关于发生地震的机制尚无确切的理论或模型。但对实际发生地震的预报社会上的要求是强烈的。这里收集了许多在地震前出现的前兆与地震预报关系等资料，并加以整理供参考。
地震预报研究的发展和实际应用
直到20年前左右，“地震预报”未曾作为科学的对象。但由于60年代发起的各国的强大的地震预报的研究，地震预报已建立在科学的基础上加以探讨，完成地震预报的过程已朦胧出现。另外也为了符合社会上的要求，虽然是有些迫不得已，但正在谋求地震预报的实用化。
1. 各国的地震预报 计划作为国家计划的日本地震预报计划从1965年由国家预算拨款而发起。此计划在1965 ~ 1967年的松代群发地震、1968年的十胜冲地震以及1976年的骏河湾地震的议论时，为了适应社会上的要求而被加强。在此期间12年内投入了150亿日元的预算经费和政府工作人员的定额增到高达百人左右。
根据此计划进行了精密测地网的建立，水准测量的加强，检潮所的整顿，地壳变动观测所的新建，气象厅地震观测系统的现代化，微小地震观测所的新建和遥控化，深3，000米级别的深井地震观测网的建立，伊豆大岛的由人工爆破的地震波速度变化观测，活断层的调查，质子地磁仪群的建立，土地比阻抗连续观测以及岩石破坏实验等。
由于充实了这些项目，地震预报的基础资料的取得效果有了显著的增加。另外又在1969年作为地震预报的总部，在建设省国土地理院设立了地震预报联络会（会长为萩原尊礼）。于1977年作为它的下部所属组织，又成立了东海地区判定会，它根据在气象厅已进行遥测的各种数据担当在东海地区的大地震发生的经常监视和短期的预报工作。
美国的地震预报计划，在1973年发起的作为地震灾害轻减计划的一环虽成了国家计划，但从60年代的后期，就领取由国立科学财团等的研究费积极地进行着地震预报研究。沿着加利福尼亚州的圣安德烈断层进行着地震计、倾斜计、应变仪、蠕变仪和地磁仪等的高密度观测，正在迅速地积累着地震预报的基础资料。1976年发现以洛杉矶北部约100公里的帕姆迪尔为中心的广范围的异常鼓包，在它是否为巨大地震的前兆现象的顾虑之下，进行着各种观测。
苏联在中亚细亚以及堪察加大力地推行地震预报研究。作为地震前兆现象的地震波速度变化或地电阻抗变化等已由中亚细亚加尔姆地区的观测得到了明确。
中国在1966年的河北省邢台地震以后，认真积极地实行了地震预报计划。1975年2月4日在辽宁省海城附近发生的震级（以下写成M）7.3的破坏性地震，由于进行了长期的、中期的以及短期的预报，在地震发生的几个小时前，发出退避命令，在居民集中在市内广场看电影时，发生了地震，房屋是破坏了但据说几乎没有人命的损失。尽管取得了这样的成功，但在1976年7月28日的河北省唐山地震（M=7.5）的震前预报未取得成功，具体情况不明但传说是否有几十万人的死亡。
中国的地震预报计划是将重点放在以日本为首与其他各国几乎同样的观测方法，但值得注意的问题，是一般群众作为社会事业义务工作人员参加地下水或地电流等的观测。另外特别强调动物异常行动的观察是值得注意的。在中国发布地震预报情报，据说有十余次是准确的。
2. 超长期的地震预报 具体地探索地震先行现象作为说明问题的前阶段，是将过去的巨大地震的反复情况与地盘运动相结合加以解析，从而求下一次的地震发生的概率，或者根据地盘运动监视地壳应力的积累，再将这些通过与地壳的临界应力进行比较来研究地震发生的概率将成为可能。如果根据这些研究，曾有以远州滩——骏河湾为震源区的M=8级的巨大地震的再来的概率为相当高的报道，但在南关东方面关东地震（M=7.9，1923）的再来概率预计还不是太大。
