地壳最外层（30公里左右）是由坚硬的岩石组成的。在这层地壳内，始终存在着起因尚不清楚的地质构造力的作用。某些地区暂时尚能抵挡住在这些力的作用下形成的位移，但结果是这一地区内的应力梯度逐渐增大。这种应力的积聚过程可能长达几百年到几千年，最后，当局部应力达到足够的强度时，就会引起这一地区的岩层断裂。这种断裂会使一部分岩层突然移位，通常移位几米的距离，此时产生一系列的冲击波，并且传向远方，这样就形成地表地震。它的策源地“震源”离地面不到几十公里，震源与地面的垂直交点即为“震中”。
地震预报迄今仍是一个科学难题。多年来地球物理学家企图通过观测震前各种地球物理参数或地球化学参数的变化来进行预报。许多年以来，在发生强烈地震的地区，人们往往发现在震前几小时甚至几天会有各种各样的异常电磁现象。这些现象包括在天空出现奇异的辉光以及能接收到很强的无线电干扰信号。有时在离开未来的震中很远的地方也能接收到这类信号。
最早对地震与无线电发射之间的这种联系作出正确解释的大概是射电天文学家J. W. Warwick（1982年），这种解释来自一次偶然的观测结果：4台美国射电望远镜同时接收到频率为18兆赫的奇怪的射频噪声，这种不寻常的噪声持续时间仅10分钟。这是1960年5月智利大地震发生前6天的事。
Warwick在假设噪声源位于智利之后，着手通过实验室测试来检验这种假设成立的可能性。于是他在接近花岗石中心处安装了无线电接收天线，同时用水压法使这些岩石承受巨大的压力。他观测到了强射频噪声的发射（形成的脉冲由磁分量与电分量两部分组成）。当压力达到快产生爆裂的程度时，就会突然发出很强的噪声。此外，紧贴在岩石上的探声器表明，射频噪声总是伴随着可以听得见的爆裂声。最后，人们还发现，当花岗石用不含石英晶体的材料代替时，就不会发出射频噪声。这说明压电效应在这种射频噪声发射方面起重要作用。
Warwick在实验室内获得的观测结果，1983年完全被苏联科学家G. A. Sobolev所证实，而且是在更大的规模上所证实。
因此，事实证明，无论在实验室内还是在自然条件下，当岩石受到巨大压力时，由于地质构造力的作用，就会有射频发射。所以在发生地震时出现射频发射也就不足为奇了。而且，正是在这些电磁现象的基础上，人们创立了一种地震预报方法：VAN法。
VAN法是按照它的创始人P. Varotsos、K. Alexopoulos及K. Nomikos的姓氏第一个字母的缩写命名的，他们都是希腊雅典大学的教授，其中前二位是固体物理学家，第三位是电子物理学家。
按照他们的意图，打算用这种方法来预报在数小时到一周内将要发生的地震，不过在时间上不太准确，此外，用这种方法还可以预报将要发生的地霡的震中位置及震级的大小。这种预报的基础是测定在地下传播的电脉冲，根据所有的迹象来看，这些脉冲来自将要发生的地震的震中地区。因此，VAN法属于利用受压岩石的电磁辐射来进行预报的方法。最早应用VAN法或者说检验VAN法的时间是1981年2月23日希腊科林斯海湾发生6级以上强震之后不久。在初震后的头几周内，余震接连不断，其中有些余震的强度甚高。以后随着时间的推移，余震的间隔时间逐渐变长。正是在这一段时间内，他们着手用已经构思好的方法来进行最初的检验。为此，他们在地下埋入两根铜电极，深度约为1米左右，电极间的距离为几十米。他们把在电极间出现的电脉冲加以放大并且记录下来。这些脉冲出现的频率接近地震余波出现的频率，但是不能说每一个脉冲都与某个余震相呼应，因为这些脉冲的频率很高。
后来，他们把测试仪器搬到离震中愈来愈远的地方（直至几十公里），仍旧能接收到这些电脉冲。随着时间的推移，余震的平均节奏变得很慢（一个月仅几_次）。他们证实，在每次余震发生之前，总能接收到电脉冲，其时间间隔在几小时到几天之间，1981年年底，他们由此得出结论：在每次发生地震之前，总会先有信号，反之，在每次发出信号之后，也总会出现一次地震（见图1）。因此，利用这种方法显然可以预报地震，从而使人们有足够的时间转移到安全的地方。受这种研究成果的鼓舞，这种方法的创始者从第二年开始，在希腊各地建立了相当数目的固定观测站。
