有关地震的知识
30年前的7月28日凌晨，北方工业城市唐山瞬间剧烈颤抖，无数熟睡中的人们来不及反应就失去了生命，24万人在这次地震中丧生。各种各样的奇异现象在地震前被发现，假如地震再次来临，这些现象能对我们有什么帮助么？本报记者为此专访了地震专家———
中国老科学技术工作者协会副会长、地震分会会长何永年研究员。
震前的神秘现象
1976年7月中旬，唐山街头卖鲜鱼的人突然增多。据打鱼人说：7月20日前后，离唐山不远的沿海渔场，梭鱼、鲶鱼、鲈板鱼纷纷上浮、翻白，鱼儿像是疯了一般，渔人们遇到了从未有过的好运气。
7月25日唐山以南天津大沽口海面，“长湖”号油轮船员们惊奇地发现，油轮四周海面上的空气咝咝作...全部
30年前的7月28日凌晨，北方工业城市唐山瞬间剧烈颤抖，无数熟睡中的人们来不及反应就失去了生命，24万人在这次地震中丧生。各种各样的奇异现象在地震前被发现，假如地震再次来临，这些现象能对我们有什么帮助么？本报记者为此专访了地震专家———
中国老科学技术工作者协会副会长、地震分会会长何永年研究员。
震前的神秘现象
1976年7月中旬，唐山街头卖鲜鱼的人突然增多。据打鱼人说：7月20日前后，离唐山不远的沿海渔场，梭鱼、鲶鱼、鲈板鱼纷纷上浮、翻白，鱼儿像是疯了一般，渔人们遇到了从未有过的好运气。
7月25日唐山以南天津大沽口海面，“长湖”号油轮船员们惊奇地发现，油轮四周海面上的空气咝咝作响，一大群深绿色翅膀的蜻蜓飞来，栖在船窗、桅杆、灯和船舷上，密匝匝一片。不久，油轮上出现了更大的骚动，一大群蝴蝶、蝗虫、蝉、麻雀以及不知名的小鸟也飞来了，“长湖”号油轮几乎成了避难的诺亚方舟。
七月下旬起，距唐山较近的蔡家堡至大神堂海域，渔民们似乎不太相信自己的眼睛:那从来是碧蓝的海水，一夜之间变成了土黄色。唐山附近的一些村子里，池塘的水忽然莫名其妙地干了，有的池塘却又腾起水柱。
地震的前夜，神秘现象更是到了最高潮。唐山林西矿区，飘来了一股淡黄色的散发着硫磺味的“臭雾”。在通县，有人发现一支卸下的20瓦日光灯管闪闪发光。昌黎县虹桥公社马铁庄大队的李会成看见邻居家的二百多只鸽子突然倾巢而出，盘旋着久久不肯下落。
7月28日凌晨，抚宁县大山头养貂场的张春柱被貂的叫声惊醒，全场415只貂，在笼里乱蹦乱撞，惊恐万分。
科学解释尚不完善
这些前兆的出现确实和地震有着密切联系，有些现象的成因还不能非常确切地解释，但基本的原理说得通。
”何永年解释说，地震前的物理异常可分为人可感知的宏观异常和只有仪器可以探测的微观异常。
地声和地光是人们在大地震前最容易发现的宏观异常现象。就在唐山大地震来临前的几分钟，北京开往大连的129次直达快车满载着1400多名旅客于凌晨3点 41分正经过地震中心唐山市附近的古冶车站，司机眼前忽然闪现耀眼的亮光，貌似闪电，却又没有光源。
这奇怪的现象引起了他的警惕，立即使用非常制动闸紧急刹车，车刚刚停稳，夺取几十万人生命的大地震就发生了，满满一车乘客得救了。大地震到来前，还有不少人听到了大地发出闷雷似的轰鸣，也有人形容轰鸣声类似老牛的哞叫，不久后地震就来临了。
微观异常只有用仪器才能察觉。在地震前还有大量不为人知的物理和化学现象。比如水中放射性氡的含量、空气中的硫的含量、电磁波、电场的变化、地电阻的变化、重力场的变化、地热场的变化、地形变场的变化等等。
地声和地光发生的原因，何永年解释说，目前的普遍看法是在高压下地层的强力摩擦造成的静电发声和发光现象。而动物的异常行为的解释更复杂，不同种类的动物对不同的物理场敏感度不同，有的对次声波敏感，有的对超声波敏感，有的对地磁场敏感，有的对电场敏感。
不过目前的科学尚不能精确完美地解释这些现象。
震兆预警难以成信
既然科学尚未发达到准确预报的程度，那我们依靠各种现已经总结出的震前自然现象和动物异常，能否预知地震的到来呢？何永年肯定地说，依靠这些现象，采信度难以把握。
