地震预报

2024-05-12

地震预报（精选九篇）

地震预报篇1

1 流动力的基本概念

定义:在一个开放的环境里,任何物体都会有流动的趋势,从高温流向低温,从高浓度流向低浓度,从高压流到低压流,那么,这个流动趋势就存在一个流动的力。我们把这个流动的力称为流动力,用字母F表示:

式中,k—修正系数;

T——此流动物质温度;

ρ——此流动物质的浓度;

g——星球对物体的重力加速度;P——此流动物质所受的压强。

(注:此公式为原创,未经作者同意不得引用)

当然,如果把浓度ρ换算成密度ρ,则ρ可以写成nρ,则公式可以写成:

式中,n——此物质的量(分子的数量或摩尔数);

ρ——此物质的在空间密度。

2 地震的能量来源

分析地震的原因,必须要分析地震的能源,也就是地震的能量来源有哪些。笔者在相关文章中多次说过,地球的能源主要来自于太阳能和月球的反射能,因此地震的能量也来自于这些能量的转化。这些能量主要有以下两种。

2.1 太阳能通过地球物质的流动力

我们常见的潮汐就会产生这种流动力,包括气体潮汐、液体潮汐和固体潮汐。这种流动力,也就是地球物质吸收太阳能后,通过流动力转化为潮汐(物质运动),而液体潮汐和固体潮汐就形成海洋及沿海地震的主要能源动力,气体潮汐和固体潮汐形成陆地地震的主要能源动力。而因为气流是洋流液体吸收太阳能后蒸发而成,所以气流潮汐引起的地震远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。详情可以看笔者所写的《潮汐真的是月球太阳万有引力引起的吗》和《地球板块的奥秘》。

2.2 地球自转所产生的内部能量

具体来说,这种能量主要来自地球自转时地球内部的流体物质的动能转化成内部能量。这些能量,一部分转化为热能,并保持地球地幔的融化状态;另一部分则形成火山和深源地震的主要能源动力。自转的动能也是洋流流动力所造成,因此这种自转动能引起的地震也远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。详情请看笔者所写的《地球自转的奥秘》一文。

3 地震的受力情况

能量一般通过力来传递,而地震主要是受力后所发生的地质震动的现象。发生地震的首要因素,是必须有重力势能(也就是重力势差、高度落差)。因为有重力势能,固体潮汐才能发生作用,也就是说,有重力势能,气体潮汐或洋流潮汐才容易和大地地质的固体潮汐发生共振而产生地震。没有地势差的地震是很少的,这也是平原、盆地少地震的原因。发生地震的次之因素是流动力——没有流动力的变化,一般很少会引起地震。

3.1 重力

大部分地震跟重力是有很大的关系,因为一般发生的地震存在一个地势差,二者地势差就会有重力势能(固体潮汐才能发生作用)。一旦再受到流动力(包括洋流和气流的),就很容易诱发地震。

一旦有地势差,固体潮汐就会对地震产生影响。在平原、盆地因为没有地势差,就少有固体潮汐的影响(因为固体的流动力被重力压制住),同时没有地势差,也不阻挡气流,也就没有气流潮汐(气体流动力)的影响,所以平原、盆地的潮汐地震就要少很多。还有,水库、湖泊等由于重力的原因,也会对地震产生一定的影响。所以,只有地势差的地质的固体潮汐,才有机会和气体潮汐发生激烈共振,从而引起比较大的地震。

3.2 压力

压力,可以理解为某种综合的力。其实,爆炸也是压力释放的一种。一般火山和火山地震出现得比较多,其他的如地下注水等都属于压力。其实,压力从实质上讲也是流动力,这里就不多讲了。

3.3 拉力

这个最明显的是中脊,如图1所示。从中脊处海水向两边分离输送海洋海蚀冲积物,自然就受到两股拉力。这也是甲脊处地质断裂的原因(也是磁场变化的原因),也是火山容易从地质断裂裂缝处突破的原因。当然,拉力不是地震本质的力,它只不过让中脊处出现了断裂而已,地幔的自转动能容易从此处突破而已。