用这样方法求得的地震发生概率，如果用气象预报来说，是相当于长期预报，但不等于是具体的检测了地震前兆现象。在这里所论述的概率高的地域，如果加强了观测的话，掌握以下所述的地震前兆现象的发生认为可能性还是大的。
地震前兆现象的种类及其特性
前年著者试行了归纳地学的地震前兆现象，由于追加了最近的数据，共计将391个前兆现象编成了表格。另外将作为地震先行现象所报告的动物异常行动，经汇总的结果取得了157个数据。有关这些数据的种类及其数量分别示于表1、表2。以下就其代表性的项目做说明。
土地变形 在地震时土地的变形，由于反复地测地测量经常被测出。另外在地震前也有观测出明显的土地变形的例子。如新潟地区，从本世纪初出现缓慢的地壳变动，在1955年左右转变为异常鼓包，在此鼓包停滞的时候发生了M=7.5的地震。
就像这样，除了在地震前超过几年以上的先行的地壳变动之外，也还有地震前的变动。例如佐渡地震（M=6.6，1802年）时，在主震的3 ~ 4小时前，海水向海里后退的报道。这被解释为土地的局部鼓包。在东南海地震（M=8.0，1944年）时，在从震中约离150公里的静冈县挂川市附近进行了水准测量，但在地震几小时前，取得了认为出现了土地向北方向倾动的结果。又从地震发生的几分钟前据说水准仪的气泡也不静止。
上述海水水面变化，在现在当然必须由检潮仪来观测，但用检潮仪测得地震前的变化例子还未有。然而长期的前兆现象倒听说有几个。例如在渤海湾地震（M=7.4，1969年）之前，在山东半岛的检潮仪，从8年前就显示了变化，记录过最大高达25厘米的潮位变化。
倾斜、应变 测量是检查地壳变动的有效方法，但不能取得连续的数据。为了弥补这点设置具备倾斜仪或应变仪的地壳变动观测所，进行连续观测。如表1所示，先行于地震前的倾斜以及应变变化有许多报道。在日本有19处地壳变动观测所在运行，除了用水管倾斜仪、水平振子倾斜仪和水晶管应变（伸缩）仪进行观测外，用深孔倾斜仪的观测也有所普及。气象厅在东海、南关东地区的12处设置了深孔体积应变仪，由东京的气象厅进行遥测以期在大地震发生的短期预报上起作用。
沿着美国加利福尼亚州的圣安德列断层分别设置了深孔倾斜仪70处，应变仪11处以及地磁仪15处等，由门洛帕克的美国地质调查所（USGS）进行遥测。据说在M=3 ~ 5的地震之前倾斜变化的方向有所变动的。
前震 在大地震前有发生前震的。在著者调查的限度内，未有发现在前震的先行时间与主震的震级之间的明显的关系。如海城地震前，从2月1日左右就开始发生小震，其次数或震级都陆续增加，在2月4日早晨，发生了M=4.7以及4.2的地震。而且在前震发生突然停止时似乎发出了退避命令。
在大粒的地震发生前，一般微小地震活动是处于静稳化的倾向这是一般所众知的。另外包括在小地震系列的震级比较小的地震与大地震的次数的比（将它称为b值）也有在大地震前进行变化的场合，这都是一般公认的。
异常地震活动 以后关谷博曾指出过，在成为大地震的震源区域，有发生群发性的地震活动的倾向。如岐阜县中部地震（M=6.6，1969年）的震源区内，持续了长时间的低地震活动度的状态，而在从1962年4月1日的M=4.3的地展开始到1963年7月24日的地震为止约一年零三个月之间发生了三次集中的地震，在那以后的6年半才发生了主震。像这样的趋势在福井（M=7.3，1948年）宫城县北部（M=6.5，1962年），静冈（M=6.1，1965年）等地也有出现。
埃维逊（Evison）也指出，同样的现象在加利福尼亚的奥科特约威尔士地震（M=6.4，1968年）以及新西兰的米尔福松达地震（M=7.0，1976年）也有相互的出现。这些异常活动的先行时间的对数，几乎与主震的级成比例。