近日，文安地震后不久，他曾经在街上问一个手抱小狗的年轻人“小狗在地震前有什么异常”，年轻人笑笑说：“失职啦，它啥反映都没有。”
动物异常的成因很多，现代社会的诱因太多了：工地的震动、通讯的电磁干扰、化工的异常气味，都可能导致动物的行为异常。
另一方面，时代不同，动物的生活环境不同，敏感度自然也不同。打个比方，一条狗如果天天在一个工地附近生活，它对小的地震根本不会有任何异常的反应。
同样的，地下水位变化可能是采水过度造成；雷达电磁波的变化也很有可能和现代通信有关。
“这些异常往往都是事后才引起人们的注意，事实上，很多情况下的‘异常’确实并非异常。因此异常现象可能是震兆，但不能因此下结论说，有‘异常’就必然会发生地震。”
事实上，在地震成因机理没有完全被揭开之前，即使是一些曾经“成功”预测了部分地震的理论也不能推而广之。
有理论认为，“小震闹腾，大震到”，即有一连串的小地震后接着会有大地震，这个理论也不是都适用，比如唐山的地震就没有小震来预警，大震一下子就来。因此地震规律是个特别复杂的课题，就目前水平而言要准确预言难度非常大。
那么，面对地震人类就只有坐以待毙么？何永年否认了这一说法：“相对于地震的预报来说，其实预防更加重要。平时硬件的防震措施和软件的防震意识相结合，作用甚至比准确预报出地震还要大
破译地震发生的“密码”
——浅谈地震的前兆与预报
摘要：大地震是一种破坏性极大的自然灾害，是人类生存,生产和建设的大敌。
但是地震中人员的伤亡和损失并不是由地震的震级大小唯一确定的，至关重要的是人们在地震前能够有效防范，灾害程度就会明显减小。在人类长期发展的过程当中，也积累了与地震灾害做斗争的丰富的自然经验，我们小组试图通过文献查找，综合分析的方法来尽可能破译地震发生的“密码”，从而能够尽可能小地减小地震灾害。
关键字：地震 前兆 预报
基本知识
有句名言：知己知彼，百战不殆。我们人类要想战胜地震这个凶恶的大敌，必须先要尽可能详尽地了解地震的本性和“脾气”。
震惊世界的唐山大地震，使一个百万人口的大城市，一瞬间就毁灭了，留下的只有一片残垣断壁，仅仅几十秒钟，就让半个世纪的建设化做乌有，上百亿的财产付之东流。
绝大部分的大地震的强烈振动的危险期大概只有1分钟左右。难怪有人说：挨过这恐怖的一分钟，就有了生的希望。
强烈地震有很大的破坏性质。一种是直接灾害，如人畜死亡，房屋倒塌等等；另一种是次生灾害，由地震的间接原因造成，如海啸，滑坡，泥石流等，更容易引发灾害链，造成更大的经济财产损失。
地震伤亡是人们最关心的问题。可以说，震级越大，烈度越高，破坏越大，生命损失更大。
中国是一个地震高发地，所以探讨地震的前兆和预报更有重大意义。
前兆
地震前，在自然界发生的与地震有关的异常现象，我们称之为地震前兆，它包括微观前兆和宏观前兆两大类。
从搜集整理的资料来看，地震前兆有一些经验性质的共同特征：异常种类随地震的发展，逐渐增多；异常的持续时间与震级有关，震级越大时间越长；异常变化的时间进程有一定的联系；异常变化的空间分布相对集中；异常的幅度随着与震源的远近而有差别。
宏观异常
一、小震活动
有的大地震发生前几天或几小时，会发生一系列小地震多者可达几十至几百次，科学家称它们为前震。
由于观察认识到大震前有一系列小震，因此便可利用前震预报大震，并设法预防大震。
比如1809年8月11日贵州正安“小溪里、罗乾溪忽山动石坠，居民即将器具牛羊移居对山，迁毕地摇，房屋倒塌，田土尽翻，山泉凝而为潭，深不可测”。这说明，正安发生强震前，在小溪里、罗乾溪存在明显的小震活动，当地老百姓在观察到这种前震现象后，马上采取措施，人畜财物转移到安全地方，避免了伤亡出现。
二、动物反常表现
