2025年12月24日，我国台湾台东县发生5.8级地震，3天后的12月27日，附近宜兰县海域又发生6.6级地震，不仅台湾震感强烈，居住在福建、浙江、上海等大陆沿海省市的不少网友也纷纷分享自己的震感经历。
提到地震，我们总会联想到摇晃甚至倒塌的房屋，强烈的地震可能会造成严重的人员伤亡和经济损失。那么，地震是怎样产生的？关于地震预报，又有哪些新技术？
地震的“幕后黑手”： 不止板块碰撞
很多人都知道地震和板块运动有关，但其实地震的成因不止于此。根据成因，地震主要分为五类，每种“脾气”大不相同。
✨️ 构造地震
构造地震是最常见的地震类型，占全球地震总数的90%以上。地球不停运动，地壳内部会产生巨大的地应力，这种力会使得地壳的岩层发生弯曲变形。当地应力突破岩石本身的承受极限时，巨大的能量就会释放出来，形成构造地震。这类地震往往震级大、破坏性强，2008年汶川地震就属于此类。
汶川大地震时，四川都江堰各地道路严重损毁，摄于2008年5月13日（图源：维基百科-汶川大地震）
✨️ 火山地震
由岩浆喷发、气体爆炸等火山活动引发的地震，称为火山地震。火山地震约占1%，强度通常较小，仅影响火山周边。
✨️ 陷落地震
因溶洞、矿坑塌陷而导致的地震，称为陷落地震。这类地震震级小、影响范围有限。我国广西部分岩溶地区的塌陷地震就属于此类。
✨️ 诱发地震
由水库蓄水、油田注水等人类活动引发的地震，称为诱发地震。此类地震的震级和人类活动的强度有关，可能引发中强地震。1967年印度柯依纳水库诱发的6.5级地震就属于此类。
✨️ 人工地震
人工地震是由爆破、核试验等人为产生的震动。此类地震一般无破坏性。
从地震的五大诱因中可以看出，地震的地理分布受到一定的地质条件控制。地震大多分布在地壳不稳定的部位，形成地震活动频繁的地震带。
从全球范围看，有三大地震带：环太平洋地震带、欧亚地震带和海岭地震带。
图为1963～1998年，全球358214次地震的分布。欧亚大陆中间黑色的一条是欧亚地震带，大西洋中间的细长条是洋中脊地震带，地图左端及右端的是环太平洋地震带（图源：维基百科-地震）
看完了全球地震带的分布，再看看我们所处的位置。
我国位于欧亚大陆东南部，东侧受环太平洋地震带影响，西南、西北均处于欧亚地震带上，地震活动分布广、强度大，主要集中在台湾、西南、西部、华北及东南沿海等区域。
其中，地震活动水平最高的是台湾地区，7级以上地震发生率占全国总数的40%以上，6级以上占53%。
地震波“兄弟”：横波纵波，谁是破坏主力？
地震发生时，会释放出两种主要的弹性波——P波和S波，它们就像一对性格迥异的“兄弟”。
P波是纵波（疏密波），引起地基在波的行进方向振动。P波是“急性子”，它的传播速度较快，最先到达地面，因此在英语里被称为“Primary wave”，意思是“初波”或“一次波”；
紧跟P波之后到来的是“慢脾气”的“S波”。S波的英语词组“Secondary wave”，意思是“二次波”。S波是横波，在多数地震中会引起地面较大的横向振动。地震导致的破坏，主要就是S波造成的。
除了P波和S波，发生地震时，还会出现一种叫作“面波”的地震波。这是地下传播的地震波到达地表改变方向，沿地表传播的一种波。面波的传播速度比S波还要慢，周期较长，在平原地区常会引起比S波更大的地面晃动。
地震的“创造力”：用千万年造出新山脉
地震不只是“破坏者”，同时也是地球造山运动的重要推手。
当两个大陆板块发生碰撞时，由于板块密度相近，无法相互俯冲，碰撞产生的巨大压力只能通过地壳抬升释放，而地震就是这种压力释放的集中表现。喜马拉雅山脉的形成就是最典型的例子，约5000万～4000万年前，印度板块与欧亚板块碰撞，持续的板块挤压让地壳不断抬升，并伴随着频繁地震。如今，喜马拉雅山脉仍以每年超过1厘米的速度上升。
从西藏登山营地远眺珠穆朗玛峰北面的景色（图源：维基百科-喜马拉雅山脉）
这种造山过程并非一蹴而就，而是通过亿万年的板块运动和无数次地震逐步完成的。板块碰撞产生的应力不断积累，每一次地震都会让地壳发生微小抬升，日积月累之下，平坦的海洋或平原逐渐隆起，最终形成巍峨的山脉甚至新的大陆雏形。
不怕“措手不及”：地震预警撑起安全防线
相信大家都思考过一个问题：地震预警到底有没有用？毕竟如果地震预警“跑”慢了，或者定位不够精确，咱们可就跑不掉了。
地震预警系统（英语：Earthquake Early Warning system或Earthquake Warning system，缩写：EEWs）是指依托潜在震源地附近的地震台网，在震后数秒内快速估算地震影响范围和震害程度，在破坏性高的S波和面波到达设防区域前发布警报的地震信息处理系统。
本图为2015年5月12日尼泊尔7.3级地震预警时间分布图。图中的十字符号指示震中，实心蓝点指示加德满都子台网，各圆形轮廓分别示意0、10、20、30秒预警区域，色标为以10为底的人口对数分布（log₁₀(人口)）。（图源：维基百科-地震预警系统，作者是Blue8111。）
中国地震局地震预测研究所主办的《地震科技前言快报》在2025年8月发布的文章显示，当前地震预警已进入“秒级响应+精准定位”的新阶段，核心技术手段集中于三大方向。
✨️ 即时高精度的震源定位
近年来，分布式声学传感（DAS）技术在地震学中得到广泛应用，能够实现实现高精度快速定位。它利用现有光纤网络作为观测载体，通过多通道P波检测，对震中距小于100千米的近场地震，可在P波到达后2秒内完成定位，误差小于12千米，显著优于传统单站方法，尤其适配人口稠密区近场强震预警。
✨️ 人工智能被应用于地震事件分类
当前社会对矿产资源的需求不断增长，导致非构造型地震事件（如矿井坍塌）显著增加，这给地震事件的准确分类带来了挑战。研究人员开发了一个卷积神经网络（CNN）模型，对不同的地震事件进行分类。当前，该模型对天然地震、矿塌等事件分类准确率超95%。
✨️ 多模态融合神经网络在中期地震中的应用
地震学的数据量上去了，但是能够有效整合这些数据的工具仍然有限。为此，研究人员提出了一个名叫SafeNet的可扩展深度学习框架，用于中短期地震预测。为了验证SafeNet的性能，研究使用一份来自中国的50年地震目录进行了伪前瞻性测试，结果显示，其预测性能优于13个最先进的模型。
2024年，由15899个地震观测站点、3个国家级中心、31个省级中心、173个市级信息发布中心和12082个地震预警终端构成的全国性预警网络全面建成。在地震预警和烈度速报方面，我国5个重点预警区已具备秒级地震预警能力，全国已具备分钟级烈度速报能力，通过“进广播、进电视、进手机、进大屏”的四进机制实现秒级触达，并已应用于高铁、核电站等重大基础设施应急处置。
实习编辑 | 范周桐 唐一菲