2022年1月8日门源MS 6.9地震的跟踪及预报过程,是一次长、中、短、临结合的较为成功的地震预测预报探索,也是在地震系统多年来面临重大压力下的一次成功尝试,具有重要的现实意义、社会意义和科学探索意义。主要因素如下:①门源6.9级地震发生在青海省及全国年度会商会确定的危险区内,表明了从中长期背景下的正确研判;②在震前即2021年9月以来异常持续增多的背景下发生的,这些异常的变化引起了青海地震台高度关注,经过持续跟踪分析并及时向青海省地震局分管领导和主管领导汇报,引起了局党组的高度重视,并多次参加会商会共同研判震情;③根据会商结论,青海省地震局撰写专题纪要及时向中国地震局及青海省政府进行汇报和报送,引起了中国地震局和青海省委省政府的高度关注,实施了一系列措施和工作推动;④相关预测预报、风险评估、震情通报等工作的及时推动,同时本次地震未造成人员的伤亡,受到了各层级领导的表扬和肯定,为地震系统争得了较好的正面影响和荣誉,尤其是得到了青海省人民政府与中国地震局的联合发文表扬。这是该省近几十年来预测预报探索与政府机构具有实战意义的联动,引起了广泛关注。
本文第一作者时任青海地震台台长,亲历本次地震跟踪的每一环节。面对各类关切,根据实际情况,从地震活动、异常演化概况、决策过程和经验总结等方面进行回顾和汇总。
2 研究内容概述 2.1 门源MS 6.9地震概述据中国地震台网(CENC)测定,2022年1月8日1时45分青海省门源县发生MS 6.9地震(37.77°N,101.26°E),震源深度10 km。宏观震中位于青海省海北藏族自治州门源回族自治县皇城蒙古族乡、苏吉滩乡,祁连县阿柔乡、默勒镇,极震区烈度为Ⅸ度(9度),该地震造成兰新高铁浩门至军马场区间隧道及线路设备受损严重,兰新高铁列车停运。
本次门源MS 6.9地震发生在青海省确定的2022年度地震危险区及全国2022年度地震趋势会商会划定的地震重点危险区。根据震情跟踪和异常变化形态,并类比2017年九寨沟MS 7.0地震、2021年玛多MS 7.4地震等震例分析,青海地震局牵头于2021年12月7日召开专题会商会,针对青海地区地球物理群体性准同步异常进行分析研判,明确给出了未来3个月时间尺度青海地区有发生6—7级地震可能的结论,并制定了为期3个月的强化跟踪方案。2021年12月30日、31日先后向青海省人民政府和中国地震局报送了《青海省地震局关于近期震情形势和工作措施的报告》,明确提出近期有发生6—7级地震的预报意见,并给出了应对建议。同时,于2022年1月6日在青海省应急管理厅举办的会议上通报震情,结合当时的各类指标,认为青海地区随时都可能发生6级左右或6级以上地震,并明确指出祁连、门源在内的几个区域是优势发生区域,为各级党委政府高效开展地震灾害防范应对工作提供了科学有效的决策依据,为有效减轻地震灾害发挥了重要作用,取得了明显的减灾实效。
2.2 区域地震活动演化过程2021年5月22日玛多MS 7.4地震发生后,青海及邻近地区相继发生了6月16日茫崖MS 5.8地震、8月13日玛多MS 5.8地震、8月26日甘肃阿克塞MS 5.5地震、12月6日甘德MS 4.7地震、12月19日茫崖MS 5.3地震和12月30日格尔木MS 4.9地震等。从强度和频次来看,青海及邻近区域已处于5级以上地震活跃阶段,分析认为仍值得关注后续6级以上地震的发生。同时指标跟踪认为,玛多MS 7.4地震后的6级地震丛集的可能性非常高。在众多异常背景下,12月6日甘德MS 4.7地震频谱偏移现象明显,进一步引起了关注,分析认为,阿尔金断裂东段至祁连山地震带的地震活动显著增强,应密切跟踪分析。
2.3 地球物理观测资料异常提取概况门源MS 6.9地震序列发生在青海东北部,该区域地震监测能力相对较好,震后总结认为此次地震前共出现13个测项20条异常,其中测震学异常4个项目5条异常,7个地球物理项目15条前兆异常,此外流动观测异常3项分别为流动地磁测量、跨断层测量和流动重力。前兆异常中在震中100 km范围内的异常2条,100—200 km范围内的异常3条,200—300 km范围内的异常3条,300 km范围以外的异常7条。此次地震测震学异常较少而地球物理场观测类异常丰富,异常主要集中在地震近场区且其分布有随时间向震中收缩的特征。
