我们都知道地球外围包着大气层，这个大气泡里有氧气和其他气体（就是让我们可以呼吸的物质）。岩石圈则是地球的固体外层，包括地壳和上地幔（就是让我们走动的东西）。电离层是大气层的上层，在对流层和平流层上面，和中气层及增温层重叠。不过接下来这些，可能是你到现在为止，从来没有听说过的事情。不过实际上这件事，在你的日常生活中却很重要。
电离层有非常多的原子能量，因此他们的电子足以隔离太阳辐射。电子像自由的粒子，而带正电的原子则成为离子。电离层在接下来要讨论的地震预测方法，扮演非常重要的角色。因为它可以让无线电通信的电磁波反射回地球。电离层的收缩或膨胀，取决于它从太阳获取的辐射量。因此在一个固定的区域中，白天的电离层总是比夜间大。
地球大气层。图片来源：NASA
这些与地震有关是因为…
在地震时，地层板块强力运动会释放出更多的气体，尤其是无色无味的氡(Radon)。氡会触发电离层的原子离子化，产生的离子会吸引水分子。而这种大规模的冷凝过程中所释放的热量，可以被科学家用红外线辐射的形式检测出来。
在尼泊尔2015年4月的大地震发生之后，他们根据岩石圈、大气层和电离层之间的所纪录的数据进行分析。科学家们发现，在地震发生的前三天，在震央上方的电离层测到红外线辐射的峰值，而且在地震发生的前三天，在震央处也测到类似的峰值。在2011年日本东北大地震发生前，上空电离层也有上升。此外2010年海地大地震发生之前，也同样测到无线电波反射的一个峰值。
提出证明
利用对岩石圈、大气层和电离层的统整数据做地震预报，还是一个刚起步的学科。为了能够靠这种方法或把真的把它当成一种警报系统，进一步的数据整合是有必要的。电离层辐射值出现高峰之后，就一定会有地震发生吗？为什么有时辐射峰值高峰，出现在地震的前三天，而有时出现在前五六天呢？科学家们需要观察数百起地震的数据，希望可以在近期内开发出可靠的模组。
输入人工智能
透过机器自行学习的能力，我们可以快速的建立起一个可靠的地震预报模组。这需要收集到足够的地震和电离层活动历史数据，以产生图型。在将图型套用到实际的数据上。问题是数据量庞大需要时间进行分析，而现实中却无法用这种模式来预测，因为数据都还没分析出来，地震早就过了。当然如果单靠人力来分析的话，确实需要2周的时间。不过透过像IBM的沃森超级电脑来筛选分析数据的话就只要十分钟。
GeoCosmo和Terra Seismic这两家公司正致力于研究地震预测算法，他们把地下水位和地面导电率的变化，与岩石圈跟大气电离层，做相关指标数据的整合。GeoCosmo已经在北美和南美，二十个不同地震发生的前七天，进行准确的预测。该公司整合了手机应用程序到系统中，并称为手机传感器项目。应用程序可以传送用户手机的磁场数据，让手机来收集它们所在的位置的磁场变化。他们的目标是利用十一亿手机的磁力，在世界上找出地震最活跃的地区。
对未来的希望
当东北大地震发生前一分钟，东京居民透过日本的地震预警系统得到警告。高速列车和工厂组装线停止，建筑物的人被疏散。不过，据日本警察厅的报告，死亡人数仍高达15,891人。
如果日本人有三天或一周的时间准备，而不是只有一分钟，怎么可能是这个数字？当然，在这种情况下，很大一部分的死亡人数是由海啸造成，就算能预测地震的发生，我们也无法预测其所产生的灾害有多大。但肯定能挽救更多的生命，如果人工智能可以更完善。以人们自己的能力准确预测地震的话，就可避免像福岛那样的灾难了。
GeoCosmo的董事长兼首席科学家Friedemann Freund表示：「芮氏9.0地震释放的总能量，相当于两百万颗广岛原子弹同时爆炸的能量。我觉得从物理角度上来看比较难以理解，地壳板块挤压的瞬间释放出这么大的能量，在这过程之前难到都没有一些资讯可供判断。」
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