科学家们正在寻找方法来发现这些最不可预测的自然灾害的早期预警信号。

他们突然袭击，没有任何警告。地震已夺去数千人的生命，并导致更多人受伤或无家可归 。发生在 2 月 6 日凌晨，当第一次 7.8 级地震使他们的房屋倒塌时，大多数受害者正在室内睡觉。 

当第一次地震产生的地震波在全球范围内回荡时，符号学家发现重大灾难正在发生的第一个迹象是他们遍布全球的敏感仪器上的活动突然闪烁。几个小时后，又发生了 7.5 级的第二次大地震。

两次地震都相对较浅，这意味着震动的强度特别大。随着该地区继续因余震而战栗，地质调查局的专家警告说，那些幸存者和救援人员现在蜂拥而至该地区提供帮助，面临着地震造成的山体滑坡和地面液化的重大风险. 

一些人想知道为什么我们没有预见到这一点。

发生地震的东安纳托利亚断层系统是构造“三重交界处”的一部分，三个构造板块——安纳托利亚、阿拉伯和非洲板块——相互摩擦。自 1970 年以来，该地区仅发生过 3 次 6 级或更大地震，许多地质学家认为该地区“早该”发生大地震。

那么，为什么他们无法预测呢？

事实上，预测地震的科学非常非常困难。虽然在事件发生后通常可以在地震数据中检测到微小信号，但知道要寻找什么并使用它来事先进行预测更具挑战性。

当我们在实验室模拟地震时，我们可以看到所有这些小故障的发生——首先出现的是一些裂缝和一些缺陷，但在自然界中，为什么我们经常看不到前震或不会发生大地震的迹象存在很多不确定性。

至少从 1960 年代开始，地质学家就一直在尝试使用现代科学方法来预测地震，但收效甚微。造成这种情况的主要原因是遍布全球的断层系统的复杂性。还有很多地震噪音——地球在不断地发出咕噜声和隆隆声，再加上交通、建筑工作和日常生活的人为噪音，很难分辨出清晰的信号。

要做出真正有用的地震预测，需要三件事——地震发生的地点、发生时间以及地震的规模。他们说，到目前为止，还没有人可以肯定地做到这一点。 

相反，地质学家在“灾害地图”中做出他们最好的猜测，他们在其中计算几年内发生地震的可能性。虽然这些可以在一定程度上帮助规划，例如提高风险最大地区的建筑标准，但它无法提供向公众发出预警以允许他们撤离或避难所需的预测水平。并不是每个生活在地震区的人都能负担得起承受大量震动所需的那种基础设施。

有在 1970 年代和 80 年代实施的抗震加固规范。但建造和改造建筑物的成本很高。

因此，科学家们一直在寻找使地震预测更准确的方法。除了地震信号外，研究人员还在各种各样的地方寻找线索——从动物的行为到地球高层大气中的电干扰。

然而，最近人们对人工智能检测人类错过的微妙信号的能力越来越感兴趣。机器学习算法可以分析来自过去地震的大量数据，以寻找可用于预测未来事件的模式。

“这种基于机器学习的预测引起了人们的极大兴趣。在开发能够在实验室中检测模拟地震断层故障的算法。使用拳头大小的花岗岩块，可以重现断层处可能发生的应力累积和摩擦，增加压力直到断层滑动，产生所谓的“实验室地震”。

随着断层一点一点地破裂，弹性波穿过断层。我们可以根据这些弹性特性的变化和断层带本身前震产生的噪音来预测实验室何时会发生故障。我们很乐意将其移植到地球上，但我们还没有做到这一点。

将人工智能的这种预测能力转移到更大、更复杂的现实世界断层带环境中更具挑战性。

在一些情况下，人们已经想出如何在地震后的预测中做到这一点，这表明这可能有效，但目前还没有大的突破。

例如，科学家一直在寻找地球电离层中带电粒子在断层带上方磁场变化导致地震发生前几天的波动。

通过检查过去 20 年电离层中电子含量的变化，能够使用机器学习 提前 48 小时预测大地震，准确率为 83% 。

2018 年，发射了地震电磁卫星 (CSES)，以监测地球电离层的电异常。地震发生前15 天，电离层中的电子密度出现下降 。

能量转移可能发生在岩石圈和上面的两层之间——即大气层和电离层，这种情况发生的机制仍然存在争议。即使有了卫星数据，他们的发现离预测即将发生的地震还有很长的路要走。 

我们无法指定即将发生的事件发生的正确位置，大地震会引起远离震中的电离层发生变化，这使得确定精确位置变得困难。

电离层异常可能出现在地震震中及其在另一个半球的磁共轭点周围，这让我们更难确定即将发生的事件的位置。

源：BBC