太平洋时间12月5日10点44分左右，一场大地震袭击了加州海岸60英里处。这场7级地震引发了加州北部一些城市的海啸警报。

幸运的是，潜在的灾难性海浪没有出现，警报后来被撤销。虽然许多人报告说经历了令人震惊的震动，但到目前为止还没有严重伤亡的报道，加州居民通常只报告轻微的损失。

像这样的死里逃生提醒着人们该地区地震可能造成的破坏。居民们可能会问，为什么我们不能更好地预测这些地震，以便我们有更早的预警？为什么几十年来在预测这些灾难性的自然灾害方面进展如此之少？

事实上，地震预测是极其困难的。地球上的构造板块及其交汇的断层线极其复杂。

试图从地球运动的正常背景噪音中找出潜在灾难性变化前兆的清晰信号是很困难的。再加上建筑工作、交通、甚至音乐会等人类活动，这项任务几乎不可能完成。

此外，地震并不总是有一致的预警信号或前兆。你可以随心所欲地精确测量地震活动，但如果真的没有地震即将来临的警告信号，那么它就不会有任何帮助。

尽管经过几十年的研究，科学界的共识是不能可靠地预测单个地震。但这并不意味着我们无法预测在特定时间、特定地点发生大地震的可能性。

我现在可以做一个预测，根据这两个地区的地震频率，我的家乡曼彻斯特在接下来的12个月里将比旧金山经历更少的4级或以上的地震。几乎可以肯定我是对的。这种面向未来的预测就是地震学家所说的预报，而不是预测。

当地震释放的能量与地震发生的频率相对应时，一种独特的关系就显现出来了（见下图）。这就是著名的古腾堡-里希特定律。从1970年到2020年的50年间，地震的数据范围从4万多次4.5级地震，每次释放约35亿焦耳的能量，到两次9.1级地震，每次释放近300亿亿焦耳的能量。

因为这两个量（能量和频率）变化如此之大，所以当使用对数尺度绘制时（如下图右侧面板所示），它们之间的关系更容易看到。当我们这样做时，数据整齐地落在古腾堡-里希特定律预测的直线上。

世界各地地震的频率（1970-2020年）及其释放的能量：

古腾堡-里希特关系似乎表明，地震遵循一种非常可预测的模式。因此，了解一个特定地区发生小地震的频率，可以让我们预测更大、更不频繁、但更致命的地震发生的频率。

虽然这不能让我们预测地震的时间、地点和大小——科学家们称之为预测——但它确实为我们提供了重要的信息，告诉我们一个地区预期的地震频率是否值得花时间和金钱来准备。

例如，旧金山在未来30年内经历7级或更高地震的预测概率为51%。对于这样一个城市，在美国这样一个相对富裕的国家，在地震准备方面投入大量资金是有道理的。即使地震能够被精确地预测，并将所有的生命损失降到最低，重建城市基础设施的经济成本本身将是灾难性的。

相比之下，在一个不太富裕的国家，预计类似的强烈地震发生的频率较低，因此在该国进行防震的支出可能是不合理的。

历史学家爱德华·吉本（Edward Gibbon）在他的回忆录中写道，概率定律“总体上是如此正确，但在特定情况下却是如此谬误”。尽管古腾堡-里希特定律似乎表明，看似不可预测的地震事件可以表现得非常好，但它离水晶球还有很长的路要走。

它无法预测下一次大地震的确切日期和时间。相反，它仅限于提供在给定时间段内发生给定规模以上地震的概率。

这并不意味着这些预测是无用的。远非如此。它们使我们能够为一系列情况做好准备，分配适合每种情况的风险和可能性的资源。

我们究竟应该如何在为低概率但高潜在灾难的事件和高概率但低危险的事件做准备之间进行权衡，这是那些最终将对这些选择的后果负责的当权者必须努力解决的问题。然而，他们不应该假装，因为我们无法预测任何特定灾难的具体时间，我们就无法为它们做任何准备。