研究表明加州可以像预测天气一样预测地震。圣安德烈亚斯断层在帕克菲尔德(蒙特利县)卡尔山的美国地质勘探局地震监测点附近穿过帕克菲尔德-科尔林加路。
李波·秦，《纪事报》自由撰稿人/特约记者一项新研究在加利福尼亚的一些地震发生前一到三天，磁场能量会增加，这一发现的作者希望这是朝着准确预测地震发生时间迈出的一步——这一目标既难以捉摸，又充满争议。
“这项研究提供了重要的证据，证明在地震前几天可以观察到物理变化，”QuakeFinder的研发总监丹·施耐德(Dan Schneider)说。这家总部位于帕洛阿尔托的公司旨在找到一种预测大地震的方法，该公司与山景城谷歌Research的应用科学团队合作进行了这项研究。
他说:“虽然我们仍有很多工作要做，以改善信号的隔离，但这项研究支持了我们的愿景，即有朝一日利用磁场进行地震预测可能成为可能。”
几十年来，磁场一直是地震学研究的一部分，但它们可能是可靠的、可测量的地震前兆的概念是有争议的。
美国地质调查局在其网站上明确表示存在无法预测大地震。该机构表示:“我们不知道如何做到，也不指望在可预见的未来任何时候都能知道。”
美国地质调查局地球物理学家杰弗里·洛夫(Jeffrey Love)对这项新研究的发现表示怀疑。
“就像他们自己说的那样，这些结果对地震预测没有用处，”他说。
这项研究于9月1日发表在《JGR Solid Earth》杂志上，分析了2005年至2019年19次4.5级或更高地震之前，加州主要断层沿线125个传感器站的磁力计收集的磁场数据。
在对50%的数据集应用算法后，研究人员发现了一个信号，表明地震发生前24至72小时磁场的变化。
该研究指出，“统计信号的大小适中”，所以目前还不可能用这些发现来预测地震。
此外，要将地震前有意义的信号从其他“噪音”中分离出来，包括太阳天气和闪电、BART列车、过往汽车、建筑机械和电线，这也增加了挑战。施耐德说，传感器可以捕捉到这种“广泛的变化”。
他说:“在这项研究中，我们发现在地震前24到72小时的窗口内，磁场能量往往会增加(超出常规背景水平)，但我们还不知道是什么导致了这种增加。”“已经提出了几种理论，但根据这项研究的结果来评估它们完全是另一回事。”
该研究承认了围绕磁场变化的争议，并表示，由于大地震的罕见和断裂带磁强计覆盖范围稀疏，这一过程进一步复杂化。
美国地质勘探局的地球物理学家勒夫说，这一结果并没有推动磁场作为地震预报员的观点。“我看不出他们有什么比随机预测更好的地方，”他说。“结果似乎并没有比抛硬币更好。”
他说，真正有意义的测试应该是在地震发生之前进行预测，而不是分析已经发生的地震。他说，预测不仅要说明地震发生的时间，还要说明地震发生的地点和震级，“否则，这就不是一个有意义的预测。”
施耐德说，以前的许多研究都是“轶事”，围绕着单一地震的数据“试图确定一些可能被视为前兆信号的东西”。他说，这使得这个信号更有可能只是一个巧合。
他说，目前的研究通过“仔细的研究设计”解决了这个问题。
他说:“我们的研究从统计学上解决了这个问题，并观察了来自不同对台站的许多地震，以确定信号是否始终高于台站磁场的正常变化。”“不仅如此，选择组合来自对车站的信号，只对另一半数据(火车测试分割)进行算法训练，然后再对另一半数据进行评估，这使得这项研究成为该领域迄今为止最严格的研究之一。”
勒夫说，进一步的研究“可能值得”继续下去，但他仍持怀疑态度。
他说:“也许这些方法在未来可以改进，但在此之前，我们没有任何重大进展。”“地球很复杂，地球的磁场也很复杂，一直在变化。要把所有这些都整理出来，并使其成为一种有用的、实际适用的地震预测方法，真的很难。”
施耐德希望地震预报有一天能成为现实，就像科学家现在可以预测龙卷风和飓风等天气事件一样。
“要做到这一点，首先我们需要能够更好地将信号与噪声隔离开来，”他说。
他说，研究信号是随着震级变化，还是随着断层类型和当地地理而变化，也很重要。
他说，最终，科学界将需要一个物理模型来解释这些信号，“从而提高我们对地震过程的地球物理效应的理解。”
Kellie Hwang是《旧金山纪事报》的特约撰稿人。邮箱:kellie.hwang@sfchronicle.com推特:@KellieHwang