3.4 流动力

3.4.1 和重力共同作用的地震

由重力和流动力共同作用的地震是最多的,大部分浅源性地震都是由它们造成的,包括洋流冲击的流动力和气流冲击的流动力同固体潮汐的流动力共同作用的地震。详细内容可看笔者所写的《潮汐真的是月球万有引力引起的吗》一文。

3.4.2 旋转流动力

在一些处在“浪口”和“风口”或者“潮汐口”,由旋转的流动力所引起的地震,如唐山地震、海城地震就属于这种地震。

3.4.3 地幔的流动力

地球自转的动能转化为热能而引起膨胀为压力,但这个压力实质也是流动力。

4 地震形成的诱发和地震的诱发方式

地震只是地球释放能量的一种现象,同时也是一种大地受力震动的现象。那么,大地怎样释放能量?也就是能量怎么被诱发而引起大地的震动?

4.1 共振式

大部分地震因同潮汐(流动力)有关,一旦气流潮汐或者洋流潮汐同大地地质的固体潮汐发生共振,就会诱发地震。也就是说,大部分潮汐地震都是共振诱发产生的。

潮汐地震一般都发生在地壳,所以一般都是浅源性地震居多。而我国一般是气流潮汐引起的共振占多数。所以,对于我国的地震监测应该以气流潮汐为主,也就是在各个受风带(地震带)和受风口(包括对旋转气流)进行监控。

1650-2013年,中国发生的有资料记载的7.5级以上的地震共37次,而暖湿气流和寒流包揽了其中的32次大地震,特别是7,8两个月份暖湿气流最激烈(注:这也是台风最激烈的季节,台风也是气流潮汐的表现,也是释放能量的一种现象),而且比大地震更频繁——大地震必须气流潮汐和固体潮汐发生共振才会产生,而台风不需要。在这两个月,有14次大地震发生。这几乎占到大地震的40%,详情如图2所示。

4.1.1 能量改变引起的共振和大震周期

因为地球的能量都来自太阳能和月球的反射能,所以月球位置改变所引发的月球反射能的改变以及太阳能的改变和太阳黑子、耀斑等的变化,都会引发地球能量的改变,从而引发地球的受力波发生共振。这也是天文爱好者能预测地震的依据。

特别是当太阳能和月球反射能所引起的潮汐同时发生共振时,是最容易诱发大地震的时候。因此,月周期29x和30x同太阳周期30y和31y发生交叉共振时最容易诱发大地震(不见得一定就是大地震)。那么,最少大地震周期是29×30=870 d或29×31=899 d或30×30=900 d或30×31=930 d。从计算结果可以看到,一半大地震周期在899 d和900 d (二者只差一天)。如果同时加入地震宏观前兆和腔震(旱震理论也是腔震的一部分),那么,大地震时间就容易估计出来。在这段时间做好地震前的监测工作,就可能准确预测出地震的发生时间,从而做出地震前的预防和应急工作。

当然,其他时间如单独的月周期29x和30x或单独的太阳周期30y和31y以及太阳的年周期365z也能产生共振出现比较大的地震,甚至半月周期(14～15 d,也是大月潮的时间)、小月周期也需要严密监测的!其他如太阳黑子、耀斑活动周期,也是容易诱发比较大的地震的时期,应该做好充分的监测准备。全球近30年来8.5级以上的大地震统计情况如表1所示。

4.1.2 扩音式共振(笔者将它称为腔震)

这种共振就像我们日常的乐器扩音器,它可以把很少的震动放大到足够强烈,包括长期干旱所造成的空洞、抽地下水引起的空洞、人为采矿的空洞,等等。尤其是干旱时期,它造成局部地区可以出现大范围的空洞,为地震创造了一个空腔。一旦有地质震动,它足以把震动放大到强烈的程度,这也是旱震理论能够成立的原因。

但旱震理论有一个缺陷,因为旱只是制造了一个放大的空腔,但前提是必须有震源,这样才能被放大。因此,旱震理论无法预测地震的发生—它只能知道大旱有可能会地震,但不代表旱一定就会出现地震。这就好比有一把吉他,但你不知道什么时候有人(震源)会去弹那把吉他(放大空腔)。

