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地震科普知识
地震科普知识
一、地震基本知识
地震是一种使人类文明毁于瞬间的巨大天灾.它的发生是不以人的意志为转移的。
目前的地震预报水平还不能准确的说出它将要发生的时间、地点和震级。
但是，经过几十年的探索，我们有办法减轻地震所造成的损失，这就是“防震减灾”。
为提高广大群众的防震减灾意识，掌握自防、自救的技能，降低震灾损失，在群众中应加强对防震减灾知识的宣传。
现将有关地震和减灾的常识介绍如下：
（一）地震发生的原因与分类
地球内部深层物质的不断运动和变化，促成地球表层，尤其是地壳的不断运动变化，从而在漫长的地质年代里，逐渐积累了巨大的能量。
在地壳某些脆弱的地带，当它承受不了巨大的应力作用时，或者岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。
地震根据成因可分为：
天然地震、诱发地震和人工地震，其中天然地震主要包括构造地震、火山地震、塌陷地震。
（二）地震的几个概念
震源、震中、震中距、震源深度是地震的几个基本感念。
地球内部直接发生破裂的地方称为震源。
震源正对着的地面称为震中。
震中到观测点的距离称震中距。
震源到震中的距离称震源深度。
按震源深度的不同，地震又分为浅源地震、中源地震、深源地震。
震源深度小于60公里的为浅源地震；震源深度为60—300公里的为中源地震；震源深度大于300公里的为深源地震。
二、震前异常
（一）震前动物异常
各种动物都有自己的特殊的感受器官，它能灵敏地接受到外来的信息。
因此，当动物机体受到外界某种刺激时，便产生各种异常反应。
地震也会对许多动物造成刺激，使动物在震前出现异常反应。
由于地震前兆信号在时间上、空间上、强度上有自己的特点，所以会使动物异常反应出现新的特征。
这就为我们识别地震异常提供了条件。
1、震前动物异常特征
震前有异常反应的动物达几十种之多，常见的有狗、鸡、鼠、鱼、鸟、蛇、猪、牛、羊、马、驴等十多种。
其反应特征是：
（1）行为表现为烦躁、恐慌不安、不进食、不进窝等，少数表现为萎靡不振、条件反射暂时消失等。
具体表现有：
a、鱼类：
出现翻腾、群迁、浮于水面，当鱼头与鱼身平行水面即属地震异常，鱼头向上，鱼身向下的属干扰（缺氧）。
昏迷状态，从深水向浅水区和岸边游动，跃出水面等。
b、穴居动物：
老鼠，在大震前一至五天，或半个月，白天成群出洞，乱窜乱叫，慌乱搬家，带仔鼠外逃，不怕人，见食物也不大理会等；蛇在大震前几天，在严寒季节能从洞里出来。
C、家畜：
狗在大震前几小时至几天内，出现惊慌不安，昼夜漫无目标地连续狂吠。
有的则愁叫嚎哭，声音低沉。
有的爬上屋顶，不进屋，惊慌地跑出村外。
猪出现烦躁不安，不想吃食，在圈内乱撞乱叫，甚至越圈逃出。
猫出现惊慌不安，叫声凄惨，见老鼠也不捉。
兔在笼内乱跑乱撞，后脚直立，企图外窜，甚至怪叫。
牛、马、骡、驴、羊等出现焦躁不安，不想进食，乱跑、惊车、嘶叫，不进厩，或在栏内乱蹦乱跳等现象。
d、家禽及鸟类：
大震前一二天鸡、鸽等出现惊飞紧张，不进窝等现象。
鸡在窝里直打“扑拉”。
鸽，还出现视听反应，颈直立，似见危险之物。
鸭、鹅，出现赶不下水，或在水中拍打翅膀，惊飞，晚上不进窝、发呆、不思食等症状。
虎皮鹦鹉等观赏鸟，临震前在笼中猛烈地冲撞，叫声惊恐。
（2）时间分布特征
震前动物异常反应的时间，多集中在一天之内，即各种动物群体反应达到最大峰值的时间，是在震前24小时之内（这是临震预报时间要素的重要依据）。
也有长至十天、半月的，短至几十分钟到几分钟的，参考下表：
动物出现异常反应与发震时间的关系
动物名称