Vp/Vs比 通过即将到来的地震的震源区的其他的地震的纵波速度（Vp）与横波速度（Vs）之比，在地震前变小，在其异常恢复之后，则发生主震，这点由苏联中央亚细亚加尔姆的观测而被发现。以后，此现象在美国、日本以及中国等做了补充试验，如表1所示，报告有50多例的观测。但是根据最近的观测，不带有Vp/Vs比的变化的地震也很多，特别是与圣安德列断层有关而发生的地震的大多数，证实不带有地震波速度的变化。
地磁 地磁的微小变化的观测，在人为和天然的噪音多的日本是比较困难的，用使用多数的地磁仪，由于群列观测的噪音试图来去除。在美国、苏联和中国要比日本似乎条件为佳。如1974年11月28日在旧金山南部150公里的霍利斯特附近发生的说=5.2地震前所发生的地磁，约为地球磁场的1/50,000。在此变化恢复的同时，发生了倾斜变化。
地电 在日本因电车等从直流电源泄漏的漏泄电流，对地电流的微小变化观测几乎是近于不可能的，但在中国或苏联，在地震前先行的地电流变化经常有报道。特别是在中国由一般群众的地电流观测是很盛行的。
地电阻抗 在地震发生前，地电阻抗要有10%的变化，这在苏联、中国及美国有报道。日本在神奈川县油壶进行着电极间隔数米的地比阻抗变化的连续观测，但在地震时比阻抗变化率出现为10-5~10-4的步级变化，并证实其大部分，先行时间都伴随着几个小时的先行现象。这是在地震时先行的地壳应变，由于地层内的特殊导电机构，放大到104倍左右，从而被解释为作为比阻抗变化而被观测的。
动物地震前兆现象罗马尼亚地震（M=7.2，1977年），北意大利地震（M=6.9，1976年）和海城地震等，有关最近的地震都有各种各样前兆的动物异常行动的报道。根据著者的分析，因地学的前兆现象的出现频度在变成极小的时间带内，出现动物前兆现象，如果这个事实真的近似的话，这两个前兆现象相互地弥补不同时间带，可以说是相辅的。但无论怎么说动物前兆现象将有必要做进一步的科学的探索。
根据地震前兆现象的前兆时间分类
地学的地震前兆现象的前兆时间（T）和主震的震级（M）的关系由著者进行了调查。这里，就追加最近的数据进行分析的新的结果加以论述。
第1种先行现象 根据上述分析，由于前震以及'水平振子倾斜仪的倾斜变化的T是不根据M的，因此这次也是除掉表1的项目f和t进行分析的。关于其他项目，如将log10T（T由日数来测），和M的关系绘成图表时有如图1所示。观察此图时，前次的分析结果已为的确的倾向，即存在着与M成比例的第1种前兆现象，以及T与M无关T≈0.1天的第2种前兆现象，根据更多的数据可以说是显示得更为明显了。
就第1种前兆现象，如适用最小自乘法时，有关log10T-M关系的最适直线为
Iog10T=0.60M-1.01 （1）
则成为图1所示的直线。规定直线的坡度系数比前次的值稍稍为小。
第2种前兆现象 分散在Iog10T=-1的附近的第2种前兆现象的次数与前次的16次相比，这次增加到30次。此前兆现象的前兆时间平均值为2.4小时，标准偏差则为2.3小时。
第3种前兆现象 观察图1时，例如M=7级的地震时作为地震预报的信号，第1种前兆现象出现在主震的几年之前（t1），第2种前兆现象则为出现在几小时之前（t2）。这样t1与t2之间的差距太大有不够实用的缺点。是否能有补救这个差距的信号呢！
根据前震或水平振子倾斜仪的前兆现象的前兆时间，有明显的偏差，这如同上述，但就M≧6的地震，将表1的全项目作为对象，绘出有关除掉明显的属于第1种前兆现象的有关前兆时间对数的频度分布时，得知有如图2所示。在Iog10T=-1的附近出现的峰值认为不外乎就是第2种前兆现象。