其实腔震最有趣的故事要算拿破仑军队过桥导致桥塌的事。为什么走平地就不会,走桥就会?因为桥洞就是最好的放大腔,一旦有震源(部队齐步走),就会把这个震源放大到让桥足以坍塌的程度。还有1940年,美国全长860 m的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁。尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3,可是因为这座大桥实际的抗共振强度没有过关,便导致了事故的发生。所以,腔震也是把小地震的震源放大到破坏性的地震——共振地震。一旦有震级比较高的震源,遇到有扩音腔的地域,震级就会升级变成大地震。

所以要把这种地震的震级降低,就必须避免这种“扩音”的空洞,最好的方法就是恢复植被,输送大量的水汽来降雨,避免区域性大范围的空洞。

4.2 爆压式

主要是自转的动能转化为热能引起地球内部能量过剩而引发爆压式的火山和地震!人为的核试验、石油工业的地下注水(这种情况也同时包括腔震)等也属于爆压式的。这种地震主要是由自转动能引起的,特别是地幔软流层。这部分最容易把软流物质的动能通过摩擦力转化为热能,从而引起软流层因不断升温而引起爆压式的地震。所以,这种地震一般伴随火山比较多,而且是深源性地震比较多

5 能量引起地震的主要形式和地震带的形成

5.1 洋流潮汐引起的洋流“冲击带”

此处所说的“冲击带”,是指洋流的流动力冲击所形成“地震带”。洋流潮汐的地震由洋流流动力或者洋流流动力和地壳的固体潮汐发生共振而引起的地震。它是海洋地震的主流,尤其是太平洋的。环太平洋地震带,也是太平洋洋流冲击最激烈的边缘处,也是流动力冲击最大的地方,更是地势差较大的地方。这些地方流动力大,自然也是大地震的频发地区。流动力越大,冲击得越厉害,地势差也越大,地震也更频繁。换种话说,海洋潮汐越大,对海岸冲击的也就越厉害,自然地震也就越厉害。具体情况如图3所示。

而因为气流是洋流液体吸收太阳能后蒸发而成,所以气流潮汐引起的地震远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。另外,自转动能引起的地震也远远无法跟洋流潮汐的地震比(如中脊处),几乎大部分的大地震(8级以上)都集中在洋流激烈的地方,如:1970-2007-12-31,全球共发生8.0级以上地震38次。震中分布如图4所示。

5.2 气流潮汐引起的受气带(气流地震带)

气流潮汐引起的地震是由旋转气流或气流潮汐和大地地质的固体潮汐发生共振的地震,是陆地地震的主流,特别是有旋转气流的地方更容易引起比较大的地震。

5.2.1 世界主要的受气带

世界主要的受气带,也是陆地地震带。具体情况如图5所示。

5.2.2 中国的主要受气带(地震带)

我国一般是气流潮汐引起的共振占多数,所以,对于我国的地震监测应该以气流潮汐为主，也就是在各个受风带(地震带)和受风口(包括对旋转气流)进行监控。我国主要的受气带如图6所示。

还有一些如云南受气带、长白山受气带、东南台湾受气带(台湾地震更多的是洋流冲击带),以及一些受风口和旋转气流处也易诱发地震,如唐山地震和海城地震。

综上所述,中国的地震带主要是以气体潮汐为主的地震

而气流潮汐容易受陆地的地表物的影响,特别是森林的影响。随着森林的破坏,气流的潮汐引起的地震也变得多了起来。地震具有逐年递增的趋势。如2001-2007年,6级以上的地震共1 151次,其中:2001年是144次,2002年是145次,2003年是162次,2004年是166次,2005年是167次,2006年是164次,2007年是203次。

5.3地球自转动能引起的突破带(地震带)

地球自转动能引起的地震是深源地震和火山的主要来源,而中脊处是表现最明显的,因为这种地震一般都是爆炸压力式,一般会寻找地壳破裂处(如中脊处),地壳比较薄(如海沟)或地质疏松的地壳等地方作为释放能量的突破口。其中,海沟和中脊处最明显,而海沟同时也是洋流冲击最厉害的地方。关于这一点,已经论述过,这里不再累述。所以,这种地震带和火山带也可以称作自转动能突破带。

