书城童书地震防范与自救
16583100000008

第8章 地震的预测(2)

地震宏观异常在地震预报尤其是短期预报和临震预报中具有重要的参考作用,1975年辽宁海城7.3级地震和1976年松潘、平武7.2级地震前,地震工作者和广大群众曾观察到大量的宏观异常现象,为这两次地震的成功预报提供了重要资料。不过也应当注意,上面所列举的多种宏观现象可能由多种原因造成,不一定都是地震的预兆。例如井水和泉水的涨落可能与降雨的多少有关,也可能受附近抽水、排水和施工的影响;井水的变色变味可能因污染引起;动物的异常表现可能与天气变化、疾病、外界刺激等有关;还要注意不要把电焊弧光、闪电等误认为地光;不要把雷声误认为地声;不要把燃放烟花爆竹和信号弹当成地下冒火球。一旦发现异常的自然现象,不要轻易做出马上要发生地震的结论,更不要惊慌失措,而应当弄清异常现象出现的时间、地点和有关情况,保护好现场,向政府或地震部门报告,让地震部门的专业人员调查核实,弄清事情的真相。

植物重花重果是地震前兆吗

在强烈的地震前,动物会有各种各样的异常反应。一些植物在地震前也是有反应的,例如提前出芽、开花、重花、重果等。据有关资料:1668年7月25日山东郯城8.5级地震的前一年有“十月桃李华,林擒实(结果)”的描述;1852年黄海6级地震前有“咸丰元年竹尽花,兰多花蒂,重花结实”,“咸丰二年夏大水,秋桃、李重华,冬地震”的记载;1975年海城地震前一年的11月,有的杏树开了花;1976年初唐山一带的梨树及其他许多植物都提前开花,甚至开两次花,还有竹子开花、柳树枯梢、果树带果开花等现象;1976年松潘地震前,素有“熊猫之乡”的平武境内,箭竹大面积枯死,以至造成熊猫因缺食而饿死的现象。

但是引起植物异常的其他原因更多更普遍。比如反常的气候可能使植物先发生枯萎,再重新发芽;暖冬可使向阳地带的植物在冬季重花或发芽;暖春可使植物提前开花发芽;病虫害可使正常生长发育的植物落叶掉果,随后又再次发芽;不适时令的整枝修剪也会迫使植物违反节气开花发芽等。由此可见,根据植物的异常现象预测预报地震难度是比较大的,一定要对异常现象做深入细致的调查研究,一定要把其他各种可靠的前兆异常作为依据,而把植物的重花重果作为参考。

动物为什么能预知地震大量事实表明,动物对地震的预感要比人灵敏得多,1948年,苏联阿什哈巴德大地震的前两天,有人看到许多爬行动物大量出现,便向有关部门做了报告,但没有引起重视,结果导致惨重损失;1968年,亚美尼亚地震前的一个小时,几千条蛇穿过公路大规模迁徙,以致影响了汽车的通行;1978年,中亚的阿赖地震时,蜥蜴在地震前几天、蛇在震前一个月就离开了冬眠的地方,爬出洞穴,冻死在雪地里;我国唐山大地震前,动物的异常反应也很明显,如地震前一天,有人在棉花地里见到大老鼠叼着小老鼠跑,小老鼠依次咬着尾巴排成一串跟着,成百只黄鼠狼倾巢而出,向别处转移,并不停地嚎叫,很不安宁。

随着对地震研究的深入,人们发现,震前动物异常地区的分布并不是任意的,而是沿着震源的地质构造线两侧分布。例如,海城地震前,动物异常集中分布在东北和西北两条断裂带两侧;1976年,内蒙古的一次地震,动物异常集中分布在与长城走向一致的断裂带上,越过断裂带向北,动物异常反应就没有了。另外,地震前动物的异常反应在地区上有点状分布的现象,有的地方异常反应很突出,有的地方则不明显,这显然不是偶然现象,而是与地下断裂等分布情况有关。唐山地震前的夜里,丰南县养鸡场的鸡有30%乱飞乱跳,三个值班的同志以为鸡生病了,不敢睡觉,观察鸡的变化,突然大地震发生了,三人都跑了出来,并发现,鸡舍底下有一条大的地裂缝,正在冒着很难闻的气。

现在,人们已基本认可动物预知地震的现象,但地震源以什么信号刺激动物、动物又以什么方式接收了这些信号,却还没有弄清楚。

动物的异常反应与地震有关系吗

在大地震发生前的几天或几小时,一些动物往往会出现惊恐不安狂奔乱叫,萎靡不振、不思饮食等异常行为。有关动物与地震的关系研究结果表明,在自然界中,较大地震前有异常表现的动物约有58种,其中最常见的有狗、牛、马、驴、猪、羊、鸡、鸭、鹅、鸽子、兔、猫、蛇、鱼等。

