地震知识系列讲座(2)地震前兆异常
岩体在地应力作用下,在应力应变逐渐积累、加强的过程中,回引起震源及附近物质发生物理、化学、生物、和气象等一系列异常变化。我们称这些与地震孕育、发生有关联的异常变化现象为地震前兆。地震前兆异常分为10大类:地震学前兆、地壳形变、重力、地磁、地电、水文地球化学、地下流体(水汽、气、油)动态、应力、应变、气象异常以及宏观前兆异常。下面介绍几种可简单观测的前兆异常。
水的异常:河北邢台区隆尧县马兰大队有三口水井,一口在村南,一口在村东,一口在村东北。1966年3月村南那口井突然向外喷砂,村东那口井井水突然冒气泡、翻油花,而村东北那口井井水突然变苦......,这三口井这么闹腾一阵之后,邢台发生了大地震。1970年1月云南玉溪大地震前,某公社旱情十分严重,但在大震前六、七天,却有几口井的水位突然显著升高,有的甚至溢出井外;那里有几条河,在天旱无雨的情况下,突然变浑而且流量增大;在极度震区,某村的一口甜水井,不仅水位急剧下降,而且水的味道也变咸变苦,相反,有的井水却突然变甜;有的井水,煮的饭变红,用来做豆腐、豆浆不能板结。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。
动物异常:1902年5月8日,意大利提尼克岛火山爆发,有3万多人死于非命。在清理废墟时,只见到一只猫的尸体。原来这些猫早已逃走了,不仅如此,在火山爆发前一个月,城郊树林里已听不到鸟叫。5月3日,一位中学教师在日记中写到"狗吠,母牛在路上急促地奔跑"。如果人们在事前早有警觉,这次灾情便会大大降低。据统计,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: 大牲畜,如马、驴、骡、牛等;家畜,如狗、猫、猪、羊、兔等; 家禽,如鸡、鸭、鹅、鸽子等; 穴居动物,如鼠、蛇、黄鼠狼等; 水生动物,如鱼类、泥鳅等; 会飞的昆虫,如蜜蜂、蜻蜒等。 这些动物的反常表现大体有三类:兴奋型异常。如惊恐不安、不进圈、狂吠,如癫如狂,仓皇逃窜;惊飞、群迁等。抑制型异常。如行动变得迟缓,或发呆发痴,不知所措,或不肯进食等。生活习性变化。如冬眠的蛇出洞,老鼠白天活动不怕人,大批青蛙上岸活动等。应该说明的是,动物异常的原因很复杂,很多时候与地震之间没有任何关系,所以在观察宏观变化时,一定要注意识别真伪,并及时向地震部门报告。
电磁场异常:1855年,在日本江户闹市区有一位开眼镜铺的商人,他用长3日尺(1日尺等于30.3厘米)的一个马蹄铁,在马蹄铁上面粘满铁钉,用此来招引顾客。但是,在1855年江户大地震发生的当天,吸到磁铁上的铁钉及其他铁制商品,突然掉落在地,使他大为惊愕。时过两小时,一次破坏性大地震发生了,震撼了整个市区。地震过后,发现那块磁铁又恢复了往日的吸铁功能。类似的事件,在我们国家也曾多次出现。1970年1月5日,在云南通海发生7.8级大地震。震前,震中区有些人在收听中央人民广播电台的广播,忽然发现收音机音量减小,声音嘈杂不清,特别是在震前几分钟,播音干脆中断。再如,1973年2月6日四川炉霍7.9级地震之前,县广播站的人发现,在震前5-30分钟,收音机杂音很大,无法调试,接着发生了大地震。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,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。
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。以邢台地震为例,震区内某水准点的高程变化。从1964年12月开始,一反其历年来长趋势下降的常态,以每年82-110毫米和速度急剧上升,到1996年3月15日突又转为迅速下降,到3月22日就发生了地震。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。
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。与此相应的温度、气压、温度的变化,会使人体感到不适。1975年2月4日,辽宁海城7.3级大地震之前,虽已是严冬季节,天气却特别暖和,有时能听到雷声;个别阴坡没有冻土,长青草,有的地方还发现蝴蝶和昆虫。1月31日出现高温低压,从2月2日起气温连续上升,气压急剧下降,到2月4日,日平均气温出现顶峰,比常年高8度。另外,2月3日上午3时至10时,震区气温突然上升,形成一个以海城为中心的急剧升温区,两个小时内海城增温12度,而离海城较远的大连市增温2度。震前不久,星空突然昏黑,地上伸手不见五指,大震过去后,很快又亮了起来。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。
地震知识系列讲座(2)大震预警
大震的预警现象、预警时间和避震空间的存在,是人们震时能够自救求生的客观基础,只要掌握一定的避震知识,事先有一定准备,震时又能抓住预警时机,选择正确的避震方式和避震空间,就有生存的希望。它主要有地声、地光和地颤动等。当人们感受到地震,到房屋倒塌破坏大约十几秒钟。其中包括地震波由弱变强和房屋由震到塌的时间。对于居住在楼房内的居民应在室内择地躲藏,居住在平房等简易处的居民,可以根据情况决定就地躲避还是离开。专家们认为:大多数地震是有感或轻度破坏地震,所以遇震时一定要镇静,并就地躲避(主要指楼房内人员)。地光预警: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。1976年5月29日20时23分和22时在云南的龙陵、潞西一带发生7.5级与7.6级两次强烈地震时,负责地震值班的同志观察到震区上空出现一条橘红色的光带,便当机立断,拉响了警报器,疏散人员,避免了重大伤亡。地光是地震前大自然向我们发出的警报。虽然时间很短,瞬时即逝,但当观察到这种地震前兆后,应该利用这个短短的时间,争分夺秒,立即采取防避措施,减免生命财产的伤亡损失。
地声预警: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"。据调查,距1976年唐山7.8级地震震中100公里范围内,在临震前尚没入睡的居民中,有百分之九十五的人听到了震前的地声。震前地声最早出现在距唐山7月27日23时左右,这些早期听到的地声比较低沉。如在河北遵化县、卢龙县,很多人在27日晚23时听到远处传来连绵不断的"隆隆"声,声色沉闷,忽高忽低,延续了一个多小时。在京津之间的安次、武清等县听到的地声,就象大型履带式拖拉机接连不断地从远处驶过。在剧烈的地动到来前半个小时到几分钟内,震区群众听到了不同类型的地声。据后来人们回忆,有的听来犹如列车从地下奔驰而来,有的如狂风啸过,伴随飞沙走石、夹风带雨的混杂声,有的似采石放连珠炮般声响,在头顶上空炸开,或如巨石从高处滚落。这奇怪的声响和平日城市噪声全然不同。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。当听到地声时,大地震可能很快就要发生了,所以可把地声看作警报,应该立即离开房屋,采取紧急防御措施,避免和减少伤亡损失。
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