综合上述三种能量引起地震带的形式,得出全世界的地震带形成原因:世界的地震带实质就是洋流冲击带、气流受风带和自转动能突破带所形成。大部分地震是由海洋潮汐、气流潮汐和固体潮汐引起这占到地震的90%左右,一般出现的大部分是浅源性地震,而由自转动能引起的地震占到7%左右,主要是伴随火山和深源地震为主。而其他还有一些人为的或者间接人为的地震,如石油工业注水、核爆炸、地下空洞地陷等。而我国地震主要是气流潮汐为主的地震,只要通过气流潮汐共振波就可以监察大部分的地震。世界地震带如图7所示。

6 地震的监测方式

要准确预报地震,对地震的各种发生的数据进行监测是必要的手段。目前的观测手段只有两种。一种是宏观监察。比如我国一般是气体潮汐和固体潮汐(有地势差的地区)引起的地震占绝大部分,而气流最活跃的季节一般是夏季(6,7,8,9月),占到我国大地震1/2.随着暖湿气流由南往北,地震也随着由南往北,到9月随着冷空气南下,寒流气流引起的地震又占了上风特别是西北地区和云南(主要受孟加拉湾气流)表现明显,,还会出现大震前的各种异常，如动物异常,特别是气流潮汐和地震当地的固体潮汐要发生共振时所产生的次声波异常。另外一种是局部和微观的监察。这是任何一次地震准确预报的前提,对各种监察的数据进行综合分析,准确预报地震的发生。

6.1 应力异常

所有的地震都是一种受力而引起大地发生震动的现象。地震必然会出现应力异常,对一些受风带的区域进行应力监察是必要的。应力监察是一项巨大的地震监测工程,不太容易实现,

而且精确度也因环境条件大打折扣。当然,随着科技的进步,应力监察是最直接的方法,任何地震不会脱离应力这个参数。

6.2 潮汐共振波

海洋、陆地都有潮汐现象,而潮汐的出现必然带来潮汐共振波。我国主要是气流引起的地震占主流,特别是当气流潮汐和当地的地质的固体潮汐产生共振时,地震就有可能出现,所以对于监察地震带(我国主要是受风带)的固体潮汐频率和气流潮汐的频率必须予以高度的重视。当二者频率接近时,就会出现共振而引起地震,特别是地势差特别大的地方(如各种受风带)和有旋转气流的地方(如龙门山受风带),应列为重点监察对象。

6.3 次声波

因为任何潮汐都是一种受力现象,特别是流动力更是一种传递能量的力,必然会有波动而产生次声波,所以通过监察次声波,包括次声波异常、动物异常(其实动物异常也是次声波和动物的器官引起共振造成动物不安)来监测地震是非常重要的选择。特别是通过动物异常来对地震的宏观前兆的预测是一个不错的选择!

6.4 地磁和地电

关于这个内容,相关文章已经有很多论述,这里不再论述观测和记录地磁场变化的有磁变仪、核旋仪、地磁经纬仪等。通过测量地电的异常(电压和电流变化),来观察因地质发生受力变化而改变地电所引起的电压电流异常状况,甚至出现地光现象,都是地质变化的前兆。

6.5 热红外线和气压以及卫星云图

从流动力公式我们可以知道,温度(热红)、气压、浓度都可以通过卫星云图来观测异常状况。特别是当地震来临时,气流潮汐和固体潮汐要发生共振,必然它们三者要发生变化。所以,地震部门也应学学气象,通过气象数据来监测地震的发生也是一种不错的选择。

6.6 地震云

地震云实际上也是气象云的一种,也就是在大震之前,当地发生一些容易让水汽凝结的现象,比如释放一些凝结核物质,产生一些电离粒子的凝结核物质等。出现地震云还有一个重要原因,即气流潮汐共振的结果(类似超声波加湿器的原理)一一这也是地震云容易出现带状云的一个原因。

