地震前兆現(xiàn)象
地震和刮風(fēng)下雨一樣，都是一種自然現(xiàn)象，在它來(lái)臨之前是有前兆的，特別是強(qiáng)烈地震，在孕育過(guò)程中總會(huì)引起地下和地上各種物理及化學(xué)變化，給人們提供信息。我們把地震前，在自然界發(fā)生的與地震孕育和發(fā)生相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象稱之為地震前兆(Seismic precursor)現(xiàn)象。
我國(guó)古代人民在長(zhǎng)期實(shí)踐中，早就開(kāi)始認(rèn)識(shí)到地震是有前兆的，并留下了豐富的關(guān)于地震前兆的記載。如古書《隆德縣志》上就記載了古人總結(jié)的六種地震前兆現(xiàn)象，稱為"地震六端"，對(duì)地震前的天氣異常，海嘯、地光、地震云等前兆都作了精辟的概括。
"地震六端"：
①井水本湛靜無(wú)波，倏忽揮如墨汁，泥渣上浮，勢(shì)必地震；
②池沼之水，風(fēng)吹成荇交縈，無(wú)端泡沫上騰，若沸煎茶，勢(shì)必地震；
③海面遇雨，波浪高涌，奔騰洴洶，此常情；若日晴和，臺(tái)颶不作，海水忽然繞起，洶涌異常，勢(shì)必地震；
④夜半晦黑，天忽開(kāi)朗，光明照耀，光異日中，勢(shì)必地震；
⑤天晴日暖，碧空清凈，忽見(jiàn)黑云如縷，蜿入長(zhǎng)蛇，橫亙空際，久而不散，勢(shì)必地震；
⑥時(shí)置盛夏，酷熱蒸騰，揮汗如雨，驀覺(jué)清涼，如受冰雪，冷氣襲人，肌為之粟，勢(shì)必地震。
現(xiàn)代地震科學(xué)的深入研究表明，地震之前確實(shí)存在多種多樣的前兆現(xiàn)象。自1966年邢臺(tái)地震以來(lái)，我國(guó)已在100多次中強(qiáng)以上地震前記錄到2000多條前兆現(xiàn)象。
由于地震的孕育和發(fā)生是很復(fù)雜的自然現(xiàn)象，因此在這個(gè)過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、地球化學(xué)乃至生物學(xué)、氣象學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域中的各種前兆現(xiàn)象，即地震前兆具有豐富，多樣和綜合的特點(diǎn)。常見(jiàn)的地震前兆現(xiàn)象有：（1）地震活動(dòng)異常；（2）地震波速度變化；（3）地殼變形；（4）地下水異常變化；（5）地下水中氡氣含量或其它化學(xué)成分的變化；（6）地應(yīng)力變化；（7）地電變化；（8）地磁變化；（9）重力異常；（10）動(dòng)物異常；（11）地聲；（12）地光；（13）地溫異常等等。
通常根據(jù)人的感官所能覺(jué)察的情況把這些前兆現(xiàn)象分為宏觀前兆和微觀前兆兩大類。
地聲與地光 —— 大地震前大自然向我們發(fā)出的警報(bào)。1966年蘇聯(lián)塔什干發(fā)生地震前，一位工程師“聽(tīng)到左方傳來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)隆隆的響聲，同時(shí)閃現(xiàn)出耀眼的白光，晃得睜不開(kāi)眼，持續(xù)了4.4秒種，接著地震來(lái)了，差點(diǎn)把他摔倒在地上。地震過(guò)后，光也就暗下來(lái)了。”
地聲。在地震前數(shù)分鐘、數(shù)小時(shí)或數(shù)天，往往有聲響自地下深處傳來(lái)，人們習(xí)慣稱之為“地聲”。如
根據(jù)地聲的特點(diǎn)，能大致判斷地震的大小和震中的方向。一般說(shuō)，如果聲音越大，聲調(diào)越沉悶，那么地震也越大；反之，地震就較小。當(dāng)聽(tīng)到地聲時(shí)，大地震可能很快就要發(fā)生了。
地光。指大地震時(shí)人們用肉眼觀察到的天空發(fā)光的現(xiàn)象。地光的顏色很多，有紅、黃、藍(lán)、白、紫等，以白里發(fā)藍(lán)的為多；其形狀不一，有的呈片狀或球伏，也有是電火花似的。 地光在空中持續(xù)的時(shí)間一般為幾秒到數(shù)分鐘之間，很短，瞬時(shí)即逝。地光在地表上空的高度一般為幾米到幾十米不等。如
地光發(fā)生的原因有人認(rèn)為是地震前地電和地磁異常，使大氣粒子放電發(fā)光所致；也有人認(rèn)為是放射性物質(zhì)的射氣流從地下的裂縫中射出，在低空引起大氣電離，因而發(fā)光。盡管原因還沒(méi)有徹底清楚，但由于地光有時(shí)出現(xiàn)在大震之前，因此它是臨震前的一種前兆現(xiàn)象，可以用來(lái)進(jìn)行臨震預(yù)報(bào)。
地下水異常。指由構(gòu)造應(yīng)力作用引起的地下水水位升降、泉水流量變化、水質(zhì)和水溫變化、水中氣體濃度變化，以及通過(guò)包氣帶逸出等地下水、氣異常現(xiàn)象的總稱（圖6.6）。比較常見(jiàn)的有，井水陡漲陡落、變色變味、翻花冒泡、溫度升降，泉水流量的突然變化，溫泉水溫的突然變化。如:1970年1月云南玉溪大地震前，在極度震區(qū)，有一口甜水井，不僅水位急劇下降，而且水的味道也變咸變苦，相反，有的井水卻突然變甜；有的井水，煮的飯變紅，用來(lái)做豆腐、豆?jié){不能板結(jié)。
