不忘初心，不负韶华，虽已耄耋之年，作为中国地震预测咨询委员会成员仍奋斗在地震预测战线。他是国内最早开展GPS的研究者之一，运用GNSS（全球导航卫星系统，包括GPS）精密卫星定位技术，观测地壳运动或变形地震前兆；提出并采用各种数据处理和分析方法，利用大量观测数据研究，获得极具说服力的研究成果，告诉世界：大地震是有地壳运动前兆的，是可以预报的。他就是中国地震局地震预测研究所（已退休，仍工作）研究员——顾国华。
在地震预测领域前行 猝不及防、破坏性大、影响深远、防御苦难，提到地震，人们的大脑，总是不自觉的与这些词汇相连。大地震是严重的自然灾害，如果能够预测，将会极大的减少伤亡和损失。虽然，地震预测是世界公认的科学难题，地震不可预测论至今仍盛行，仍有人认为，即使利用GNSS观测也搞不出地震预测，但是，尽管经历曲折，顾国华不为名利，始终以咬定青山不放松的韧劲，长期坚持基础研究，不断提升地震预测的科学性和可行性。 中国的地震预测，走过弯路，但这是探索过程不得不付出的代价。1968年，20多岁的顾国华便通过野外水准测量、激光测距测量和台站观测，得到了不少地壳运动的观测结果。后来被调入了室内工作，开始学习、研究、探索依然知之甚少的地震前兆。 20世纪70年代初，顾国华参与地震局组织的新疆地震预报试验场的工作。新疆地广人稀，监测站点非常有限，观测技术更无法同现在相比。南疆几年的监测研究，成果极为有限，但顾国华还是在资料分析中，提出了利用水准测量结果计算地倾斜的方法。这是他首次突破了传统大地测量的分析研究方法。 唐山大地震前后，他负责分析处理华北地区的地形变观测资料，主要是台站的连续观测资料，震前亲自分析并得到了不少形变异常现象，提出过预测意见，从此真正开启了地震预测的探索工作。回顾那段工作经历，他深信震前看到的异常现象绝非偶然，从中也依稀看到地震预报探索的希望。 1996年至2001年初，顾国华参加了以GPS技术为主，以地震预报为主要目的的“九五”国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”项目。因工程中最主要的GPS工作的需要，1998年，他被从天津调到中国地震局地震预测研究所工作。在研究所完全没有GPS工作基础的条件下，负责并主持完成了网络工程GPS项目数据中心的建设，实际主持了网络GPS连续观测基准站的设计。后来还参与“973”地震预测研究项目的一子课题，研究利用GPS观测地壳运动预测地震。为了这一项目，他做了大量的工作，网络设计指标的确定及提交验收统计结果等都是他努力的结果。 回首遥望，自1966 年 3 月邢台大地震至今，我国地震预报已经走过了50 多年的探索历程。基于大地震，特别是浅源大地震的成因是地壳运动的结果，监测地壳变形或运动，获取地震前兆，是世界各国地震预测的主要技术手段。 多年来，我国投入数亿元建立了以 GNSS 为主要观测技术、以地震预报为主要目的的“中国地壳运动观测网络”及其延续“大陆构造环境监测网络”。 而顾国华也通过汶川8级大地震、东日本 9 级巨震、2021年青海玛多7.4级地震和2023年土耳其2次7.8级大地震等60多次大地震前后的GPS观测结果，得出了地震是可预测的结论。 GNSS是地震预测的利器 谈地震而色变，地震对人们精神的影响极为深远。汶川8级大地震是顾国华利用GNSS研究预测地震的开端。GNSS，是目前唯一可在不同震级大地震前后连续、实时监测地壳形变，可用五个字概括其观测技术优势：高（高精度、高采样率、长期高稳定性）、大（大范围，直至全球，观测值幅度大）、快（快速，甚至实时处理）、低（低成本的观测）和近（近震中观测）。汶川8级大地震发生在中国地壳运动观测网络1000 个 GPS 观测站的区域网内中部南北地震带上，沿此带布设了相当密集的观测站。汶川大地震前，区域网分别在 1999、2001、2004 和 2007 年作了 4 次观测，对相关数据进行了记录，也为此次地震前的地壳运动提供了极其丰富的资料。2008 年初汶川大地震前中国大陆西部的几个GNSS连续观测基准站水平位移时间序列异常明显，且范围大。 