6.7 其他

观测和记录地壳形变的仪器有倾斜仪、自记水管仪、伸缩仪、水准仪、激光测距仪等;观测地电、地应力、重力、水氡、水位、水质成分及其他微观前兆现象,也都有相应的仪器。

总的来说,要想准确预报地震,国家必须同时对各种监察方法进行系统的分析和总结。虽然对潮汐共振波的监察能监测我国大部分地震,但对于自转动能引起的地震,还是要通过其他的方法,才能真正全部监测到。

7 森林对地震的影响

7.1 影响流动力,从而影响地震

森林能影响气流的流动力大小和方向,从而影响共振所发生的地震。如果在受风带(地震带)通过类似桥梁设计考虑的共振减震方法(必须由林业专家、减振专家和地震专家共同设计森林结构),设计受风带大面积的林业立体结构来减少共振的产生,受风带的受风(气流)就会凌乱而减缓,或者会减少和地质固体潮汐产生共振。那么,诱发地震的机会就会大大减少。所以,对受风带(地震带)地区的森林防共振的林业立体结构应该列为国家重点项目。

7.2 影响地下水分布,减弱腔震效果

森林能带来降雨,从而影响地下水的分布,可以减少腔震放大的效果。这个在腔震那节已经做个论述,这里就不再探讨。

7.3 可减少二次灾害和次生灾害

森林可以减少和避免地震二次灾害和次生灾害,如洪水、泥石流等。关于这一点,在日本的体现是最明显的:日本的森林覆盖占到50%以上,有些地区甚至达到70%以上,众所周知,日本的地震是最频繁的,台风和暴雨也经常发生,但很少听到日本发生洪水、泥石流等灾害事件。这就是因为森林起到了很大的作用,这是任何其他地表物无法替代的。

8 解答质疑

分析地震最关键的,是看地震能量、地震受力分析、地壳厚度和地质的致密度。

8.1 两极为什么少地震

这是由于两方面的因素:①少能量变化。两极的能量都是由赤道向两极输送,自然就没有那么大的流动力的变化,潮汐地震自然就不多了。②因两极自转半径小,自然自转动能就少,转化为热能也不多,没有多余的能量来诱发火山和火山地震。

8.2 海沟为什么多地震和火山

这可以从以下三点理解:①海沟受流动力力大,受洋流冲击的地震也最多(本身海沟也是洋流流动力冲出来的);②海沟的地势差大,大地的地质固体潮汐容易和洋流潮汐发生共振而引起地震;③地壳薄,大量的自转动能引起的地震和火山多从地壳薄处突破。

8.3 中脊为什么多地震火山

中脊地壳受拉应力而裂开,所以大部分的深源地震和火山容易从断裂处突破。

8.4 地震缘何大山脉多,平原、盆地少

原因有两个:①大山脉地势差大,大地的地质固体潮汐容易和气流潮汐发生共振而引起地震;②大山脉受流动力大,容易发生地质变化而引起地震。

平原和盆地却相反,因重力压制的原因,盆地平原的固体潮汐(流动力)和气流潮汐不容易发生共振,而且没有地势差,就不会阻挡气流的流动力。没有巨大的流动力和共振发生,盆地平原自然就少地震。

9 结束语

通过对地震的能量和受力分析,我们正确理解地震产生的原因,也就能正确解决地震、预报地震和避免一些由腔震和人为地震以及地震的次生灾害给我们带来的灾难。

摘要：通过对地震动力来源和流动力的了解,以及对洋流的流动力和气流流动力的分析,得出地球根本不存在所谓的“地球板块”。而所谓的“地震带”,也不是所谓板块挤压造成的,而是流动力所造成的,也就是洋流冲击带和气流受气带以及自转动能突破带所构成的。浅源性地震一般是由洋流潮汐、气流潮汐和大地地质的固体潮汐的共振所引起;深源性地震和火山一般是自转动能所转化的热能膨胀(实际上也是流动力)所引起,一般由地壳薄处(如海沟)、地壳断裂处(如中脊)和地质疏松处等地突破。洋流和气流的流动力和固体流动力是造成地震的根本原因。我国除台湾省和东北地区的延吉、牡丹江地区外,大部分地震是由气体潮汐和固体潮汐的共振所引起的,通过对地震参数的监测,特别是潮汐共振波等的监测来准确预报地震的发生。同时,实行受风带(地震带)合理防共振的立体结构植树,可以避免和减少气流潮汐和固体潮汐的共振和腔震,从而预防地震的发生,避免遭受地震的次生灾害和二次灾害。