目前已发现地震前有一定反常表现的动物有130多种，其中反应普遍且比较确切的约有20多种，常见的有：
代表
大牲畜
马、驴、骡、牛等家畜
狗、猫、猪、羊、兔
家禽
鸡、鸭、鹅、鸽子
穴居动物
鼠、蛇、黄鼠狼
飞的昆虫
蜜蜂、蜻蜒
科学研究发现，一些动物的听觉大大优于人类的听觉。
如，人耳只能听见音频为每秒钟1000次至4000次的声波，而猫狗和狐狸却能听到音频每秒钟高于60000次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过100000次的超声波。
除了超声波，动物们还能传感音频每秒钟只有100次或不到100次的次声波，次声波不仅我们的耳朵听不出来，就是地震仪器也极少可能把它测定出来。因此，它们能遥感得出数百公里之外雷电和洋底海啸的声波。
鱼类对于微弱的震动也具有高度的敏感性。它们的胸腹两侧都长满侧腺，这是一种特殊的传感系统；爬行动物蛇能觉察地震，是因为它们能够嗅出地震前，地下所释放出来的碳氢化合物的气息；狗之能以吠叫预报地震，是能听见地震开始时所发射出来的超声波。
三、大气异常
地震前，尤其是大震前，往往会出现多种反常的大气物理现象，如怪风、暴雨、大雪、大旱、大涝、骤然增温或酷热蒸腾等。
大震前的各种大气异常现象，近年来有很多报导，可以说，临震大气物理现象都不是孤立的，但由于地震前兆现象和气象本身的自然现象容易混淆，还必须进一步加强研究。
四、“地光”
地震伴有发光现象并非偶然。在我国近年就至少有二三十次地震伴有地光。地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等。地光的形状不一，有的呈片状或球伏，也有是电火花似的。地光的出现时间不一般很短，往往一闪而过，所以不易观测。
地光发生的原因有人认为是地震前地电和地磁异常，使大气粒子放电发光所致；也有人认为是放射性物质的射气流从地下的裂缝中射出，在低空引起大气电离，因而发光。尽管原因还没有彻底清楚，但由于地光有时出现在大震之前，因此它是临震前的一种前兆现象，可以用来进行临震预报。
五、“地声”
在地震前数分钟、数小时或数天，往往有声响自地下深处传来，人们习惯称之为“地声”。
地声一般出现在震前几分钟、几小时，几天或几十天内。实际上临震前几分钟内出现者居多。
所以地声确是一种临震的信号。有的震区就是因为重视奇怪的地声现象，使人们躲过了灾难。
根据地声的特点，能大致判断地震的大小和震中的方向。一般说，如果声音越大，声调越沉闷，那么地震也越大；反之，地震就较小。
微观异常
一、地形变
从多年来的大地测量结果中发现，我国几次较大的地震：如1966年邢台地震、1969年渤海地震、广东阳江地震、1970年云南通海地震、玉溪地震等等，震前都有地形变活动。
我们已知道，地下断层的活动是大多数地震发生的直接原因，大地形变测量能够监视断层的活动，配合其他方法，如地声可监视断层微破裂等等，就有可能准确地判定断层活动的状态，沿着这个思路，大地形变测量能为地震综合预报提供极其有用的判断依据。
二、电磁场异常：
地震前磁场变化，很早就被人们注意到了。1872年12月15日印度发生地震前，巴西里亚至伦敦的电报线上出现了异常电流；1930年日本北伊豆地震时，电流计也记到了海底电线上的异常电流。
地震能引起电磁场的变化。一般认为磁场变化的原因有两个，一是地震前岩石在地应力作用下出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化；二是地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化。
岩石温度的改变也能使岩石电磁性质改变。唐山地震前两天，距唐山200多公里的延庆县测雨雷达站和空军雷达站，都连续收到来自京、津、唐上空的一种奇异的电磁波。因此，观测电磁场的变化也成为预报地震的主要手段之一。
