地震前出現(xiàn)與地震發(fā)生有密切聯(lián)系的各種異?,F(xiàn)象都叫地震前兆。因此,地震時有前兆的。地震前兆分為宏觀前兆和微觀前兆。宏觀前兆是指人能直接感覺到或用眼睛看到的包括動、植物的不正常反應(yīng),地下水的變化,氣象變化以及小震活動等。微觀前兆是指人直接看不到或感覺不到,只能用儀器測量的,如地殼的形變、地面的傾斜和海面升降、地下水化學(xué)成分的變化,地震波傳播速度變化,地電、地磁、地溫、地應(yīng)力的微弱變化及人們不能感覺到的小震活動等。目前,我國開展微觀前兆檢測的主要方法有地形、地磁、地電、重力、地溫、地下水及水化學(xué)等的監(jiān)測。
那么,地震可以預(yù)報嗎?
在震前的一段時間內(nèi),震區(qū)附近總會出現(xiàn)一些異常變化。如地下水的變化,突然升、降或變味、發(fā)渾、發(fā)響、冒泡;氣象的變化如天氣驟冷、驟熱,出現(xiàn)大旱、大澇;電磁場的變化及臨震前動物、植物的異常反應(yīng)等等。根據(jù)這些變化進(jìn)行綜合研究,再加上專業(yè)部門的地震機(jī)制、地震地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、生物變化、天體影響及氣象異常等方面利用儀器觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,可以對發(fā)震的時間、地點(diǎn)和震級進(jìn)行預(yù)報。如我國對海城1975年7.3級地震的成功預(yù)報,就是一例。但是,由于地震成因的復(fù)雜性和發(fā)震的突然性,以及人們現(xiàn)在的科學(xué)水平限制,直到目前地震預(yù)報還是一個世界性的難題,尚無可靠的途徑和手段能夠準(zhǔn)確的預(yù)報說有破壞性地震。為此各國地震工作者和專家都在努力探索。
(一)地聲
地聲,是地震使地下發(fā)出的聲音。這些聲音常常伴隨地震出現(xiàn),主要表現(xiàn)為:狂風(fēng)怒吼聲或山洪咆哮聲,兵戈撞擊聲,馬達(dá)轟鳴聲,響雷聲或悶雷聲,大樹折斷的“咔嚓”聲或履帶拖拉機(jī)、坦克開動時的吼叫聲及撕裂聲等等。地震、山崩時有液體或氣體從地殼內(nèi)沖出或爆炸,或在地內(nèi)運(yùn)移等等都可造成發(fā)生現(xiàn)象。由于聲源介質(zhì)、能量、傳播介質(zhì)、距離以及人的精力、精神狀態(tài)各不相同,再加上不同地形地物的發(fā)射、折射等等,人們描述地聲時自然就千奇百怪,各具特色了。
地聲是地下巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其所含的液體、氣體運(yùn)動變化的結(jié)果,由相關(guān)大部分的地聲是臨震征兆。掌握地聲知識對于緊急避險防災(zāi)有很多好處。
(二)地光
在地震前或地震時在地面或在天空中出現(xiàn)的發(fā)光現(xiàn)象,形狀不同,顏色各異,人們稱其為地光。它和地聲一樣,也是地震即將到來的警兆。同樣,看到地光后,馬上采取果斷措施是可以減輕危害的。1975年2月4日,海域地震前,從大連開往北京的列車,在將要到唐王山站時,看見前方突然出現(xiàn)了紫紅色的耀眼亮光,司機(jī)判定是地光,緊急制動,還未等列車停穩(wěn),已聽到一聲驚天動地的巨響,強(qiáng)烈的地震發(fā)生了,列車在劇烈搖晃中停止前進(jìn),沒有發(fā)生險情。
地光的發(fā)光形式不同,可分低空大氣發(fā)光,電暈放電發(fā)光及地下逸出的物質(zhì)流發(fā)光。形態(tài)上有閃電狀、火球狀、片狀、條帶狀、柱狀或探照燈狀、散射狀等等。地光有的不動,有的卻在空間運(yùn)動或行走,或隨時間延長不斷地變化。
(三)地震前地下水升降的原因
大震前,有時天氣大旱,但井水(地下水)卻猛漲,甚至溢出地表;或在多雨的季節(jié)里,井水本應(yīng)逐漸上升,但卻猛降,甚至干涸;有的地方,本沒有水源,卻有大量地下水涌出等等;這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是因在地震的孕育過程中,地應(yīng)力不斷增強(qiáng),尤其在震中區(qū)附近,因地應(yīng)力的作用,會逐漸下降,尤其是地殼局部區(qū)域在地應(yīng)力作用下遭受破壞,發(fā)生變形或加速位移,造成巖層破壞而引起上下層地下水的貫通,都會使水位產(chǎn)生急劇的升降運(yùn)動,這就是利用地下水預(yù)報地震的依據(jù)。