关键词：流动力,洋流,气流,地震,火山

地震预报篇2

地震电磁辐射与地震预报的观测实验研究

作者参加了30多年的地震电磁辐射观测实践和震例研究,总结了中国地震电磁辐射信号在频率域、时间域和空间分布的`特性.为了探索地震电磁辐射的物理机制,作者做了一系列的岩石破裂实验研究(室内和野外实验).企图模拟在观测实践中出现的各种现象和岩石破裂不同阶段产生电磁辐射信号的机理.

作者：钱书清 Qian Shuqing 作者单位：中国地震局地球物理研究所,北京,100081刊名：国际地震动态英文刊名：RECENT DEVELOPMENTS IN WORLD SEISMOLOGY年，卷(期)：“”(7)分类号：P315.72+1关键词：地震电磁辐射地震短临预报物理机制岩石破裂实验

地震可以预报吗篇3

可是，满怀殷殷期望的人们，听到的却是两种大相径庭的回答：“地震，是无法预报的!”“地震预报，十次预报九次准!”那么，地震究竟能不能预报呢?

若说不能，国内外有过许多预报成功的例子。1975年，我国成功预报了辽宁海城7．3级地震，大大减轻了地震造成的损失，被联合国教科文组织记入史册。1997年4月新疆伽师6级以上地震，我国地震系统事前也发出了比较准确的短期临震预报。美国人艾伦·林德则在1988年预报了次年的洛马曾利特大地震。若说能，为什么1976年唐山大地震(7．8级)、1995年日本神户大地震(7．2级)、1997年伊朗霍拉桑大地震(7．1级)都没有短期临震预报?

显然，这个问题不是用一两句话就能回答的。就像刮风下雨一样，地震也是一种自然现象。所不同的是，前者发生在天上，而地震则发生在地下。在地球演化的过程中，表层的地壳一刻不停地运动变化，导致地壳不同层次块体之间发生多种形式的相互运动、挤压和作用，正是这种强烈的运动、挤压和作用才产生了地震。频繁的地震，给预报带来极大的困难。目前科学家把地震预报分成4种：长期预报(几年至几十年预报)；中期预报(几个月至几年预报)；短期预报(几个月以内的预报)；临震预报(震前几天之内的预报)。人们最关注的，是短期、临震预报；而科学家最感困难和棘手的，也是短期、临震预报。

人们都有一个感觉，现在的天气预报越来越准了。道理很简单，有云才有雨，卫星云图是气象专家的好帮手。地震预报与天气预报有颇多相似之处。地下应力场分布图，便是地震专家期盼的地震“云图”。有云才有雨，有应力才会有地震。哪里应力最大，哪里最有可能发生大地震。目前最常用并被公认为最有效的预报方法是通过观测地壳变形的所谓力学方法来预报地震，其方法是利用卫星激光测距定时测量地面某点与空间卫星之间的特定距离，若距离改变，说明地壳正在变形或发生相对运动。但这只是地表应力的变化，人们多么希望能有一种技术把地下应力的分布看得清清楚楚、一目了然。如果地震专家对地下lO千米、20千米、30千米乃至更深处应力的分布情况了如指掌，预报地震也许就简单多了。令人遗憾的是，现在的天文学家看到了100多亿光年以外的宇宙空间发生的事，可是人类对自己地球的了解却是十分肤浅，在地表以下10千米、20千米深处发生了什么事，我们都是茫然不知。在这个不平静的星球上，设有地下地震观测网的只有日本的东京，而且这些地下探测器的深度极浅——仅3千米。地震预报难，难就难在没有地震“云图”。

