地震予知
旧ソ連では、1977年イスファリン-バトネン(Isfarin-Batnen)の地震(M6.6)で1nT程度の地磁気変化があったと報告されている(Asimov et al.,1984)。一方、1976年ガズリの地震(M7.3)では震央付近にあった磁力計が何の変化も示さなかったと報告されている(Shapiro and Abudullabekov,1978)。
メカニズムとしては、地殻内の応力変化が圧電効果(ピエゾ効果)を通じて磁場変動となって現れるという説がある。この原理により期待される磁場変動は振幅1nT程度であり、過去の事例でこれを超えているものは他の要因が関与しているのではないかと推察されている。他の説として、地殻内の応力変化による歪の不均質が地下水の流動を生み、これが流動電位の効果により地殻内に電位勾配を生んで電流が流れ、磁場変動となって現れるというものがある。こちらの場合、水が関与しているため後述の地電流や電気伝導度の変化と相関があるだろうと考えられている。
また傾向として、前兆として報告された事例の多くが事後調査により判明したもので、事前に報告されるものは少ないという見方もある。
地震前に広く見られると言われている動物や植物などの前兆現象(宏観異常現象)を用いた研究もあるが、その多くは科学的な説明が十分でないことから、例えば日本の公的機関である気象庁や日本地震学会はこうした種類の前兆を実用的な地震予知に利用する事は困難だと説明している。1例として地震雲の場合を挙げると、研究報告の例はあり、無いと断言することは難しいとされるものの、そのメカニズムを十分に説明する仮説はないとされているほか、経験的・統計的な観点からも客観的評価が不十分とされ、十分な検証が必要であるとされている。
また、仮に地震予知が可能となった場合に、どのように公表していくか、責任の所在をどうするべきかという問題もある。
一方で、従来「長期予知」と呼ばれていた数十年以上の単位で行う確率論的予測(長期的な発生確率)は、地震危険度として実用化されている。ただし、これはあくまで地震の長期的リスクを示したものに過ぎず、警報のような性質は持たない。
一定期間中の地震の発生確率や最大の地震という形で地震危険度を表現する手法は、河角廣やアリン・コーネル(C. Allin Cornell)らによって1950年代-1960年代に地震学界に受け入れられ、改良を重ねてきている。地震危険度は、文献にある歴史地震の記録だけではなく、地質調査により推定した過去の地震を対象に加え、地盤の特性(表層地盤増幅率)、測地学的成果によるテクトニクスを考慮するなど、異なる領域の資料を集めた上で確率計算を行う。表現方法としては、震源域における地震の規模よりも、むしろ各地点における地震動の要素、つまり最大加速度、最大速度、震度など防災に役立つものを示すものが主流で、1990年代以降はさらに発展して構造物の被害や損失についても扱う場合が増えている。
アメリカのサンフランシスコでは1980年代に危険度地図が作成されており、カリフォルニア州では1990年代に州レベルで危険度地図が作成され改訂を重ねた。連邦レベルでも1990年代に危険度地図が作成されている。日本では、地震調査研究推進本部が2002年に「確率論的地震動予測地図の試作版(地域限定)」を発表、その後数度改訂・拡張を重ねている。
世界規模では、1990年代の「世界地震ハザード評価プログラム」(GSHAP)において、50年間に10%の確率で生じる最大加速度をもとにゾーニングした危険度地図が作成された。