震前出现异常的时间
狗
震前半小时至2天
鸡
震前1—3天
鼠
震前1—5天，甚至半个月
鱼
震前几小时—10天
鸽子
震前几小时—1天
野鸡
震前1—2天
蛇
震前2—3天（如出冬眠约提早10天以上）
猪、牛、马、羊
震前几小时—1天
东北虎
震前几小时
虎皮鹦鹉、天鹅等
震前10几分钟—几小时
（3）空间分布特征
震前动物异常的分布是不均匀的。
常集中在下列地区：
—活动断层的走向、拐点、交叉点或端点等突出的构造部位附近及有关发震构造带附近；
—在未来地震的极震区和高烈度地区。
基于上述空间分布特点，一旦发现动物异常集中的地区，就要视为该地区有临震的危险，且空间分布愈广，则暗示未来的地震可能愈强烈。
（4）数量与程度特征
震前动物异常反应，一般是种类多、数量多、程度强烈，持续时间长等。
如果在一个地区发现种类较多、数量较大、反应程度较强烈、持续时间较长的动物异常现象，则暗示着未来的地震可能会较强烈或很强烈。
（5）震前动物异常与震级的关系
震前动物异常的种类、数量、时空分布、反应的强烈程度等，随着地震震级的增大，有相应增加的趋势。
从统计的一般情况来看：
—3级左右的有感地震前，可能看到某些动物出现异常反应；
—5级左右的地震前，在一定的地区范围内，常见动物会出现较为明显的异常反应；
—7级左右的地震前，较大地区范围内，多种动物会出现大量的强烈异常反应。
综上所述，震前动物异常的种类、数量、强烈程度、时空分布与发震时间、地点、震级的关系是明显的，只要掌握了这个关系，对发现动物异常特征进行相关性分析，就能有效地预防地震的袭击。
2、重视“假异常”的观察
非地震前兆信息和动物本身的原因，也会引起动物行为上的异常反应，即“假异常”反应。
非地震的干扰因素很多，可分为两类：
一类是环境因素，主要包括：
气象因素、季节因素、饲养因素、生物干扰、环境污染等因素。
一类是生理因素：
主要包括：
生理活动、病理因素、个性因素等。
以上等非震因素引起的动物异常，必须做好观察记录，这些都是“异常本低”工作的内容。
所谓“异常本底”，是指在在正常情况下，摸清：
（1）常态下，多数动物表现的的症状，少数或个别动物的异常症状，并加以记录；
（2）找出引起动物行为的非地震因素，并加以分析总结。
“异常本底”是一项重要的基础性工作，是落实异常的重要判据，一定要常备不懈地做好这项工作。
（二）震前植物异常的识别
有的震前植物也会出现异常现象，主要表现为：
1、不适时令的开花、结果。
震前，出现花期提前或延后的的异常现象，例如，1974年11月份我国东北地区出现不少杏树开花现象，结果1975年2月4日发生了7.3级地震。
2、重花、重果。
在地震前，有些植物在开花结果后又重新开一次花，甚至结果。
也有的果子快成熟了，旁边又长出一些花来。
人们称这种异常为重花重果现象。
3、提早出苗、萌芽和成熟。
这类现象一般在我国北方严冬季节才比较明显。
例如，1975年海城大震前，个别地方在严冬的季节竞长出青草来。
4、极不易开花的植物突然开花结果。
在正常气候情况下，竹子突然开花属于异常现象。
唐山大震前两天，天津南郊商业局院内发现一丛细竹开花。
5、生态上的变异性。
如震前发现青菜叶子上开花，南瓜结果后顶上又开花等怪现象。
6、植物“活动”方式的异常变化。
植物一般是不会自由的做出各种动作的，但含羞草的叶子在震前10小时左右耷拉下来，合欢树的叶子出现半合状态。
7、植物在震前突然枯萎死亡。
1976年唐山大震前两天，柳树在枝条尖部20厘米出现枝枯叶黄的现象，远远望去好象柳树戴上了黄帽子。
有的地方还出现梧桐枯萎的现象。
植物除了上述几种形式之外，还有一些少见的异常现象，如松潘大震前，温江地区发现草木变色等现象。
