地震予知
静的応力場におけるクーロン応力を規定するクーロン破壊関数(ΔCFF)の変化が地震の活発化や静穏化をもたらしうることは、Chimery(1963)のほか多くの研究者によって報告されている。1989年ロマ・プリータ地震や1992年ランダース地震ではΔCFFの変化とそれに対応する地震活動の変化が報告されている(Reasenberg and Simpson,1992; Jaume and Sykes,1992; Stein et al.,1992; Harris and Simpson,1992)。King et al.(1994)はΔCFFの変化が地殻内のせん断応力の変化であると報告している。
地震波速度の変化の報告が一時期活発に行われたこともあった。初期の報告として日下部(1915)のものが知られ、日本では1940年代から1060年代にかけて多くの報告がある。旧ソ連のガルム地方では集中的な観測が行われた。しかし、その後の報告では観測誤差を超えるようなものは出てこなくなった(宇津,1985)。宇津(2001)によると、地震の際の応力変化が50bar程度であることから考えて、地震波速度の変化は0.1%程度しかないだろうと推察されているが、震源域のアスペリティなどごく狭い領域に限定すれば、技術的に困難を伴うが発見可能かもしれないという。
このほかには、地殻変動の記録に含まれる潮汐の振幅や位相が地震前に変化するという報告(Nishimura,1950; Mikumo et al.,1977)や、地震の直前に地球潮汐の振幅や位相に異常が検出される可能性があるという報告(Tanaka and Kato,1974; Beaumont and Berger,1994)などがある。
行政では決定論的な地震の予知・予報は行っていない。かつて、駿河湾付近を震源域として発生することが想定されている東海地震に限り、プレスリップを根拠とする予知体制が整えられていた(後述)。政府機関である気象庁と学会機関である地震防災対策強化地域判定会が、予知に関して直接の決定を下す仕組みとなっている。なお気象業務法では、地震動の警報、つまり予想震度5弱以上の際の緊急地震速報は気象庁の独占(予想震度がそれ以下の予報は許可事業)としているが、地震予知に関しては定めていない。
#社会の混乱の節で取り上げたギリシャ・メキシコ・ペルーの例が大きな契機となって、1983年にUNESCOとIASPEIが共同で11か国の専門家による討論会を開催した。ここでは、"地震予知憲章"とも呼べるような予知の指針が示されている。
予知の内容として、地震発生を場所-期日-マグニチュードに関する確率的期待値として表現するよう努めるべきである。
予知の評価として、予知を行う者は地震学界の適切な支持を得るべきである。
予知の発表・伝達として、予知の情報を直接マスメディアに伝えることは不必要な混乱を起こす原因になる場合があるため、予知を行う者はその情報を対応する政府機関にまず提供するべきである。
外国地域の予知を行う場合、予知の結果生じる社会的・政治的な影響について研究を始める前に熟慮すべきである。当該国の科学者の協力を要請するのが理想だが、最低限、科学者や行政担当者が研究の進展を把握できるよう配慮する必要がある。
しかし、IASPEIの委員会として開かれた「市民保護のための国際地震予測に関する検討委員会(CCEP)」の勧告では、上記の具体的手順がいまだ確立されていないことが明記されている。
本震の予測日に予定されていた国勢調査は、地震により多くの人が家を離れるであろうことから2週間後に延期された。また個人の保険加入が急増し、ペルーの1981年の入国外国人数は35%減となったほか、海岸の高級住宅街では多くの住宅が安く売られ、損害賠償を求める訴訟も起きた。こうした事態を重く見たアメリカ政府は、在リマのアメリカ大使が両親を呼び寄せて本震の予測日まで滞在させたり、USGSの地震局長がリマに滞在したりして安全性を示した。結局地震は発生せず、ブレイディは自身で予知を取り消すこととなった。
1989年-1990年、アメリカでブラウニング(Iben Browning)が月や太陽の引力を根拠に「1990年12月2日-3日にニューマドリッド断層帯でM6.5-7.5の地震が起きる」という予測を発表し、地元が混乱に陥った。NEPECが予測日の6週間前に反論を発表したが既に遅く、USGSの地震情報センター(NEIC)や地元大学などには電話や取材が殺到し、解説のためのパンフレット作成も行われるなどした。USAトゥデイ紙によると、一連の対応で20万ドルの経費が使われたという。ブラウニングは一定の知名度のある学者であったため、行政官の6割が彼の予知をまじめに受け止めたとも報じられている。力武(2001)は、政府機関が早期に断固として否定しなかったことが混乱の拡大につながったのではないかと指摘している。
日本では、2000年夏頃から週刊誌で地震予知をとりあげた記事が増加する。2001年3月には全国紙の朝日新聞で岡山理科大学の短期予知事業が芸予地震の予測「成功」例とともに掲載され、同年6月の同紙には地震の可能性があるという同事業の報告を受けて鳥取県が警戒本部を設けたことが報じられた。
古い記録では、1694年能代地震において地震の2か月前に埋木が地表に現れたほか半月前に石灯篭が風も無いのに倒れたことが記録されているが、後者は地盤の流動によるものとする指摘もある(今村、1977)。1793年西津軽地震や1802年佐渡小木地震では異常隆起によるものと考えられる海岸線の後退が記録されているが、前者は信憑性に疑問を呈する指摘がある(佐藤、1980)。1872年浜田地震では、地震の数十分から数分前に潮が引いてアワビを手掴みできたという記録も残っている。これらは目視によるものだが、明治以降は計器観測に代わっている。地殻変動は、水準測量や非定期的な測量により検出される定常的な地殻変動が2-3年から十数年の期間で次第に加速・減速・逆転する長期的変動と、伸縮計や傾斜計などの連続観測により検出される本震直前数分から数時間・数日の期間の短期的変動に大別される。
地震発生前後の水準測量の結果から、1927年関原地震では地震3か月前に震源付近で2-3cmの隆起があったほか、1961年長岡地震や同年の北美濃地震、1967年麻積地震でいずれも地震前に2-3cm程度の異常な隆起が観測されている。また1964年新潟地震では、檀原(1973)の報告によると、19世紀末の第1回測量から続いていた緩やかな隆起が1955-1956年に急激な隆起に転じ、いったん小休止した後に地震が発生する経過をたどったとされるが、茂木(1983)などは誤差による見かけの変動であると反論している。ただし、この付近では地殻変動観測所の傾斜変動のデータも異常を示している。
1983年日本海中部地震では、水準測量と潮位の測定において男鹿半島周辺で1978年ごろから隆起が加速し、その値は地震までに約5cmに及んだ。