预报地震，在尚没有地震“云图”的今天，大多是靠积累的经验来进行预报，诸如地表应力的变化、地磁场异常、大气中的次声波、地热异常及地光、大地的微小震动、地下水和地表水的异常、鸡飞狗跳的动物异常等。地震预报的困难就在于，科学家无法仅凭这些经验式的地震记录就作出何时何地发生地震的推断，而且根据现有的理论也难以找到一种能预示地震发生的特征信号。

地震预报篇4

1 地球的诞生

《地球十讲》[1]中“毛主席在《矛盾论》中指出:唯物辩证法的宇宙观主张从事物的内部, 从一事物对他事物的关系去研究事物的发展, 即把事物的发展看做是事物内部的必然的自己的运动, 而每一事物的运动都和它的周围其他事物互相联系着和互相影响着。地球起源的研究就是一个鲜明的例子。”

“自然界没有永恒的事物, 一切都在不断地变化和发展, 天体和地球也不例外。”

“……二百年来地球起源的假说经过了多次的实践、认识、再实践、再认识的反复过程。”

“……近三十年来, 许多人认为行星以前的物质原是低温的尘埃、气体和陨石物质的混合物。以此为出发点, 出现了不少新的假说, 对地球起源的认识也有所深化。…不过它还有待发展。”

中央电视台《科技频道》报道:考古学家推断, 地球有60亿年的历史。60亿年前宇宙爆裂, 形成了银河系、太阳系等星系。

在整体的宇宙中, 天体所含的各种物质就已经存在了, 包括各自的磁场 (各天体的原有性) 。在整体宇宙中就相互吸引和排斥, 进行着磁场运动, 促使整体宇宙的膨胀, 导致宇宙爆裂, 使各天体有一个广阔的空间, 自由的进行着磁场运动, 自由相互吸引和排斥, 这样就形成了太阳系、银河系等各星系。由于它们各自的质量不同, 引力的大小不同, 相互的作用不同, 和它们自己特殊的相互关系, 决定了各天体的运动规律, 在各自的轨道运行。

比如说, 太阳系的行星, 是对太阳的能量相互吸引, 才遵循太阳自转引力的方向运行。又因为它们相互的排斥力不同, 而决定它们运行的距离。各行星的相互吸引力是很微弱的。如果它们有相互吸引的作用时, 它们就会以天体的大小, 引力的强弱决定它们的主行星和卫星, 如地月系。

地球是在太阳系中具有独特结构的星球。 (一) 有大量的水。 (二) 有地核、地幔、地壳的结构。而地幔上部是软流层 (液性物质) 。 (三) 有强大的引力。

2 地球的历史演变

地球的早期历史, 是指地球诞生后, 人们通过考古、记忆传说和推断等来了解地球之前的特别漫长的历史。近几年考古学家发现科罗拉多大峡谷最早在1450万年才有的。而人类的历史记载, 最早元谋人是在170万年前才有的。总不到1亿年。也就是说还有59亿年的历史是空白。随着科学的飞速发展, 自然科学领域里的考古研究以及历史的记忆传说的研究, 这个特别漫长的历史, 将给它竖上里程碑, 答案将浮出水面。

我们以地壳的传热力低的自然现象, 来研究地球早期的59亿年历史的空白, 我们可以设想地球诞生时是一个没有温度 (相对) 的冰球。没有空气。靠太阳辐射, 地核吸收;由于地壳传热力低, 便要通过漫长的岁月才开始复苏。漫长的岁月冰雪才开始融化。又经一段漫长的岁月地球才有了温度。每个新起点都要经过漫长的岁月。开始具有汽化功能→生成空气→产生生物→产生动物→温度才持续升高→达到温度高峰。形成锯齿状演变。这个过程约经40—50亿年。地幔的高温汽化了软流层的液性物质, 产生了高压气体, 高压气体的持续膨胀, 引发了囫囵地壳的爆裂, 形成了六大板块 (如图1所示) 。