植物异常出现的时间很不一致，有的在震前一年，也有的在震前几个月到几天不等，总的来看植物异常出现的时间较早，个别反应敏感的植物出现异常的时间离发震时刻很近，在观察中注意气象等干扰因素的影响。
（三）关于地震前地下水与地表水异常的识别
1、地下水异常的识别
许多大震震例表明，震前几小时到几天、几十天，在震中区多次发现地下水异常变化，见表1、表2（附后）。
（1）、地下水异常特征
a、地下水位异常变化
干旱天气或隆冬季节，水位突然上升；多雨天气，水位出现明显下降；
水位升降幅度大、速度快。
其升降幅度达几十厘米甚至几米，唐山大震前的井水水位升降幅度达0.5—4米左右；其升降速度在几小时甚至几分钟内就能达到峰值；
水位出现忽上忽下的剧烈变化。
b、井（泉）水冒泡现象
大震前，井（泉）水出现翻花冒泡现象，这种现象一般比拟水位升降现象出现的时间早，且越接近发震时刻异常则越激烈。
c、井（泉）水温度变化大
井（泉）水温的变化有升降两种现象，温度升高达几十度，温度降低幅度一般1—2度。
d、井（泉）水化学变化
震前井（泉）水化学变化形式有水发浑、变色、变味等，唐山大震前井水出现过黑、红、黄等颜色。
松潘大震前井水出现过先发浑，后变成褐色。
水味有咸、苦、甜等变化，有时还会出现几种味交替变化。
e、空间分布特征
地下水异常多集中在下列地区：
一是震中区及其外围断裂带上或其附近离高烈度区内；二是有一定的水文地质条件控制的地区内，即具备一定的储水条件和应力条件的地区。
地下水异常的时空分布特征与动物异常的时空分布特征具有相似性，这为我们综合分析地震异常提供了条件。
分析时要利用好这些条件。
f、时间分布特征
地下水异常高峰多数集中在震前1—2天。
参看下图
（2）地下水非震因素的干扰
a、水位干扰因素
外来水源、季节性变化、人为因素等。
b、水温的干扰因素有：
特殊气候、大型地表水体的影响、人为因素等。
c、水质干扰因素有：
不同含水从的连通、污染等。
d、打旋的干扰因素有：
流入井内的地下水径流量增加、井壁进水不均匀等。
e、翻花、冒泡的干扰因素有：
井底腐泥产生的气体、水质发生腐变、水温升高等。
2、地震前的地表水异常特征
地表水是指地面以上的水、如河流、湖泊、水库、坑塘等。
其特征主要是：
震前出现发浑、变色等异常现象。
1970年1月5日，通海7.7级大震前一天，杞麓湖湖底向上冒出大量红泥水，湖水浑浊得象米汤一样。
同时附近的秧田水面，也出现浑浊、翻红色泥砂等怪现象。
翻花、冒泡、水位、水温等异常现象与地下水相似。
（四）震前地形变、声、光的异常特征
1、震前地形变的异常特征
震前出现地形变种类较多，常见的有地裂缝、塌陷、地物形变、地鼓包等。
生活中注意观测和分析，是能够发现震前地形变的。
2、震前地声异常特征
地声，是一种重要的前兆现象。
其声相特征有雷声、狂风怒吼声、炮声、机器声、大树折断的“嘎叭声”、撕布声。
此外震前地声还有象“牛叫声”“砖石撞击声”“沟内空响声”“铅球滚过地板的辘辘声”“击鼓声”等等。
究其原因，是由于地下岩石破裂、断裂而产生的。
震前最多的一种是象雷声。
有的声音由远处传来，又由近趋远。
每次地声持续时间都不长，大约为几秒至一分钟左右。
3、震前地光的主要类型及特征
地光无固定形态，条、片、柱、带、球状皆有，五光十色，以兰、白、红者居多。
地光不仅出现在震中区，而且沿活动构造带的许多点上也会出现。
（五）关于识别地震异常的分析方法
识别地震异常采用综合分析方法是有效可行的。
综合分析包括两个方面的内容。
一是对动植物异常和地下水、地表水异常本身，即对异常的种类、数量、程度、持续时间、时空分布等进行综合分析；二是将动植物异常与地下水，地表水异常结合起来进行综合分析。