然而Iog10T=1附近的峰值，是必须定义为第3种的前兆现象，它的平均前兆时间，得出为4.5天。因此M≧6的场合，前兆时间在几年的第1种前兆现象和几小时的第2种前兆现象的中间，几天的第3种前兆现象虽没有像第1和第2种那样明显，但也期待着能有所出现。
向地震预报的接近
归纳上述的论述时，可考虑以下的程序。首先通过大地震的时间间隔的统计或地壳应变积累的监视，指出地震再来的概率大的地区。以超长期的观点加强观测，终将能期待第1种先行现象出现。其次即使观测到异常鼓包，通过调查它的异常的空间扩散，估计将到来的地震级的大小。根据檀原先生的观点，在异常地壳变动区域的平均半径γ（单位：公里）和震级之间成
M=1.961og10γ+4.45 （2）
的经验式。另外在观测到异常地震活动（项目f）或Vp/Vs比（项目v）的场合，在其异常期间和主震的级之间有着一定的关系这是众知的。
总的来说，如果能预计主震的震级时，根据式（1），可以掌握主震发生时期的大概，再将这个时期作为目标加强一切的观测。如果M≧6时，此准备期间将为几年，因此第1种前兆现象的检测，对所谓长期预报可能有作用，然而式（1）和式（2）均为经验的法则，当然也会带有误差，因此严格来说议论不得不成为概率论的。在发出上述的长期预报的地区，如果加强观测时，经过第3种前兆现象的出现掌握第2种前兆现象，所谓作为震前预报，与地震警报相连接是有可能的。实际上中国的海城地震预报是通过长期、中期和短期（震前）的各个阶段，再为地震预报，估计是这一个过程的。动物先行现象，关于中期以及震前预报，它将起补助的作用。
在这种场合，必须注意的是噪音问题。假设在表1所列举的项目之中，仅就一个项目即使确定认为是异常变化，判断它是真的信号或是噪音是极为_难的。因此，至少要不是相互独立的几个项目同时表示异常，进行与地震预报相连接的预报将是有困难的吧。
尽管地震预报技术还处于研究阶段，由于社会的要求，正处于在某种程度上不得不提出以实用化为目标的措施的形势之下。例如作为地震预报的情报，由政府的防灾行政负责人提出能发出（A）在几小时发生地震，（B）几天内以及（C）一个月以内，分这3个阶段的发生时期的规定，并且将其可靠程度，又分为（X）非常可靠，（Y）几乎可靠，以及（Z）有可能性的3个阶段，并将A，B，C和X、Y、Z组合在一起这样情报的要求。也就是说，例如就东海地区的情报，如果是AX的话，就停止国铁新干线的运转，若是CX的话，每小时以70公里的减速运转，拟考虑采取这样的行政指导的措施。为了适应这样的要求，提出了有关地震预报情报分类的草案。
在本文中所论述的地震预报论的最大薄弱环节是有关出现各种前兆现象的物理过程不是那么明确，即判断还不得不依赖于经验原则这一点。在笔者发展的地震预报论中，说没有模型的美国朋友们的批评，不得不承认那是有理由的。关于第1种前兆现象的出现过程有迪拉坦西理论。如果地壳内的应变逐渐增大时，就在构成地壳的岩石上发生微小裂缝，体积膨胀成为异常鼓包。另外，像这样通过所谓相互错动的领域的地震波的Vp变小。另外在这领域里如有地下水的渗入时，电阻抗下降，通过新裂缝的地下水中的氡量也将会增加。根据这样的模型，将第1种前兆现象是可以理解为第1近似的。就Iog10T-M的关系也可通过考虑地下水的扩散，在某种程度上也将是可以领会的。另外也提出了不需要地下水存在的所谓干模型。
但作为著者的想法，模型终归是模型，在现阶段，将地震前兆现象的性质，通过观测数据的积累，进一步加以阐明将是重要的吧！第1种暂且不论，关于第2和第3种前兆现象出现的原因，推测它可能是在震源区的预备的破坏的开始，仅是停留在这一个现状。
[译自科学（日文），1978年1期。乔魁学 译 叶世元 校]