那么,为什么大震前会有动物行为异常反应呢?一些研究结果表明,当某一地区一个较大地震临近发生时,其地表和地下的一些物理化学因素就会发生超常变化,如地声、地温、振动波、电磁波、水中的化学成分等,这些因素的超常变化,就会刺激某些动物,而这些动物的神经感知器官要比人类的某些神经感知器官灵敏得多。因此,当地震活动增强而引起自然界中的诸多物理化学因素发生改变时,某些动物就会出于本能地做出反应。

在我国,震前动物异常,曾对一些较大地震的成功预报起到了重要作用。如1969年7月18日渤海7.4级地震和1975年2月4日海城7.3级地震的成功预报。

但必须指出的是,并不是凡有动物异常就一定有地震发生。

由于能够造成动物出现异常行为反应的因素很多,例如季节变化,气候影响,环境的改变以及动物本身的生理活动及病理情况等,都可能造成动物的行为异常。所以,动物行为异常反应并不都是由地震引起的。况且动物还有适应性,也不是每次地震前所有的动物都会出现行为异常反应。因此,对动物的异常反应要注意观察,认真分析研究,排除各种与地震无关的因素;同时还要注意研究出现异常的动物种类、数量和范围及集中程度,并结合其他多种观测资料,加以综合判断,切勿草率行事。

地震的微观异常

人的感官无法觉察,只有用专门的仪器才能测量到的地震异常称为地震的微观异常,主要包括以下几类。

1.地震活动异常

大小地震之间有一定的关系。大地震虽然不多,中小地震却不少,研究中小地震活动的特点会帮助人们预测未来大地震的发生。

2.地形变化异常

大地震发生前,震中附近地区的地壳可能发生微小的形变,某些断层两侧的岩层可能出现微小的位移,借助于精密的仪器,可以测出这种十分微弱的变化。分析这些资料,可以帮助人们预测未来大地震的发生。

3.地球物理场的变化

在地震孕育过程中,震源区及其周围岩石的物理性质可能出现一些变化,利用精密仪器测定不同地区重力、地电和地磁的变化,也可以帮助人们预测地震。

4.地下流体的变化

地下水(井水、泉水、地下岩层中所含的水)、石油和天然气及地下岩层中还可能产生和贮存的一些其他气体,这些都是地下流体。用仪器测定地下流体的化学成分和某些物理量,研究它们的变化,也可以帮助人们预测地震。

不可准确预测的地震

国际上公认的、有科学和应用意义的地震预测必须较准确地估计出未来地震的发震时间、发震地点和震级这三个参数,一个都不能少。曾有科学工作者提出以下判别标准:对地震预测依据的可观测量有定量描述,对未来地震的发震地点、发震时间和震级给出定量描述,包括误差范围,有详细的事先预测文字记录,过去曾做过成功的和失败的详细预测记录。多年的研究和实践证明,要完全达到这些标准是非常困难的,这有多方面复杂多样的原因。最重要的是,目前人类探测技术有限,对地球内部的了解还差得很远,正如人们所说的,上天容易入地难。人们对地震发生的规律性也没有完全弄明白,而且可能有的地震前兆、地震的类型多种多样,不同地区之间也有很大差别,没有普遍适用的经验可循。自邢台地震以来,我国地震工作者进行了40多年的探索和实践,积累了一些经验和知识。地震预报的目前状况是,在一定条件下,只有在观测到明显的前震(大地震发生前的小地震)活动和其他异常现象时,才有可能提前做出一定程度的预报,例如1975年辽宁海城发生的7.3级大地震。如果没有明显的前震活动,即使有其他异常现象,有时也很难事先察觉到并及时做出比较准确的预测,例如1976年河北唐山发生的大地震。

目前,国际上对地震是否能够预测仍存在争议。一部分科学家认为,目前地震是不可能准确预测的,防震减灾的重点,就是加强工程抗震能力,也就是使建筑物、房屋更加牢固,即使发生大地震,也不会垮塌造成人的伤亡,至多出现裂缝等轻微破坏。也有一部分科学家坚持,在一定条件下,可以对未来大地震做出预测,这样的探索研究还应坚持下去。

地震预报困难的另一个原因是因为地震预报是政府行为,有关主管部门要发布地震预报,先要找从事地震预测工作的有关专业人员开会商议。由于预测手段不同,不同的地震观测台站根据不同的前兆异常得出的预测结论常常有很大分歧,谁也说服不了谁,最后导致有关主管部门很难做出决断。

面对地震预测预报的现状,除了加强地震短期预测、临震预测的探索研究外,还要加强防震减灾工作,因为它是减轻地震灾害的最有效措施。

地震预测的难题

由于地震过程的复杂性、无法直接探测震源和地震预报实践较少等原因,人类还很难完全准确地预报地震。地震预测至今仍是一个世界性科学难题。

气象预报能告诉我们雷阵雨即将发生,但是对于给人类带来巨大灾难的地震,能不能预测呢?

