较少，统计方面存在偏差，因此无法预测。很遗憾无法预测令大家担心的大地震。
——尽管如此，如果预测到里氏6～8级的地震，也可有效防灾等，为社会做出巨大贡献。
平田：因此我们一直在不断进行研究，制作出很多种预测模型，然后与实际的地震进行对照。其中，关于里氏4级和5级的地震，其预测精度已经越来越高。
比如，里氏9级的日本东北地方太平洋近海地震发生后，超过里氏7级的余震发生了7次，其中最大的是在茨城县海域发生的里氏7.6级地震。我们针对余震，利用很多模型进行验证，发现有些模型可以预测到。
不过所有的模型都是在事后进行验证。为了可有效防灾，必须实现实时预测。如今，地震的波形需要由专家亲自断定，这需要花费时间，因此无法做到实时预测。
而紧急地震速报是由仪器设备自动分析地震波的数据进行预测，而非人工操作。因此，有时会像前些日子发出的紧急地震速报那样，发出了奈良县将发生大地震的速报，结果却是出现了差错。
目前是由专家断定地震波，但随着科学技术的进步，今后很可能自动进行准确判断。为了进一步扩大可预测范围，我们将继续不懈努力。（作者：大西孝弘，日经能源环境网 供稿）
