日本地处环太平洋地震带上,该地震带分布着一连串海沟、列岛和火山,板块移动剧烈。日本群岛又恰好位于亚欧板块和太平洋板块交界处,在亚欧板块与太平洋板块碰撞、挤压之下,交界处的岩层便出现变形、断裂等运动,产生火山爆发现象与地震。日本每年平均有感地震1000次,仅东京的有感地震年均约40次。
1906年,时为日本东京帝国大学一位年轻的助理教授今村明恒(Imamura A 1870—1948)根据历史地震和自己的研究在一份名为《太阳》的杂志上发表了一篇论文。在这篇并不起眼的论文中,他确认东京近海的相模湾(Sagami Bay)为地震空区,并预言在50年内日本相模湾将发生大地震。今村明恒的文章当时并没有引起人们的警惕,相反,却引来了许多人的嘲笑和反对。尤其是这篇文章受到了日本地震学泰斗时为东京帝国大学地震学教研室主任大森房吉教授的猛烈抨击(大森是日本地震学创始者,也是世界知名的地震学家,提出初期微震时间与震际距离关系的理论,俗称“大森公式”)。他认为今村明恒的文章缺乏可靠的科学依据并会引起社会恐慌,今村明恒从此处境艰难。大森房吉根据自己曾研究的日本大地震分布,于1922年对今村明恒的文章评论写道:“现在东京近邻地区保持地震平静,但距东京平均60km的周围山区地震频频发生,虽然在城里常常明显感到这些地震,但因为该地区不属于严重破坏的地震带,并不构成危险。”
不幸的是,一切都被这位年轻人言中了。18年后,即1923年9月1日正午11时58分,日本关东南部的一声巨响宣告了这个恶梦的开始。专家们推断,关东大地震的震源在相模湾西北端,震级为7.9级,后来修订为M8.3,这次地震日本称为“关东地震”。当时东京的街道挤满了人,而震后发生的大火让东京城一片废墟,成为日本人的梦魇。关东大地震夺走了14.3万人的生命,成为了日本有史以来最严重的一次自然灾害。
地震发生时,今村在东京本乡东京帝国大学地震学教室自己的座位上,集中精神认真观察了地震的摇晃状况。此时的大森,由于参加国际会议身在澳大利亚。国际会议结束之后,应悉尼Riverview天文台台长的邀请访问天文台。在台长的带领下访问地震观测所,站在观测室地震仪前时,当地时间下午1点9分,地震仪指针发生了大幅度振动。“太平洋的什么地方发生大地震了”,大森一边说一边仔细分析地震记录,顿时,他惊呆了,大地震似乎就在东京附近!不久,就传来了东京大地震和大火的外电。
火速赶回国内迎接大森房吉的正是今村明恒。大森对今村的辛勤劳动表示感谢,同时,也对此次震灾中自己的责任进行了道歉。与会前既已病势沉重的大森将地震科研等身后之事托付给了今村,1个月后,即11月8日走完了55年的人生之路。在今村明恒倡议下,1925年,日本创建了东京帝国大学(今东京大学)地震研究所。
在今村明恒领导下,日本地震学有了新的发展,他们提出了日本东海未来会有特大地震发生的可能。根据此预测,日本地震预测研究小组1962年提出初步方案,计划用10年的时间集中收集基础资料,包括大地测量、地壳形变观测、地震仪器观测、地震波速度分析、活断层的调查和测量、地磁观测以及地电观测等,来分析地震前的各种前兆活动,并提高地震预测的准确度。
20世纪70年代初期,日本东海地震活动性增强,日本地震学家再次预测,在沿日本西南海岸的海沟将发生一次“东海大地震”。一些日本地震学家指出,在过去的500年间重复发生过多次大地震,包括1498,1605,1707,1854和1944~1946年地震,平均复发时间约为120年。 1944~1946年间发生的几次大地震比1854和1707年的地震小。他们认为,1944~1946年地震的破裂并没有到达南海海槽的东北部、叫做骏河(Suruga)海槽的地方,所以他们推断在板块边界的这一地段、现在称为“东海大地震空区”的地方,不久的将来将有可能发生一次震级M≈8地震。 1976年日本地震预报联络会认为,日本的东海地区存在发生8级地震的可能。日本著名地震学家力武常次教授说:“日本东海地区是世界上第一个预测有地震,且正在针对此地震而采取对策的地区。”
“东海地震说”在日本几乎妇孺皆知。日本政府除了积极应对预期的东海地震外,整个国家所有地方及其政府也积极对地震和其他灾害做准备规划。东京市和静冈县专用于地震规划的预算,每人每年100美元。1997年,静冈县预防地震的规划已实施了三个五年计划,总投资已达50亿美元。“东海大地震”的预报也大大促进了地震立法工作。静冈县知事建议建立一个统一的地震预报和防灾体制,并于1977年要求全国知事大会成立地震对策特别委员会。该委员会于1977年底批准了一项与地震对策有关的特别立法纲要,起草该法的实际工作由国土厅进行。