三、地下水异常
大地震之前，震区范围的地下含水岩石在构造运动的过程中，受到强烈的挤压或拉伸，引起地下水的重新分布，出现水位的升降和各种物理性质和化学变化，使水变味、变色、混浊、浮油花、出气泡等。
由于地下水与河流之间存在互相补给的关系，震前地下水的变化，也会引起河水流量的变化。震前地下水发生的异常变化，是一种很重要的地震前兆现象，是目前预测预报地震的重要手段之一。
注意
值得指出的是：目前所谓的地震前兆，只能说是可能性的前兆，这些都属于分析统计一类的。
由于某些条件的变化，这些现象并不都是一定完全重复出现。突出的问题还在于有异常现象出现，但是没有地震发生的情况也是很多的。研究表明：地震前兆只是引发观测变化的一个可能因素，总体上说，还缺乏有效的方法和定量的指标，异常变化与地震关系的不唯一性仍然是地震预报中遇到的突出问题。
预报
所谓地震预报，顾名思义，是指用科学的思路和方法，对未来地震（主要指强烈地震）的发震时间、地点和强度（城级）做出预报。
从陆壳构造的复杂程度来看，一定区域范围内，产生应力集中的地点不是单一的。
一方面往往在一定范围内可能同时出现若干个局部的异常集中区域，但是其发展也并不是都会导致大地震的发生。有时一定区域范围内，观测资料有种种变化复杂的异常性，往往给寻找广阔区域的地震危险程度带来很大的困难。
从地球物理学的角度看，地震预报的困难还在于不能在实验室中模拟，野外观测的时间和区域有限，设备精度不高等等。
长期预报是对某一地区今后数年到数十年强震形势的粗略估计与概率性预测。主要依据是对历史地震活动资料的统计分析，对现今地质构造活动(尤其是断层)背景、地震活动背景、其他地球物理场的变化背景、地壳形变(幅度、速率、方向等)的观测研究，并考虑到天体运动、地球自转等因素。
通过断层活动与其他这些因素的组合特征及发展趋势，对区内的发震可能性及其变化方式进行分析，提出长期性的趋势预报意见。以此为基础，才可在监测力量较强、资料较多的地区进行地震三要素的中、短期定量预报。
由于中国地域辽阔，监测与研究力量有限，因此在长期预报中就要有所侧重，注意强震的地震地质标记，如大地构造的边界带、新构造差异活动带、活动断裂带、断陷盆地、地壳厚度变异带、壳内低速层(在地壳岩石圈之下，上地幔上部，大约60～250km深处有一地震波速局部降低的圈层，叫低速层)、地壳形变幅度、速度、强度等。
强震多发生在活动断裂的端点、拐点、交点、闭锁点等部位。
地震中期预报依据各种前兆趋势异常的时空分布特征圈定危险区，并据经验公式判断发震时间与强度。进行中期预报要考虑监视研究区的地震地质构造、历史地震情况、监测台网的布局，各单项异常的类型、空间分布特征、数量、幅度、异常起始、转折、结束时间及异常的预测意义；地震活动性的时间变化分析及是否出现空区(在被称作地震空区的区域内，地震活动水平明显低于周围地区，或几乎没有地震发生。
地震空区有可能与孕震有关)、条带、集中区等空间异常图像；在上述基础上统计与作图，进而分析各类异常的时空演变特点。
在短、临预报阶段，除继续追踪监视中期与短期异常的发展变化外，还应从时空两方面进一步核定与分析各类异常的数量、比例、持续时间、变化速率、异常幅度、转折、加速或恢复时间等特征量，临震阶段尤其要注意突发性异常的这些特征。
突发性异常既包括原有中、短期趋势异常、新的大幅度加速、转折或恢复，也包括新出现的前兆突跳、阶跃和有一定数量与范围的宏观异常现象，如地下水的突然升降、变色、变味、翻花、冒泡，水、气、油的喷发，动物习性异常，声、光、电异常及气象要素的突变等。