(四)地震前的氣象異常
一次地震,特別是強(qiáng)烈地震之前,總會出現(xiàn)一些氣候和天氣的異?,F(xiàn)象。如熱異常,在某些地震之前非常明顯。1966年3月8日我國邢臺7.3級地震前的7天內(nèi),平均氣溫有零下13度一下升高到11度。我國海城1975年2月4日的7.3級地震前的一旬,比歷年同期高出3.7度,臨震當(dāng)天八時至九時半爆發(fā)性增溫12度,使寒冷的冬天出現(xiàn)了悶熱的現(xiàn)象。這種異?,F(xiàn)象,是由于孕震區(qū)處于地殼激烈變動前夕,地殼臨破裂前地下熱能發(fā)生了劇烈擴(kuò)散,并通過某種途徑書送給了大氣。這種熱異常范圍小,持續(xù)時間短。
有的專家還總結(jié)出在地震前的一年或幾年的一定時間段內(nèi),先出現(xiàn)大旱而后是洪水大澇,或先是大澇而后是大旱,或旱澇交替出現(xiàn),隨后便會發(fā)生大地震。這種震例,國內(nèi)外均有,如1970年我國南通地震,在前二三年都出現(xiàn)百年不遇的特大洪水,造成大澇,之后又出現(xiàn)少有的大旱;1989年我國河北大名地震前出現(xiàn)過旱澇交替的現(xiàn)象。其他還有震前怪風(fēng),淫雨、黃塵、大氣混濁等各種現(xiàn)象。
(五)對地震宏觀異常的識別
大地震前會出現(xiàn)各種類的宏觀異常現(xiàn)象,并被大量的地震震例所證實,但熱識別他卻是一個復(fù)雜的問題。一般來說,產(chǎn)生非震動物異常的干擾因素有天氣因素(如魚類上浮、蛙類遷徙)、生理因素(如動物生病、發(fā)情)、環(huán)境因素(如水質(zhì)污染)、蟲害侵?jǐn)_等等。產(chǎn)生非震地下水異常因素有自然因素,包括氣象、水文、地震、生物等干擾的因素;人為因素包括灌溉、注水、排水等;產(chǎn)生非震的植物異常因素有病蟲害和氣象異變。地震前宏觀異變的特點(diǎn),一時上述非震影響所致;二是宏觀一場有規(guī)律性,空間上受地質(zhì)構(gòu)造控制,時間上有同步性,各類上有廣泛性,數(shù)量上有眾多性。當(dāng)然,若判斷是否地震異常,還必須綜合地震活動和其他微觀前兆檢測手段來測定。
(六)地震時噴砂、冒水的原因
地震時,由于低劣,其縫切過地下含水層,使地下水受到擠壓,并沿著裂縫夾帶著泥沙涌出地表,即形成噴砂、冒水現(xiàn)象。有些地方冒出的是黑水或紅水、黃水,是因地下土質(zhì)為黑色淤泥或紅色、黃色土層,地震時便形成黑色、紅色、黃色泥漿冒出地面的現(xiàn)象。
(七)地震時為什么地面先顛簸后搖晃
地震時先顛簸后搖晃是地震波傳播的速度和方式不同造成的。地震波的傳播通常分為兩類,一類在地球內(nèi)部傳播成為體波;另一類沿地表面和巖層表面?zhèn)鞑?,稱面波。體波又分縱波和橫波??v波傳得快因而先到地表,其范圍在1公里~20公里間,速度為7~8公里/秒;而橫波速度才4~5公里/秒,面波最慢只有3公里/秒。由于縱波行進(jìn)時因波形的物理特點(diǎn)引起地面物體上下顛簸,也就是人感到先是上下動。橫波慢,后到,它的波形特點(diǎn)是使物體左右搖晃。所以,人覺得上下動后才左右動,連貫起來便是地震來了先顛簸后搖晃了。
(八)關(guān)于動物
據(jù)資料介紹,一次較強(qiáng)的地震發(fā)生前,約有近百種動物會有不同程度的異常反應(yīng),其中較明顯的有四十余種。為此,人們總結(jié)編出了動物前兆異?,F(xiàn)象的諺語:
震前動物有前兆,群測群防要做好;牛羊騾馬不進(jìn)圈,老鼠搬家往外逃。
雞飛上樹豬拱圈,鴨不下水狗狂叫;蜜蜂群鳥遷家忙,大貓叼著小貓跑。
冬天蛇蛙早出洞,鴿子驚飛不回巢;兔子疏而蹦又撞,魚兒驚慌水面跳。
家家戶戶都觀察,綜合異常做預(yù)報。
(九)關(guān)于地下水和植物
在較強(qiáng)地震發(fā)生前,由于受地應(yīng)力的作用,地下水也會出現(xiàn)明顯的異?,F(xiàn)象。有的井水位升降,有的水面漂浮著油花、冒氣泡或水打轉(zhuǎn)、變渾、翻泥沙、有的井水變味,有的水溫也有變化。
植物的異常主要表現(xiàn)為不合時令的生態(tài)變化,如海域大震前正值冬天,可是在一些山坡上卻出現(xiàn)青草發(fā)芽和樹開花的現(xiàn)象。