具体步骤是：
1、条件性分析：
分析观察对象是否具备发生地震异常的条件。
如苍蝇、蝗虫等就不具条件；
2、有效性分析：
分清地震异常现象受干扰因素影响的程度，确定异常现象的有效比重；
3、特征性分析：
地震异常通常是种类多、群体性强、特征性明显等，且随之震级而变化；
4空间性分析：
地震异常在空间上是不均匀的，在某些领域或地段上有相对的集中性。
5、时间性分析：
地震异常出现的时间亦具有相对的集中性，在震前1天内或几天内，异常最为突出达到峰值。
6、强度性分析：
无论是动物或地下水，大震异常一般持续的时间较长，有时几起几落，且程度剧烈。
7、相关性分析：
一是对种的个体异常进行对比综合；二是对种的群体异常进行对比综合；三是对多点和大范围的观察情况进行对比综合。
根据以上对动植物和地下水地表水震前异常特征的介绍以及综合方法的介绍，只要掌握好，是可以正确识别上述地震异常的。
三、地震来了怎么办
抓住时机，利用预警时间紧急避震。
大地震的发生虽然十分突然，但在大地强烈震动之前，仍能出现一些人们能够感觉到的有关现象。
这些在大震前短暂的时间内出现的、能够预示强烈地震即将到来的临震现象，叫做大震预警现象。
主要有：
地面的初期震动、地声、地光等。
从人们发现预警现象开始，到房屋倒塌，这个时间差称为大震预警时间。
据统计，预警时间可达十几秒钟，少数可达20秒以上，在20秒以内的占83%，平均预警时间为13.6秒。
地震时，人们如果能抓住预警时机就会有声的希望。
四、地震科普文摘
（一）地震前气象上常出现什么异常？
一次地震，特别是强烈地震之前，总会出现一些气候和天气的异常现象。
如热异常，在某些地震之前非常明显。
1966年3月8日邢台7.3级地震前的7天内，平均气温由零下13度一下增到零上11度。
海城1975年2月4日的7.3级地震前的一旬，比历年同期高出3.7度。
临震当天八时至九时半暴发性增温12度，使寒冷的冬天出现了闷热的现象。
这种异常现象，是由于孕震区处于地壳激烈变动前夕，临破裂前地下热能发生了剧烈扩散，并通过某种途径输送给了大气。
这种热异常范围小，持续时间短。
有的专家还总结出，在地震前的一年或几年的一定时段内，先出现大旱而后是洪水大涝，或先是大涝而后大旱；或旱涝交替出现，之后发生大地震。
这种震例，国内外均有，如1970年南通地震，在前二、三年都出现百年不遇的特大洪水，造成大涝，之后又出现少有的大旱。
1989年河北大名地震前出现过旱涝交替的现象。
其它还有震前怪风、淫雨、黄尘、大气混浊等各种现象。
（二）气象异常与地震
一场罕见的大暴雨过后，人们往往担心会不会发生地震。
也许你会问，难道暴雨和地震也有关系吗？
当我们翻开历史，就会发现这样一些事实:
唐山大地震前一年，震区下了一场极为少见的大暴雨；内蒙和林格尔强震前两年，下了一场雨量达600毫米的特大暴雨，邢台大地震前二年多，以震区为中心发生了特大洪涝。
虽然也有相反的例子，但诸如此类的现象出现，使得人们很自然地把气象异常与地震紧密联系在一起。
为什么气象异常与地震有关呢？
科学家在室内实验发现，当岩石被水浸后，由于物理化学作用，其强度大为降低。
后来在野外进行人工注水和抽水的实验也证实了这一点。
当抽水时，随着断层面逐渐缺水，岩石强度不断加强，地震活动水平也随之下降到几乎停止；再注入水后，随着岩石间隙水压的断层蠕动复苏，地震重新活跃起来。
看来地震发生的可能，确实与降水有关。
除此之外，地震来临时的气象异常现象还包括风、云、雷、雪等等。
美国的一位科学家近十年来的研究工作证明：
每当地震前的4-6个星期内，地震区都出现了一连串的强烈高气压，导致加州海岸附近的太平洋上产生强风，他甚至认为，是这些高气压和强风引发了地震。
