真有“地震云”嗎？

本刊記者

5月9日，某網站“貼吧”里出現(xiàn)一張貼子：“19：15，我在臨沂看見大片地震云，不知今明兩天哪里要發(fā)生6級以上強震”。這個簡短的貼子當時并沒有引人注目，直到5月12日14時28分，一場7.8級(后被修訂為8.0級)的極其慘烈的地震在四川汶川發(fā)生。在那之后，這張貼子迅速成為網上的熱點，瀏覽量達到了上百萬，更有不知多少人也嘗試著從云中發(fā)現(xiàn)些蛛絲馬跡，像看云識天氣一樣來尋找地震的預兆。難道，地震云真會是地震的天然“預報者”嗎?地震與氣象之間有什么關系嗎?

云彩與地震

其實，早在17世紀中國古籍中就有“晝中或日落之后，天際晴朗，而有細云如一線，甚長，震兆也”的記載。1935年我國寧夏的隆德縣《重修隆德縣志》中記載有“天晴日暖，碧空清凈，忽見黑云如縷，宛如長蛇，橫臥天際，久而不散，勢必為地震”。但是，“地震云”并沒有一個嚴謹?shù)目茖W定義，甚至這一名稱本身也不是地震科學工作者提出來的。地震云一般是指在某些中強地震發(fā)生前，在其周圍地區(qū)的天空中，出現(xiàn)形似稻草繩狀或條帶狀的云，這種長蛇狀的云，如果在天空較長時間不消失，這預兆當?shù)貙⒖赡馨l(fā)生有感地震。地震云出現(xiàn)的時間以早上和傍晚居多，而且地震云持續(xù)的時間越長，則對應的震中就越近，地震云的長度越長，則距離發(fā)生地震的時間就越近，地震云的顏色看上去越令人恐怖，則所對應的地震強度就越強。

日本一位政治家、曾任奈良市市長的鍵田忠三郎親身經歷過日本福岡1956年的7級地震，并且在地震發(fā)生前親眼看到天空中有一種非常奇特的云。他留意到，以后只要這種云出現(xiàn)，總有地震相應發(fā)生，所以他就把這樣的云稱為“地震云”。他成功地預報了一次震中在太平洋、涉及北海道至四國島的7.8級地震，并由此在20世紀70年代末期引起一場關于地震云的國際性學術大辯論。有人認為這種方法只能在社會上引起混亂，沒有任何科學價值。還有人認為鍵田忠三郎統(tǒng)計的地震，有的遠離日本本土，有的發(fā)生在海底數(shù)百千米深的地方，其前兆不可能在日本上空的大氣層中有所反映。

無獨有偶，1976年7月28日，我國唐山發(fā)生了7.8級強烈地震，在7月27日傍晚，日本一位叫真鍋大覺的教授發(fā)現(xiàn)天空出現(xiàn)了一條異常的長長彩云，并用相機拍攝下來?！暗卣鹪啤钡淖畲筇攸c在于“奇”，與一般的云有著明顯的區(qū)別。根據(jù)氣象觀測，人們把“地震云”大致分為4種，第一種是條帶狀的云，像飛機飛過之后留下的痕跡，不過更加厚實和豐滿些，它一般預示震中處于云向的垂直線上；第二種是呈波浪狀或者輻射狀的云，若云呈輻射狀，一般云的交點垂直于地面就是震中所在地；第三種是垂直的像龍卷風一樣，或者像無風時垂直向上的煙柱一樣的云；第四種是固體形狀的大塊的或者團狀的云。

目前，對于地震云的形成原因眾說紛紜，較早的理論由真鍋大覺提出：地震前地球內部積聚了巨大的能量，使地溫升高，加熱空氣，成為上升的氣流，并以同心圓狀擴散到10000多米高度的同溫層，使高空的雨云形成細長稻草繩狀的地震云。

我國有學者則提出，地震云既能產生于震中區(qū)上空，也能產生于遠離震中區(qū)而又有應力集中的斷裂帶上空。當因震前容積增大而傳遞應力至遠離震中區(qū)時，在應力集中過程中，斷裂帶上的強應力作用使巖石發(fā)生擠壓摩擦，使熱量增加，地下熱流通過斷裂帶不斷逸出地面，上升到高空，形成帶狀地震云。而且地熱傳遞給大氣，不一定非通過從斷裂帶逸出的氣流不可，還可以通過輻射的方式(如超高頻或紅外輻射)來加熱斷裂帶上空的各種微粒，從而導致了條帶狀地震云的產生。由于斷裂帶大多垂直震中的震波傳遞方向，所以由此產生的條帶狀地震云也是垂直來自震中的震波傳遞方向。這個觀點能解釋為什么地震云有時并不出現(xiàn)在震區(qū)上空，反倒是在遠離震區(qū)的地方發(fā)現(xiàn)地震云。但仍有疑點無法解釋，比如，對于那些相隔半個地球的遠震地震云來說，它能否把應力傳過去，令人懷疑。還有，那些發(fā)生在海底的地震，更令人難以相信它們會引起地震云。

目前，關于地震云的形成，以及它與地震發(fā)生之間的聯(lián)系仍是帶推測性質的，還缺乏實驗依據(jù)。因為地震本身是一個非常復雜的過程，尚有許多待解之謎。不過，正像地震發(fā)生之前可能會伴隨地磁、地電、水化學、地殼形變等一系列變化一樣，誰又能肯定云異常以及氣象異常與地震的發(fā)生僅僅是巧合呢?解決地震預報這一世界性科學難題的方法不能也不應該只有一種。