这种预报方法是建立在什么物理现象的基础上的明？让我们研究一块含有石英晶体的花岗石（见图1）。在这块花岗石里还含有一些分散在其中的杂质，它们形成了一些电偶极子。如果我们逐渐给这块岩石加大压力，则在石英晶体周围就会产生一个电场（压电效应），该电场迫使这些偶极子沿着电力线的方向排列，但是，只要施加的压力仍不够大，这些偶极子就不能整齐排列。只有当压力达到相当大的数值，偶极子才会整齐地排列。此时的压力叫“松弛压”。这种排列本身会产生一个附加电场，它们的方向相同并且逐渐使相邻的偶极子也整齐地排列。当地震快要发生时，这些排列整齐的偶极子就会产生一些电场微脉冲。它们的方向完全相同，并且在周围环境媒质以及大气中以电磁波的速度传播。大量的微脉冲在经过长距离的积累之后，汇集成强电流脉冲，并与这些地区的地下电流汇合。通常，这些电流脉冲的持续时间为几分钟，但在某些情况下可能超过1小时。
自从VAN法问世以来，它就从一张不可忽视的“王牌”中获得好处：希腊异常高的地震频率。
长期以来，希腊是一个公认的地震频率最高的欧洲国家，经常有新的霣区出现，而且在长达几个月的时间内不停地有余震。这种情况使人们平均每年都可以观测到几十次VAN信号。因此，这种预报方法的倡导者从1983年起可以在探测这些信号的实践过程中获得丰富的经验，并且从中推断出有关地震的预言。一旦他们完成了对这些信号的解释工作，通常当天就给国家公共工程部拍去报警电报。后来他们把这些实践概括地介绍在《地质构造物理学》（1984）等两篇著作中，至今他们还在利用这两篇著作中介绍的经验法则。
为了更能说明问题，最好来看几个例子：首先来看1983年的地震。1983年初，希腊出现了两个新震区，一个靠近赞特岛，另一个靠近凯法利尼亚岛，在伊奥尼亚海边缘，濒临帕特雷湾。在随后的几个月内，这两个地区又出现了多次余震，其中有几次的震级超过6级，相应的电脉冲同时被皮尔戈斯站和帕特雷站所接收，此外，他们发现每个地区存在着三个重要的关系。首先，在某一个接收站，由同一地区来的脉冲总具有相同的符号（例如为正号）；其次，某一地区或某个接收站接收到的信号大小总是与即将发生的地震强度成正比；第三，在两个站接收到的从同一震区来的信号强弱之比总相同。
对1983年发生的23次震级在5级以上的地震的预报中，有21次达到了很高的准确度，位置误差在几十公里之内，震级误差在0.5级之内。至于震级在4 ~ 5级之间的地震的预报，比例虽然不太大，但还是不可忽略的。这些预报给人们以很好的印象，不仅对于希腊政府和希腊人民，而且对于由各国地球物理学家组成的委员会来说也是如此，这些专家是为了检验这种预报方法而于1984年专程来到雅典的。但是，还有不少问题存在，如缺少对很小的地震的预报，以及对一些很大的地震，在位置和震级的预报方面存在严重的失误，这些问题仍旧得不到解释。因此，这就给这种方法的优越性投下了阴影，对于某些地震学家来说，甚至对这种方法的有效性提出了疑问。
可是，我认为只要仔细检查一下从1982年底到1985年底VAN法的全部结果人们就可以知道为什么有些预报准确而有些预报不准确了。在我看来，凡是信号来自经过校准的“组合台站区”的，几乎所有的预报都是准确的。因为是经过校准的组合台站区，所以接收到的信号的极性和大小，至少经过两个台站的鉴别。尤其是1983年21次对5级以上地震的正确预报，它们全部来自凯法利尼亚和赞特。
实际上，这种预先校准的必要性，只是在P. Varotsos于1987年9月对1986年3、4月间发生在希俄斯岛的地震的余震进行解释之后，才使我清楚地认识到的。总之，我们可以说，下述理论对于解释VAN法的成功与偶然的失败方面都是很重要的：“来自经过校准的组合台站区的信号，将会给出正确的预报；相反，来自未经校准的区域的信号，将会给出错误的预报”。
因此，如果一个新的台站区出现了，最初的信号往往给出错误的预报，但是可以对这个区域进行校准，后来的来自该区域的信号将会给出正确的预报。
1986年9月13日，在希腊伯罗奔尼撒半岛南端的卡拉马塔地区，发生了一次6级左右的地震。尽管在这一地区有好几个VAN观测站，但是均未作出预报，结果造成了不少伤亡。可是，对这次失败的分析，可以让人们对VAN法进行检验，而对于这种方法的不断完善来说，这种检验是必不可少的。因此我认为有必要在这里多花一些笔墨。