天氣異常。地震前，尤其是大震前，往往會(huì)出現(xiàn)多種反常的大氣物理現(xiàn)象，如怪風(fēng)、暴雨、大雪、大旱、大澇、驟然增溫或酷熱蒸騰等。
時(shí)，震區(qū)氣溫突然上升，形成一個(gè)以海城為中心的急劇升溫區(qū)，兩個(gè)小時(shí)內(nèi)海城增溫12度，而離海城較遠(yuǎn)的大連市增溫2度。
研究認(rèn)為：地震發(fā)生前，由于地應(yīng)力的積累加強(qiáng)和集中釋放，導(dǎo)致地球內(nèi)部釋放出大量粒子流和熱電流，這些物質(zhì)進(jìn)入大氣中后附著于大氣微粒子，成為天氣中水氣的凝結(jié)核心，并在地磁場(chǎng)的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，引起了天氣異常。
地震云。云是大地的臉，它不會(huì)撒謊。研究者把在遼闊的天空出現(xiàn)的與地震有關(guān)的、與一般的云有著明顯區(qū)別的、最大特點(diǎn)是“奇”的云稱為地震云。據(jù)報(bào)道，地震云出現(xiàn)的時(shí)間以早上和傍晚居多，其分布方向往往同震中垂直；目測(cè)估計(jì)其高度可達(dá)
目前，有關(guān)地震云形成原因有2種學(xué)說(shuō)，一是熱量學(xué)說(shuō)，即在地震將發(fā)生時(shí)，因地?zé)峋奂诘卣饚В蛞虻卣饚r石受強(qiáng)烈應(yīng)力作用發(fā)生激烈摩擦而產(chǎn)生大量熱量，這些熱量從地表面逸出，使空氣增溫產(chǎn)生上升氣流，這氣流于高空形成“地震云”，云的尾端指向地震發(fā)生處。二是電磁學(xué)說(shuō)，認(rèn)為地震前巖石在地應(yīng)力作用下出現(xiàn)“壓磁效應(yīng)”，從而引起地磁場(chǎng)局部變化；地應(yīng)力使巖石被壓縮或拉伸，引起電阻率變化，使電磁場(chǎng)有相應(yīng)的局部變化。由于電磁波影響到高空電離層而出現(xiàn)了電離層電漿濃度銳減的情況，從而使水汽和塵埃非自由的有序排列行成了地震云。
動(dòng)物異常 地震前動(dòng)物出現(xiàn)的反常表現(xiàn)、活動(dòng)反常等稱為動(dòng)物異常。 出現(xiàn)在震中區(qū)，目前已發(fā)現(xiàn)對(duì)地震有反應(yīng)的動(dòng)物有130多種，其中反應(yīng)普遍且比較確切的約有20多種。即大牲畜：如馬、驢、騾、牛等；家畜：如狗、貓、豬、羊、兔等；家禽：如雞、鴨、鵝、鴿子等；穴居動(dòng)物：如鼠、蛇、黃鼠狼等；水生動(dòng)物：如魚類、泥鰍等；會(huì)飛的昆蟲(chóng)：如蜜蜂、蜻蜒等。
震前動(dòng)物出現(xiàn)異常的先后順序依次為：穴居動(dòng)物→兩棲動(dòng)物→水生動(dòng)物→鳥(niǎo)類與家禽→小家畜→大家畜→觀賞動(dòng)物。如：
1854年日本中部太平洋海岸外的8.4級(jí)地震前，距震中100公里的伊豆半島西海岸，發(fā)現(xiàn)許多魚死在海邊，這些魚往往生活在大海深處。
1975年海城地震前，冬眠動(dòng)物(蛙、蛇等)發(fā)生出洞事件，尤其是冬眠蛇的出洞，是人們公認(rèn)的震兆現(xiàn)象。該現(xiàn)象在
史料曾記載：
據(jù)《銀川小志》(1755年即清乾隆二十年)記載：“寧夏地震，每歲小動(dòng)，民習(xí)為常。大約春冬二季居多，如井水忽渾濁，炮聲散長(zhǎng)，群犬圍吠，即防此患。”1972年尼加拉瓜的馬那爪6.2級(jí)地震前幾小時(shí)，市內(nèi)某孤兒院飼養(yǎng)的猴子大肆騷亂。
可見(jiàn)，可以把動(dòng)物機(jī)體看作是一個(gè)復(fù)雜而對(duì)環(huán)境變化敏感的感知系統(tǒng)，它可以把有關(guān)的地震前兆信號(hào)進(jìn)行有效地提取和放大。從地震預(yù)測(cè)研究的角度來(lái)看，只要知道動(dòng)物所感覺(jué)到的或直接作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的是什么樣的地球物理或化學(xué)因素及其變化特征，就有可能設(shè)法檢測(cè)它們。
總之，大地震之前，大自然總會(huì)通過(guò)各種方式向人們發(fā)出具有奇異表現(xiàn)形式的信息。所以，宏觀前兆在地震預(yù)報(bào)中具有重要的作用，如1975年遼寧海城7.3級(jí)地震和1976年松潘 —— 平武7.2級(jí)地震前，地震工作者和廣大群眾曾觀察到大量的宏觀前兆現(xiàn)象，為這兩次地震的成功預(yù)報(bào)提供了重要依據(jù)。但值得注意的是引發(fā)大自然宏觀異常現(xiàn)象的原因是多方面的，因此在碰到類似情況時(shí)，不要簡(jiǎn)單地對(duì)號(hào)入座，而應(yīng)該進(jìn)行全面分析。必要時(shí)報(bào)告相關(guān)的地震行政主管部門。