2009年初，顾国华利用汶川地震震中附近4个GPS 连续观测站的观测资料，用 BERNESE 软件计算了30s采样率的单历元解。结果表明，汶川大地震前1小时内3个站的垂直位移出现大幅度的下沉，离震中36km的 PIXI 站下沉达 300mm。至今惟有GPS可测得此种快速大幅度垂直位移异常变化。 远场同震位移，特别是同震水平位移，是早就为GPS 观测到的伴随大地震发生的一种显著而确凿的地壳运动。我国大陆区域参考框架下基准站位移时间序列中的同震水平位移及震前位移的对比表明，汶川地震同震水平位移是震前水平位移在时间或空间上的弹性回跳，即震前震中及其附近水平位移积累至峰值后震时反向突变，由此证明震前的水平位移异常是此次地震的地壳运动前兆。采用区域参考框架的水平位移时间序列是取得此认识的关键。而水平位移向量时间序列分析为分析研究提供了更直观清晰结果。此外，GPS还观测到了此次地震前大范围电离层电子总含量TEC的短临异常。 汶川大地震的 GPS 观测在地震前兆监测历史上创造了多项唯一和第一。它是第一个由 GPS 观测到前长、中、短临地壳形变异常的 8 级大地震。这些异常从不同方面提供地震发生的地点、震级和发震时间的信息。 之后，顾国华又研究了东日本9级大地震，发现，东日本 9 级大地震虽未发生在日本 1200 多站 GPS 连续观测网的内部，但震中离日本最近的 GPS 连续观测站近100km。在远场，不仅在日本，还在我国大陆、韩国和中亚，震前GPS 观测到了此次大地震水平位移异常及震时的同震水平位移。此次大地震的同震水平位移也是震前积累的水平位移的弹性回跳，再次证明，大地震前存在地壳运动前兆，极大增强了探索的信心。中国大陆和中亚的异常在震前就已分析得，当然仅据此是无法作预报的。此外此次地震前GPS也观测的电离层TEC短临异常。 2013年四川芦山7级地震和其他某些地震前兆水平位移则为震前震中外持续积累水平构造位移，而近震中水平位移趋于闭锁（即无显著位移），震时突变，地震使较大范围地壳运动趋于一致，这是空间上的弹性回跳。土耳其2次地震震前水平位移分别显现为上述2种方式。 全球主要地震区的GNSS观测网和不断发生在观测网内或其周围的大地震是研究地震预测的良机。上述2次大地震后，为了得到更多的研究结果，顾国华抓住良机，已进行了国内外60多次6-9.3级大地震大量GNSS观测资料的分析研究，结果表明，大地震前后在离震中一定范围内观测站的水平位移过程和岩石破裂试验观测得到的岩石破裂前后的形变过程相似，地震震级越大涉及的观测站范围越广，震级越大，离震中越近，震前和同震水平位移量越大。但震前震中及其附近无明显垂直位移积累。根据GPS观测结果和岩石破裂试验结果，顾国华提出了压剪（弹性）回跳模型，说明各次大地震的GPS观测结果不支持百年前美国学者里德的地震发生弹性回跳假说。这为地震预报中地壳形变前兆的演化过程的研究和形变观测时间序列分析提供实验依据和启示。 多次大地震前后的地壳运动观测结果表明，地壳水平运动不仅幅度明显，而且涉及范围广，板块水平运动，是地震的成因。地壳垂直运动不是地震的成因。所得的GNSS观测与研究结果大大丰富了地震与地壳运动关系的认识。 随着我国北斗组网成功，GNSS的观测更加多样和精确，早已成为地震监测和预报的主要观测技术之一，GNSS必将成为地震工作者的必修课。 自汶川地震以来，顾国华在国内外先后发表了20多篇与地震预测有关的论文，读者分布于80多国家和地区。今年自费出版了一本专著《GNSS精密定位与地震预测研究》。多年来他参与了防震减灾百科全书“地壳形变、重力与地震”卷的统稿，为副主编，实际承担许多条目，特别是长条的编写，正为该卷的正式出版继续作出贡献。 作为先驱的探索者，顾国华建议，重视人才培养，加大GNSS连续观测站密度，加强基础研究，特别应加强地震短临前兆形变的观测研究。他愿提供分析预报采用的GPS数据处理分析程序，以有助于我国GNSS地震预测的基础研究。他希望更多的人才有志加入到地震预测领域，唯有如此，我国的地震预测才能走在世界的前列。 “当地震可以有效的预测，那么，它所带来的灾害必然成倍减少”，这是顾国华的愿景，也是他从事科研探索的目标，为了这个目标，他仍砥砺前行，深耕探索。
责任编辑：赵娜