在这次事件中，有四个VAN观测站起了作用。卡拉马塔站就是其中之一，它实际上就位于这次地震的震中区（见图2）。该站仪表上的指示没有被人重视，因为在震前一个多星期它收到一个不寻常的、形状不规则的强噪声电信号，并且对电话线路造成了干扰。可是，分别位于卡拉马塔市西北和东北、相距不到100公里的皮尔戈斯和纳夫普利翁两个观测站却处于正常工作状态下，人们没有接收到脉冲信号，在首都雅典附近、距离卡拉马塔200公里左右的苏尼翁观测站，在地震前几天它接收到一个持续时间长达几小时的幅值很大的信号，这种信号通常在强震前几天出现。
因此，人们认为，只有这个站曾发出报警信号。这就妨碍了发射区域的定位，人们只能发出这样的预测电报：《在雅典附近100公里的范围内将有一次5级地震》，或者《在雅典附近150公里范围内将有一次6级地震》，但没法说出这次地震将发生在什么方位上。根据我看，这些观测站的情况，暗示了两个重要的假设。
首先，卡拉马塔观测站提供的那个不寻常的噪声，与当时的解释相反，是一次真正的信号发射。这一噪声不寻常的强度和形态可能是由于下述事实：卡拉马塔站就位于震中附近。震中区发出的噪声可以通过大地途径被接收，也可能由于靠近震中而以大气电磁波的形式被电话线构成的接收天线所接收。
第二个假设与缺少皮尔戈斯和纳夫普利翁这些观测站接收到的信号有关，尽管它们在地理位置上很靠近卡拉马塔。我想，这大概是由于这两个站与卡拉马塔之间的地层内存在着地电流难以逾越的障碍。如果是这个缘故，那么最简单的解释就是在这个城市的北面有 ~ 条由西向东的垂直断层存在，它们构成了上述那种障碍（见图2）。实际上，众所周知，通常大的断层区由浸满水的碎岩石组成，它们传导电流的能力很强。很简单，这一现象是造成VAN法的倡导者经常观测到的“阴影区”的根源。由于断层区的导电性远大于非断层区，结果是它们很容易传导电流和电脉冲。因此，如果地震区和某个VAN观测站位于同一断层附近并且位于断层的同一边，那么，尽管它们相距很远，该站仍可接收到来自震区的信号，而且信号很强。在这种特殊情况下，可以说震区和观测站已被一根电线连接了起来。这说明卡拉马塔与苏尼翁可能位于同一断层的同一侧，因此苏尼翁就接收到卡拉马塔地区发出的异常强的电信号。所以对于地电流的传导来说，地壳是明显的各向异性媒质。正是由于这个缘故，妨碍了从几个观测站来给震中定位。
最后，在发展第一个假设的结论（它是关于卡拉马塔地区大气中的电磁波发射的）时，我们可以想象一种完善VAN法的方法，它可以准确预报某一个地区发生第一次地震的精确位置。在地震地区发射的无线电波，事实上是在大气中以各向同性的方式传播的，并且与震中的距离的平方成反比地迅速衰减。因此人们可望通过无线电测向器，准确地预报震中的位置。为此，只要在一些大城市附近安置一些无线电信号接收站。它们与给飞机定位用的无线电信号接收站属于同—类型，不过要在更宽广的频率范围内不停地工作。
目前还有不少问题尚未解决，例如，人们还不知道为什么电磁波信号或地电流信号通常只在震前几天才出现。无疑，这是由于在足够大的体积内偶极子的松弛力只有到此时才形成。另外一个问题是大断层的情况，它们的作用是给大陆地壳板块作滑槽。人们知道世界上有许多这样的断层的例子，但对希腊的地下断层了解得还很少。VAN法将来会不会成为发现这些断层的一种工具？不过，人们能肯定的是：随着经校准的地区的增多，VAN法将会成为一种真正有希望的、愈来愈可靠的地震预报工具。
在世界上哪些地区能成功地应用这种方法呢？首先，大概是在震源位于地壳表层较脆弱的部分：意大利北部和中部、南斯拉夫、阿尔巴尼亚、土耳其、苏联的亚美尼亚和土库曼、中国的南部、美国，的加里福尼亚和落基山脉以及所有地质结构板块的海底陡谷可能在靠近地表处引起地震的大陆地区：印度、美洲中部、伊朗扎格罗斯山脉等地。在日本，一支由地球物理学家组成的专家组正在应用这种方法。但是由于“文化噪声”干扰太甚以及震源的深度关系，使对信号的探测变得复杂化了。在法国，如果人们想给未来的地震定位，则由于地震罕见而必须在那些可疑地区（尤其是比利牛斯、阿尔卑斯、普罗旺斯地区）周围建立大量的观测站。无论如何，这些观测站的花费并不多，但可通过无线电把它们的信息传送到实验室内。因此，尽早关心这些区域内观测站的建设看来是有益的。
[La Recherche年10月号]