地震预测的现状

地震预测通常分为长期(10年以上)、中期(1~10年)、短期(10~100天)和临震(1~50天)预测。

20世纪60年代以来,日本、美国、前苏联和中国的科学家们都在积极进行地震预测的研究。

目前全球范围内已经建立了比较广泛的地震监测台网,科学家们还通过超深钻井等手段获取更多的地球内部信息。但是人类地震预报的水平还仅限于通过对历史地震活动的研究,对地震活动做出粗略的中长期预报。在短期和临震预报方面主要还是依靠传统的地震前兆观测和监测,仍处于经验性的预报探索阶段。

地震预测的难度

地震预测之所以成为难题,主要原因有三个:

第一,地震过程的复杂性。地震是地壳构造运动的产物,我们对地壳的分布情况,构造活动的性质、强度等,现在仍知之甚少。我们对于地震发生的规律的认识非常少,认知程度非常低。

第二,震源情况无法直接探测。地震大多发生在地下15千米左右的地壳中。人类对于地壳,目前其最大钻探深度仅达到12千米。因此,人们无法直接探测震源情况。

第三,地震预报实践机会少。具有破坏性的7级以上的地震,大部分发生在海沟或人烟稀少的地区,而大陆地区强烈地震在同一区域重复发生的周期往往在百年或千年以上。因此,人们从事地震预报的实践机会较少。

我国曾成功预报了辽宁海城、四川松潘和盐源等地强烈地震,创造了世界科学史上的奇迹,但也有未能预报1976年唐山大地震和2008年汶川大地震的遗憾。这种强烈反差,恰恰说明了准确预报地震的困难性。

我国鹫峰地震台

我国自建的第一个地震台是1930年建成的鹫峰地震台,距今已有83年了。

鹫峰地震台位于北京西山鹫峰,它是当年中央地质调查所的一个下属机构。

当时担任地质调查所所长的翁文灏,很重视地震地质的研究。1920年甘肃发生大地震,翁文灏曾与王烈、谢家荣等奔赴现场,在艰苦的条件下进行过详细的调查。通过那次调查,翁文灏深切感到要加强中国的地震研究,必须建立地震台,并需要有物理学基础的人参加,才能取得更完善的资料。

鹫峰地震台的建台工作,始于1928年。当时北平的一位名律师林行规,同丁文江、翁文灏等地质界人士有很深的交情,且颇热心于科学事业。他得知地质调查所要建立地震台,便主动把他在鹫峰新建别墅旁的一块空地捐给地质调查所,做建地震台之用。与此同时,翁文灏还通过清华大学教授叶企孙的介绍,请了李善邦来担任这项研究工作的负责人。

李善邦(1902~1980年)是广东兴宁人。1925年毕业于南京东南大学物理系。1929年他应聘之后,先去上海,在徐家汇法国天主教会办的地震台考察和学习了一段时间,随后赴鹫峰地震台任职。1930年初,鹫峰地震台建成,并安装了德国的小型维歇尔式机械地震仪。以后,又从爱沙尼亚订购了当时世界上最先进的地震仪——伽利清·卫利普式电磁地震仪。

鹫峰地震台从1930年9月20日开始记录,每月把记录到的震相到达时间编成月报,与世界各地震台交换。到1937年7月,抗日战争爆发为止,共记录了2472次地震,中间未曾间断。对其中重要的地震,还参考和利用其他地震台交换来的资料,定出震中位置及震源深度等数据,进一步加以分析和研究,编成鹫峰地震研究室专报出版。鹫峰地震台的仪器设备、管理水平及记录质量等,都已达到了当时世界的一流水平。加之鹫峰台地处在亚洲地震台站较少的地区,所以观测结果及研究报告很受世界同行的重视。

抗日战争爆发后,鹫峰地震台被迫停止工作。地震台的伽利清·卫利普式电磁地震仪拆卸后运到燕京大学存放,维歇尔式机械地震仪因不便拆运,留在鹫峰。抗战期间,李善邦、秦馨菱、贾连亨等鹫峰地震台的工作人员都相继离去,原鹫峰地震台的房屋则被抗日游击队作为指挥部使用。鹫峰地震台的历史,从此告终。

地震能预报吗

地震和刮风下雨一样,都是一种自然现象,在它来临之前是有前兆的,特别是强烈地震,在孕育过程中总会引起地下和地上各种物理及化学变化,给人们提供信息,只要人们认真观测并掌握地震前兆的规律,地震预报总有一天会实现。

在地震预报方面,我国地震工作者已经取得可喜的成绩。1975年2月4日海城7.3级地震时,我国做出了成功的预报,这是人类历史上的第一次成功的地震预报。在其后又成功地预报了1976年5月29日云南龙陵7.3级地震和1976年8月16日、8月29日在四川松潘、平武之间发生的两次7.2级地震。

最近十几年又有几次较好的地震预报。