2.4 地球物理观测资料的时空演化特征分析2021年5月22日玛多MS 7.4地震发生后,青海地区因对应地震取消了多项异常,但在7月又提取2项流体异常。在跟踪的过程中,虽然发生了8月13日玛多MS 5.8、8月26日阿克塞MS 5.5地震。但经震例类比等方面分析认为这些均不是目标地震,主要依据为异常和地震空间上较远,构造相关性较弱;9月青海地区又提取7项异常,其中流体4项、电磁3项、形变1项。10月以来,青海地区新增3项异常,其中电磁2项,流体1项;截至12月初,青海地区地球物理异常数量达到16项,其中流体8项、形变4项、电磁4项。同时多数异常的震例表明,优势对应期均在3—6个月以内。同时根据对2016年门源MS 6.4、2017年九寨沟MS 7.0、2021年玛多MS 7.4等地震前异常项数及类型的总结,研判认为青海地区随时都有可能发生6级以上地震,因而引起了空前的关注。分阶段分析如下:
第一阶段为2021年7—9月,共有11项异常,其中形变类4项,多以背景性异常为主;电磁类3项,多以6个月至1年的震例对应为主;流体学科4项。这一阶段,主要考虑到玛多MS 7.4地震可能后续影响以及8月MS 5.8、MS 5.5两次地震的响应,处于观望和疑惑阶段;
第二阶段为2021年9—11月,虽然这期间发生了多次5级地震,但分析认为能够对应这些的地震的异常不多,并且在这个时段青海地区新增了4项异常,其中流体3项、电磁1项,有明显的成组同步现象,结合同期的地震活动特征,本阶段处于警惕阶段;
第三阶段为11—12月,青海地区又新增了2项异常,电磁和流体各新增1项异常。有类似于2021年玛多MS 7.4地震前的异常数量和成组同步现象,针对这一批群体性的成组同步异常变化,进入高度警惕和关注阶段,随后就有了一系列专题会商和工作部署。
3 门源MS 6.9地震前跟踪分析及决策过程 3.1 门源MS 6.9地震前跟踪过程如上所述,2021年玛多MS 7.4地震后,青海地区因对应该地震而取消了多项异常,但自2021年7月开始,异常明显增加,刚开始分析认为这些新增变化可能是玛多MS 7.4地震的震后效应,但后续的异常现象持续增多,引起了广泛关注。青海省地震局采取了系列措施,逐步将震情形势的紧迫性体现了出来,分述如下:
(1)2021年11月22日,青海地震台与中国地震台网中心视频会商,讨论青海地区近期流体资料变化情况,类比玛多MS 7.4地震前的异常变化,认为青海地区短期存在发生6级以上地震的可能,引起了高度关注。
(2)2021年11月23日,中国地震台网中心组织各省台召开月会商会,青海地地震台结合各类异常和指标特征,明确提出了青海地区近期地震活动水平为6级左右;当日收到青海地震台专业技术人员一张预测卡。
(3)2021年11月30日,中国地震台网中心组织召开周会商会,青海地震台结合月会商结论及震例分析,认为11月30日西藏双湖MS 5.8地震对青海地区6级左右地震指示作用明显。
(4)2021年12月3日,青海地震台结合近期异常明显增多和优势对应期的指标情况向青海地震局党组进行了汇报,引起局党组高度关注,局领导连续2次参加青海地震台组织的震情会商会,明确认为青海地区异常明显增多,有点类似于玛多MS 7.4地震前的异常特征,应引起高度关注。
(5)2021年12月6日,青海甘德发生MS 4.7地震,青海地震台与中国地震台网中心紧急视频会商后,青海省地震局领导继续参加青海地震台组织的专题会议讨论震情,结合近期前兆异常变化,及地震活动性,尤其是对甘德MS 4.7震中200 km范围内的测震台站的波形数据出现的70%以上的频谱偏移现象等展开了广泛的讨论,认为震情形势进一步紧张。会议决定,结合当前震情形势,应向中国地震局监测预报司申请更大范围的专题会商会联合研判;当日收到青海地震台专业技术人员一张预测卡。
(6)2021年12月7日,经中国地震局监测预报司同意,由青海省地震局牵头,中国地震台网中心、甘肃省地震局、四川省地震局等参会。会商结论认为短期青海地区存在发生6—7级地震可能较大,重点关注甘青川交界和祁连地震带等区域,要求进一步加强震情跟踪研判和采取措施。
(7)2021年12月10日,青海省地震局召开扩大会议,由青海地震台台长通报近期震情形势和12月7日的专题会商会结论。根据相关预案,形成为期3个月的强化震情跟踪措施,并形成纪要。同时青海省地震局主要负责人杨立明局长以电话方式向省政府主管领导、中国地震局主要领导等进行了震情汇报。
(8)2021年12月15日,青海省地震局召开月会商,将会商结论定为短期青海存在地区发生6—7级地震的危险,重点关注几个相关的危险区,同时将月会商意见报送省委省政府。
(9)2021年12月19日,青海茫崖发生MS 5.3地震,紧急会商分析认为,当前异常不能交代给该地震,仍维持12月7日专题会商和月会商的结论及意见,该地震的发生,进一步提升了我们对6—7级地震的警觉。
(10)2021年12月30日,青海格尔木市发生MS 4.9地震,紧急会商分析认为近时段地震活动明显增强,值得进一步关注目标地震的发生。当日收到青海地震台专业技术人员的一张预测卡。