应综合分析突发性异常的总体特征；异常频次、强度等随时间的变化；突发性异常在空间分布上的相对集中性，异常分布与构造的相关性，异常数量与项目的比例等。密切监视预报区及周围地区的地震活动动态，尤其是当监视区出现显著的震群活动时，应立即运用多项判据判定是否为前震活动。
地震预报的新方法、新途径
一、卫星热红外异常法:
热红外异常实际上是观测值与背景值的差值。临震前热红外异常区域的确定就是根据这个差值而定的，它能实时地在卫星红外图像上被识别出来。
这种临震前卫星热红外异常是地面一近空大气层增温异常的真实写照，其基本特征有：现象的普遍性，异常形态的孤立性和分布上的局限性，异常面积与地震震级正相关，异常分布与活动构造带的紧密相关性，异常的时空演化特征，昼夜热红外异常对比的反差性和相对稳定性等等。
二、地震云法
在某些中强地震发生前，在其周围地区的天空中，一般在凌晨或傍晚会出现形似稻草绳状或条带状的云，这种长蛇状的云，如在天空较长时间不消失，这预示当地将可能发生有感地震。
地震云产出的原因：
近年来，一位名叫寿仲浩的旅美华人，从事地震云的研究成绩显著。
他说，一块很大的岩体受到外力造成的应力作用时，它的薄弱的部分将首先破坏造成小的地震。由于强震能够产生大的裂缝，较小的前震将产生许多小的裂纹，降低岩体的结合力。接下去，地下水将充填到连接处、小的裂纹和裂缝中。
进一步的物理的，以及化学的反应，进一步降低岩体的结合力直到它断裂。外力使相邻岩粒之间产生摩擦，产生大量的热量。对断层岩体的磨擦熔化与重新结晶的科学分析表明，沿着活动断层面的温度能够达到300 1500~C。
寿仲浩相信，岩体多孔缝隙中的水由于温度上升变成蒸气，这种蒸气从地表喷发出来可能是形成地震云的原因。
三、磁暴二倍法
磁暴是由于太阳上的黑子群或耀斑等所产出的强大的电磁幅射或微粒幅射引起了全球性的磁扰动。
根据张铁铮对北京自家疃地磁台1966~1970年的磁暴资料与同期的地震资料对照分析，在168个磁暴中，与地震同时或在地震前一天出现的有127个磁暴，占总数76 ，没有相应地震发生的磁暴41个，占24％。
上面的统计分析表明，磁暴的出现与地震发生有一定的联系。
通过几百次地震与磁暴组合分析：磁暴强度越大，对应地震越多，震级越大。推出的发震日期误差一般不超过3d。
四、其他方法
1．印度地震预报实践者桑姆一直坚持日影偏差观测。
一般来说，太阳投射到墙壁上影子的“正常轨迹”，每天同一时间的点基本上构成一条直线。然而，在观测中，桑姆发现：实际的太阳影子轨迹往往偏离该条“正常轨迹”直线。有时移向其右侧，有时移向其左侧。此外，每天不同时间的偏移量有所不同。
通过长期观测，桑姆发现太阳影子相对于“正常轨迹”直线的这种偏移，与而后地球上他的观测台所在位置经度(9o。范围内实际发生的地震有较好的对应关系。2003年7月24日至1O月18日桑姆提出了大约387项地震预测意见。
这些预测中，大约有37。2 达到相当高的精确性，实际地震发生在预测的日期范围±3 d之内；预测的经度和纬度±3。范围之内；预测的震级在±1级范围之内。
2．，在地震发生前的1～5 d间，高空电离层浓度会明显下降。
其中，七成的5级以上地震和八成的6级以上地震都有这种现象发生，高空电离层浓度减少的比例达35～57 ，显示地震发生前确有“征兆”。并根据电离层浓度的下降来预报地震。
值得注意
从目前研究进展情况看，世界上没有也不可能有任何一种单一的手段、技术、方法能够实现准确可靠的地震预测。
我们应当对在地震预报实践中表明有一定成效的各种方法技术，特别是新方法新技术给予切实有效的支持，以利于研究的进一步深化，并把各方面的研究成果集成起来，最后建成配套的，能相互补充、相互印证的综合测报技术体系，为攻克地震预报这一世界性科学难题做贡献。
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