地震观测小知识

风雨阳光

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。　
　　在我国的地震史料中有不少震例记有前震活动。如公元1512年"五月云南地连震十三日，八月云南地大震"。1668年7月25日镇江府、丹阳"戌时地震，先数日微震一次，是日震甚，山动摇，江河之水皆为鼓荡，停泊之舟多覆溺，城内外震裂墙屋无算"。就是说在强震发生前数月或数日存在前震现象。
　　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。　
　　小震活动不断，但无大震发生的现象也很多。另外小震活动不明显，发生大震的例子也常出现。所以，以小震活动作为前兆预报地震，目前不具有普遍意义。
　　一次大地震之后，紧跟着就会发生一系列较小的地震，称为余震。大震之后的余震活动，有的很多，有的很少，持续时间也不一样。如1609年12月29日福建同安"酉时地大震，连日微震，逾震方止"。大震之后存在余震活动，主震过去以后，要防止余震，特别是强余震进一步造成伤亡破坏，应有所戒备，避开危险地方。
　　日常生活中，观察到了前震活动，并以它作为预报大震的手段，可以设法避免或减轻大震造成的伤亡和损失；大震发生之后，监视住余震活动，可以防止灾情的加重和扩大。掌握大地震往往有前震和余震的活动规律，对于研究地震预报，进行防震抗震都有重要的意义。
　　我国地震预报的水平
　　我国目前的地震预报水平的状况，大体可以这样概括：
　　我们对地震孕育发生的原理、规律有所认识，但还没有完全认识；我们能够对某些类型的地震做出一定程度的预报，但还不能预报所有的地震，我们作出的较大时间尺度的中长期预报已有一定的可信度，但短临预报的成功率还相对较低。
　　我国的地震预报由于国家的重视和其明确的任务性，经过一代人的努力，已居于世界先进行列。在第四个地震活跃期内，曾成功地对海城等几次大震做过短临预报，因此经联合国科教文组织评审，作为唯一对地震作出过成功短临预报的国家，被载入史册。　
　　但是从世界范围说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发展的规律，我们的预报主要是根据多年积累的观测资料和震例，进行经验性预报。因此，不可避免地带有很大的局限性。为此，《中华人民共和国防震减灾法》第十六条规定：国家对地震预报实行统一发布制度。
　　地震短期预报和临震预报，由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。
　　任何单位或者从事地震工作的专业人员关于短期地震预测或者临震预测的意见，应当报国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构按照前款规定处理，不得擅自向社会扩散。
　　在我国，地震预报的发布权在政府。属于地震系统的任何一级行政单位、研究单位、观测台站、科学家和任何个人，都无权发布有关地震预报的消息。
　　喷出地面的井水
　　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。　
　　1975年2月4日海城地震之前，先后发现467口井水位有升降变化，此外出现井水翻花冒泡、变浑、变味、变色、浮油花等总共449起。如岫岩县哨子河公社油房沟生产队的养鱼池，在震前4小时，水从冰面上的通气孔中突然喷出，水柱高达7尺余。又如，丹东市郊九连城公社套外三队的一口井在震前井水严重发浑无法饮用。
　　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。　
　　1966年，苏联的塔什干发生一次5.6级地震。该地区有一口2000米的深井，自1961年起至震前，井水中氡的含量增加了3倍，地震发生后又恢复正常。以后，许多国家相继利用井水开展氡气测量，用以预报地震。
　　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。
　　黑猩猩在呼唤
　　1978年，在美国地质调查局出版的《地震震情通报》中刊出一幅幽默照片，照片上有一只黑猩猩紧闭双眼，张开大嘴用力叫喊。照片下面写着"我能预报地震，地震学家们能不能？"照片的作者可能是要大家更相信动物能预知地震，而不是讽刺地震学家。　
　　的确，当人们在总结地震经验时，常常会提到震前动物异常现象，可惜的是在震前很少有人对此进行防范。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。
　　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。
　　1968年山东郯城8.5级大震之前，在震中区东面海上有个小岛，由于地面慢慢隆起，小岛不断上升，后来居然同大陆连成一片。地震爆发时，极震区东侧猛然上升，使相邻的江苏赣榆东面的海水后退了十五公里。　
　　美国地震学家沿着圣安德烈斯大断层共布设了80多个观测点。由于这条断层的活动，使得加利福利亚州西海岸成为世界上地震最频繁的地区之一。圣安德烈斯断层的突出特点在于水平方向错动。如1906年地震时，一次断层两侧错动了6.4米，按地质方法推算，从侏罗纪到现在，该断层水平位移量已达500公里。目前据卫星测定，该断层有的地段水平剪切相对速率可达每年5厘米。
　　日本在几次大震之前，也发觉了异常变化。如1964年日本新泻地震之前9小时左右，发觉了应变异常。当时在距主震震中70公里远的20架垂直向应变仪（垂直伸缩仪，放在40米深的井内）中，有15架记录到地面发生0.3－0.4毫米的垂直膨胀。
　　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。
　　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。
　　1503年1月9日，江苏松江地震，有震前"有风如火"的记载。
　　1668年9月2日，山东莒县地震，有震前"酷暑方挥汗"、"日色正赤如血"的记载。
　　1920年12月16日，宁夏海原地震，有"未震之前数日，四面天边，变黄如火焰，睛空干燥，人均感觉焦灼干燥"的记载。
　　1925年3月16日云南大理地震，震前"久旱不雨，晚不生寒，朝不见露"。
　　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。
　　1973年2月6日四川炉霍发生7.9级地震，"震前几小时风尘大作，风向紊乱，上下乱窜"。1966年2月5日，云南东川发生6.5级地震的前三日连续有霾，震前一日霾的浓度最大。1971年3月23日新疆乌什发生6.3级地震前几天，雾气腾腾，灰尘满天。1975年2月4日辽宁海城7.3级震前不久，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。