干旱與地震

我國是地震多發(fā)國家，同時又是相關歷史文獻記載極其豐富的國家，有學者總結發(fā)現(xiàn)了“中國早震關系”，進而提出“地震影響氣象”的概念，并發(fā)展起一門新興的“地震氣象學”。

根據(jù)“旱震關系”，6級以上大地震的震中區(qū)，震前1－3.5年往往是旱區(qū)。旱區(qū)面積隨震級大小而增減。旱區(qū)越大，干旱時間越長，相應的震級越高。在旱后第三年發(fā)震時，震級要比旱后第一年內發(fā)震增大半級。其中旱震的“旱”不同于普通的對莊稼不利的旱情。往往是連旱。而且是大面積的嚴重干旱或幾十年不遇甚至上百年不遇的大旱；從旱到震，必然有個特殊降水把旱區(qū)瓦解的過程。在干旱的背景下出現(xiàn)臨震時的降水(雨、雪)也是一個顯著的特點。

“旱震”理論的研究者指出，從歷史資料來看，公元前231年(秦始皇十六年)至1971年這2000多年間，華北及渤海地區(qū)共發(fā)生6級以上大地震69次，其中67次地震，都是早震震例。其中，震前1年大旱者為27次，震前2年大早者為15次，震前3年大旱者16次，震前3.5年大旱者為9次。

1972年我國華北及渤海地區(qū)出現(xiàn)了幾十年不遇的嚴重大面積干旱，其中，遼寧錦州一岫巖一帶，河北唐山地區(qū)及石家莊、邢臺、太原、忻縣一帶為特旱區(qū)，尤其是華北北部還出現(xiàn)了建國以來少有的暖冬、冷春，干濕失調的氣象異常，這與隨后的海城地震、唐山地震和灤縣地震是否存在某種關系呢?而此次發(fā)生在四川的地震，人們想必還對之前兩年四川特大干旱的景象記憶猶新，部分地區(qū)達到幾十年甚至百年一遇，這難道也是偶然的嗎?“旱震關系”是否可以成為6級以上大地震中期預報的一個有效方法呢?

研究地震氣象學，就是要深入研究孕震過程中的氣象效應。干旱與地震的關系只是地震氣象學研究的一個方面。還有學者推測，地震發(fā)生之前的臺風路徑也可能會發(fā)生改變。唐山地震前，臺風路徑便因地震“誘發(fā)”而改變：今年緬甸風災的路徑也發(fā)生突然的改變。包括地震之前淮河流域水流改變，據(jù)此有專家認為這與汶川地震具有一定聯(lián)系。

地震氣象學還處于起步階段，地球科學、大氣科學的相關理論有待完善。比如就“旱震”觀點來說，強震發(fā)生前1－3.5年期間延續(xù)相當時段、波及相當面積包含特旱區(qū)的大旱區(qū)現(xiàn)象背后的驅動機制是什么?該區(qū)域地殼與地幔之間的相對運動出現(xiàn)了什么情況?又是什么運動周期導致該區(qū)域在該時段(而不是其他時段)發(fā)生上述情況?這些問題還有待更深層的研究。但是，我們既然發(fā)現(xiàn)地震，尤其是大地震發(fā)生前可能是有氣象異變作為其前兆的，便要抓住這種前兆，以期在預測、預報和預防大地震方面發(fā)揮一定作用。

降雨與地震

大地震過后一般都要下大雨，經歷過唐山地震的人們應該留有印象，此次汶川地震也是如此。這一現(xiàn)象從地質學和氣象學上應該很好解釋，地震后，出現(xiàn)很多的裂縫，地球內部的熱量大量的釋放出來，同時使得地面溫度升高，蒸發(fā)加強，并且使得地下的一些水汽沿著裂縫進入空氣中，這樣就形成很強的上升氣流，對流便導致降水。另外震后大氣中的粉塵增多，充當了降雨的凝結核。

但是，你知道大雨還有可能觸發(fā)地震嗎?這是歐洲地質學家的最新研究成果。只是暴雨之后的地震都比較小，人感覺不到，只有地震儀能探測到。

由暴雨所觸發(fā)的地震大都發(fā)生在喀斯特地區(qū)。其地貌特征是：在松軟的碳酸鹽巖上具有許多深長的裂縫、地下水道以及洞穴。經過幾千年的略帶酸性的雨水沖刷，碳酸鹽巖床——尤其是石灰?guī)r或者白云石——逐漸融化而形成這些典型的地貌特征。這些形形色色的裂縫、水道和洞穴，才是產生地震的關鍵。雨水傾入隧道和洞穴而不能分流，致使壓力激增，導致巖石爆裂，最終觸發(fā)了地震。相反，在非喀斯特地區(qū)，雨水壓力會均勻分布，再由河流緩慢釋放，因此雨水滲透到地下的壓力就很小了。

這項研究對我國的地震研究也具有借鑒意義。因為在我國云南、貴州等地，喀斯特地貌十分普遍，湊巧的是，這兩個省份恰好也是地震高發(fā)區(qū)。如果喀斯特地區(qū)的地震與降水果真有如此緊密的聯(lián)系。那么這兩個省份的不少地震會是由降水引發(fā)的嗎?我們是否可以通過控制相關地區(qū)的降雨或者采取分流措施來減少地震發(fā)生呢?

責任編輯龐云