1978年6月,日本政府通过了一个以地震预报为前提的、预防和减轻地震灾害为目的的大型的地震对策法案,称作《大地震对策特别措施法》,从1978年 12月14日开始实行。该法共40条,制定了很详细的应急反应计划以及发布短期预报的步骤,其中最重要的一点是:当监测前兆的网络观测到异常时,由专家组成的专门委员会(原先称作“东海地震判定会”,现在称作“地震防灾对策强化地区判定委员会”)最晚在1小时后就得举行会议,会议在最长30分钟内就得做出判定,判定该异常是不是所预测的“东海大地震”的前兆。如果判定是“东海大地震”的前兆,就得整理成“地震预报情况”材料经由气象厅长报告内阁总理大臣。内阁总理大臣收到报告后,要立即在内阁会议上发布“警戒宣言”,政府随即启动全面避难救援措施。
自1978年后的20多年里,几乎未检测到需要启动应急反应计划的异常,一次也没有开过紧急判定会议(不过,判定委员会还是每月召开一次例行的碰头会)。著名的地震预测专家、判定委员会主席茂木清夫(Mogi K)对该委员会能否履行其判定东海大地震短临前兆的功能表示怀疑,并于1997年辞去该委员会主席职务,黯然下台。然而,继任的新主席满上惠 (Mizoue M)也持有类似观点。
1985年,日本政府地震调查研究推进总部决定研究地震预测新方法,以期能预报短期内将要发生的地震,以应对今后30年内发生概率超过50%的日本东南海和南海地震。该方法是根据观测数据建立引发地震的板块运动模型和断层运动模型,用数值模拟的方法进行预测模拟。日本有关方面预测,如果这两个大地震同时发生,最严重的情况下可造成近2万人死亡。
1995年阪神大地震之后,日本政府重新审视了国家的防震减灾对策。日本地震调查研究推进总部对《大规模地震对策特别措施法》作了有针对性的进一步修改,日本气象厅增设了由6名大学教授组成的气象厅长官智囊团。 气象厅通过在以静冈县为中心的东海地区设置的地震计等观测仪器,对这一带的地壳状况实施24小时密切监视。一旦发现异常,气象厅长官就会召集智囊团成员,分析异常是否会引发东海地震,并依照可能发生的地震危险程度,由气象厅逐级发布相关预警信息。
2001年,日本改组了中央防灾会议机构并加强了该机构的职能,建立了从中央到地方的防灾减灾信息系统及应急反应系统。一旦国家发生重大灾难事件,日本政府首相将担任总指挥。
2003年5月29日日本政府中央防灾会议出台《东海地震应急对策活动纲要》。该纲要对发布8级以上东海地震预报或地震实际发生后,政府、警察、消防、自卫队等有关机构如何行动提出了具体要求。 《东海地震应急对策活动纲要》规定了发表“注意信息”、发出警报和地震实际发生3个阶段的具体任务。特别是地震发生时,有关省厅、自卫队、警察、地方政府和医疗机构等应注意以下几点:传达海啸警报信息;进行救助和消防活动、确保紧急运输道路畅通;协调食物和水的供应;实施灾民生活对策等。
寺田寅彦(Terada T)是20世纪初日本著名的一位地球物理学家,也是一位优秀的散文作家。他是1923年9月1 日关东大地震发生后于1925年11月创建的东京帝国大学(今东京大学)地震研究所的创建者之一。他的一句据说在日本是家喻户晓的警句是:
“天灾总是在人们将其淡忘时来临。”
几十年过去了,由于预测中的这个日本“东海大地震”迟迟没有发生,使许多人感到悲观,对地震预测从十分乐观到极度悲观什么观点都有,不同的观点一直在辩论,从未有止息。
2011年3月11月日本本州东海岸附近海域发生的9.0级地震并引发了海啸和火灾,造成了13232人死亡、14554人失踪。目前,仍有约14.1万人在各避难所避难。尤其是地震使福岛核电站爆炸起火,造成核泄漏极大地加重了灾情,令全球震惊!巨大的灾难面前让一百多年来有关日本东海大地震预测的争论有了结果。
尽管面对如此巨大地震和海啸灾难,日本政府按照《大规模地震对策特别措施法》能有序应对,但它所带来的灾害仍然远远超过了人们预期的想象。在血的教训面前,再次使人们认识到,防震减灾应时刻不能放松,应对像日本“东海大地震”这样的巨大自然灾害的发生,做再多的准备都是十分必要和不为过的。
本文发表在《国际地震动态》20011.06期