(11)2021年12月31日上午,青海省地震局主要负责人杨立明局长等赴青海省人民政府汇报震情研判结果及跟踪措施报告,并向监测预报司提交震情形势专题报告。当日下午,青海地震台组织震情形势研讨会,结合前兆异常背景和近期显著地震活动特征,分析认为6—7级地震随时都可能发生。
(12)2022年1月5日周会商,继续强调地震形势的严峻性。
(13)2022年1月6日,根据工作安排,青海地震台台长在应急厅500人视频会通报年度会商结论和近期地震研判结果,明确提出了门源、祁连等地的强震风险。省应急厅、地震局、各市州县应急局会商进行了全面动员和工作安排。
(14)2022年1月7日,中国地震局王昆副局长和监测司马宏生副司长等视频连线青海、云南、新疆3省地震局局长及地震台台长等,强调震情形势,并进一步提出工作要求。
综上所述,震前在会商时间上紧锣密鼓、震情紧迫性上层层递进、地点上逐渐明确。在会议层级一步步提高、参会范围一步一步扩大,做到了上下一心,多层级单位联动。
3.2 各层级领导批示和工作落实过程(1)中国地震局党组督促指导情况。根据相关的研判意见,按照应急管理部黄明部长和中国地震局闵宜仁局长的工作安排,中国地震局阴朝民副局长多次督导甘青地区震情监视跟踪和应急准备工作,并要求主动做好震情信息通报服务。中国地震局王昆副局长在1月7日专门调度了青海、云南、新疆地震局震情监视跟踪和应急准备工作。中国地震局陈小军副局长于2021年12月下旬专门赴青海、甘肃进行实地督导,并与省政府领导交流防震减灾工作。
(2)青海省地震局震情信息服务情况。2022年度全国地震趋势会商会后,青海省地震局以不同方式多次向省委省政府报送震情趋势研判意见。值得说明的是,2021年12月7日,青海省地震局杨立明局长向时任青海省常务副省长汇报了年度地震趋势会商情况和近期地震趋势意见。12月19日青海茫崖MS 5.3地震发生后,青海省地震局再次向省委省政府报告震情。12月30日,青海省地震局向省政府专报了《青海省地震局关于报送近期震情形势和工作措施的报告》,杨立明局长再次向时任常务副省长当面汇报震情形势,同时也向中国地震局监测预报司以报告的形式报送了此项内容。12月10日开始,青海局就按照“内紧外松”原则,进入了3个月的重点强化震情短临跟踪时段。
(3)地方政府地震灾害防范应对情况。2021年12月20日,青海省委书记王建军在青海省地震局报告上作出批示,要求科学监测研判,积极做好地震活跃地区隐患排查等防灾减灾各项工作。12月23日,青海省防震减灾工作领导小组办公室印发《关于做好近期及2022年度地震灾害防范应对工作的通知》,全面部署了震情监视与跟踪研判、地震灾害风险防范、抗震救灾应急准备等工作。2022年1月6日,青海省地震局会同省应急管理厅召开全省地震灾害防范应对工作视频会议,对近期震情形势和危险区等进行了通报,并对全省地震灾害防范应对进行了安排部署。会后,西宁、海北、海西、海南和黄南等市州政府和省住建、交通、水利、电力等部门,迅即按照会议要求进行了紧急部署落实,做好了地震灾害防范应对准备工作,为震后迅速且有条不紊开展抗震救灾工作、最大限度减轻震灾损失奠定了基础。
4 结束语门源MS 6.9地震无疑是一次成功的短临跟踪和预测预报案例。是长、中、短、临相结合方面取得的一次重要实践,值得深入挖掘震情跟踪过程中的每一细节,后续将进一步深入研究。通过本次地震跟踪的案例表明,统计指标以及形变异常可概略的作为地震发生强度的参考,地震活动性演化、电磁异常等在空间上具有一定的指示意义,而流体异常对时间的指示意义较为明显,当这些指标和现象都比较配套时,就应该做合理的判定和决策。
虽然本次地震的跟踪和决策的过程有一定的借鉴意义,但仍值得说明的是,随着国家经济建设的快速发展,重大基础设施、生命线工程和易产生次生灾害工程等面临地震灾害或者地震次生灾害的可能性急剧增加。我们将面临更多的责任和压力,主要表现在如下几个方面:①基于对地震可能造成巨大灾害的关切,我们将面临越来越突出的地震灾害风险问题;②政府和社会对地震短临预测预报的需求等方面的期待越来越高,但是却因成功样本的稀缺性、监测条件的不均匀性、重大决策的风险性等因素而艰难探索;③虽然地震人在长期、中期背景、指标等方面具有一定的预测效果,但在短临预测方面仍存在很难逾越的瓶颈;④在地震预测预报仍是世界科学难题的背景下,很难做到绝对定量的业务化,同时不同的专业技术人员、不同的领导层有着不同的经验和应对异常的决策角度,效果可能存在明显的不同。因此,只有在认识区域地震活动规律的基础上,结合实际异常情况不断地探索和尝试。