日本的一位作过奈良市市长的健田忠三郎能根据天空中的云彩预报地震。
1978年3月6日上午，这位市长正在参加一次记者招待会，他指着天上云对记者说：
“这就是地震云，不久会有一次强烈的地震震动日本广大地区。
”结果，就在第二天，日本附近的海里发生了7.8级地震。
根据空中云彩的形状、颜色预报地震在我国也有过记载。
1935年成书的宁夏《隆德闲置》就明确写着：
“天晴日暖，碧空晴净，忽见黑云如缕，宛如长蛇，横亘空际，久而不散，势必地震。
”虽然人们对地震云一有的持怀疑态度，但实践中根据地震云预报地震的成功率还是相当大的。
更值得注意的还有“热异常”和“大气浑浊”现象，尽管季节不同，地区有别，许多地震前都出现特别闷热、爆热等与当时季节不协调的气温。
震前“大气浑浊”也是一个比较普遍的现象。
这些异常现象可以用地震前后出现的“地气”加热效应和污染效应来解释。
根据一些“地气”的]测定表明，其中成分很复杂，并因地而异。
其中往往带有颜色和气味，造成大气污染；还含有大量吸湿性的、带电的气溶胶。
它通过本身携带的热能和含有的大量二氧化碳形成“温室效应”而引起“热异常”。
气象与地震的关系，是一个古老而年轻的课题。
近年来，随着人们对气象因素认识的深化，必将成为预报地震的一个手段。
（三）动物预报地震
1976年7月28日凌晨，唐山市万籁俱寂，一片宁静，整个城市正在沉睡之中。
谁也没有料到，一场灾难正在向这个城市袭来。
1时，2时，当3时42分到来时，突然，大地发出了可怕的怒吼，城市激烈地摇晃起来，震惊中外的大地震爆发了。
看来，人们事先一点也不知道灾难的降临，甚至连一点预感都没有。
可是事后人们回忆震前的动物行为，就不能不令人感到惊奇。
就在这次地震的前一天，7月27日上午10点钟，唐山地区滦南县王东庄的一位农民，在棉花地里见到大老鼠叼着小老鼠跑着，小老鼠依序咬着尾巴，排成一串跟着。
7月25日上午，抚宁县徐庄，有人发现成百只黄鼠狼从一堵古墙里倾巢而出，大黄鼠狼有的背着小的，有的叼着小的，向村里转移。
当天傍晚，又有10多只黄鼠狼围着一棵核桃树打转。
7月26日和27日，黄鼠狼又陆续向村外转移。
那几天黄鼠狼不停地嚎叫，很不安宁。
昌黎县有一家养了二三百只鸽子，唐山地震前一两个小时，鸽子全部飞出窝，把主人和邻居都闹醒了，大家出来看究竟是怎么回事，随后又进屋睡觉，但刚一躺下，大地震就发生了。
唐山市殷各庄有一条狗，临震前那天夜里，就是不让主人睡觉，主人一躺下，它就进屋来咬，主人把它赶跑，上床睡觉，它又进来咬了主人一口，主人拿起棍子出房门追打，刚出去一会儿，大地震就发生了。
另外家禽和大牲畜前都有异常表现。
那么震前动物为什么会发生异常反应呢？
地震源以什么信号刺激了动物？
动物又以什么感觉器官接受了这些信号？
这些问题至今还是一个谜，尚未搞清楚。
有的人认为，地震前，震源区的岩石在强大的地震应力作用下，发生着强烈的物理和化学变化，同时产生声（机械振动）、光、电、磁和热等物理现象。
地震前所产生的超声波和次声波，人们听不到，但对有些动物来说，它们却听得非常清楚。
地光是地震的一种前兆现象，地光耀眼夺目，五彩缤纷，它对动物可能是有刺激的。
美国地球学家埃弗恩丹认为，一是某些动物对地磁场的微小变化很敏感，所以发生震前异常行为；另一是很多动物的听力比人强得多，它们能听到频率极高或级低的声音，因而震前发生反常行为。
对动物与地震关系的研究还处于探索阶段，只能作为预报地震的参考，只有结合其它地震的前兆现象，加以综合分析，才能得出正确的结论。
总之，动物在地震前为什么会有异常反应还是个谜，有待于深入研究。
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