下面的论述可以证明这一事实。

人类的祖先用许多巧妙的传说向他们的子孙描述了地球的各种自然变化。比如《史书》有天倾西北, 地倾东南的记载。民间有盘古开天辟地的传说, 证明地球的変化。陈香开山救母的传说, 是地壳爆裂的第一反应。结合现代科学家探险考察, 有地下森林、楼层式溶洞、海底宫殿、恐龙化石的发现。这些都证明了地球曾经有过一次非常大的自然变化。再根据后羿射日的故事, 科学敏感来分析这个故事, 不难看出那时的地球就发生过先是高温, 后来又变低了这么一段自然现象。那时人们不但没有科学, 可能连文字都没有。于是为了记载和给孩子们的解释, 塑造了神人“后羿”, 才编了这个故事。但先是高温, 后来又变低了才是不变的事实。

我们结合水的汽化功能和石灰岩通过水流形成溶洞的自然规侓以及对考古的研究。上述的考古和记忆传说证明:地球由于经历了一段很高的温度, 将在囫囵的地壳内 (软流层) 的液性物质汽化为极大的高压气体;引发了一次毁灭性的大地震—地壳爆裂。与此同时释放了极大部分的地能, 地球温度突然变得寒冷, 才进入冰川时代的。不是盘古劈的, 也不是后羿射的, 地下森林是这个时候埋在地下的。地壳爆裂雨水进入石灰岩才形成楼层式溶洞和其它多姿多彩的石花、石盆、石笋等溶洞。恐龙由于身躯庞大没有逃逸的能力而葬身地下。后来又进入冰川时代, 恐龙蛋也因此不能孵出小恐龙而灭绝。从此才有了六大板块。随着板块的分裂, 地能也只能以板块为蓄能区域, 依然日积月累地积蓄地能, 增加球温, 冰川才逐渐消退, 进入温暖的现代。

上诉地球历史演变的因素是地球内部的有机反应。

3 地球是一个有机的球体

《地球十讲》[1]中提到存在的问题:“更重要的是板块运动的动力来源问题。有人提出过不同的假说, 如地球膨胀、万有引力常数的变化, 但都不能成立。讨论最多的是地幔物质的对流。……但目前对地球内部的这两个因数都了解得不够, 因此在理论上也不能得到一个肯定的结论。”

针对《地球十讲》的概述, 我们从以下几个问题分别研究:

3.1 地核

地核是整个地球的核心部分 (主体作用) , 它负责吸收和分化能量的作用 (指挥作用) 。地核这种作用的动力, 就是地核的强大磁场引力在支沛这种功能。这种强大的磁场引力 (简称磁引作用) , 与其它磁场运动大同小异;相同的是吸引作用, 不同的是它的磁场是广义的, 没有局限性;比如地幔、地壳、水、动物、空气、温度、金属、非金属、太阳辐射、万物等等;万有引力可以明确地核的磁引作用。并且具有向地幔转化温度并储存“温度总是由高温向低温传化”的规侓传温的指挥作用。

3.2 地幔

地幔有把地核吸收的温度和与地核之间的高温向低温转化的温度储存在地幔的作用;并遵循“温度总是由高温向低温转化”的规律, 把高温区的温度向低温区转化 (赤道与极地) , 达到地球内部温度基本平衡;并在地壳温度降低后作深部反馈。地幔这种内部温度转化功能是在地壳传热力低, 软流层传热率高的条件下形成的。

3.3 地幔上部的汽化层

地幔上部的软流层, 又叫汽化层。所谓“软流”必是液体或液性物质;而这两种物质都具有独特的蒸发性质, 即由液体蒸发为气体的功能, 又叫汽化功能。气体的热胀冷缩又比其他物质要活跃得多;人们用这种汽化功能形成高压, 发明了蒸汽机;制造了第一辆火车。

地幔的高温使软流层的液性物质蒸发为气体, 形成汽化层;气体长期受高温膨胀, 产生了地能。

3.4 岩石层与地壳

地壳的分裂是随着岩石层的分裂而分裂的, 并且能使地壳稳定、均衡的存在于软流层上, 证明了岩石层是高密度、高强度结构和地壳不可分割的在软流汽化层上的载体。

高密度的岩石层虽然能把地核吸收的能量传递到软流层, 和反馈到地壳。而不能将软流层经地幔高温汽化的气体排出地壳外, 受地核引力的作用, 反而将这种高温汽化的气体压在它的下面;使气体产生了高压, 形成了“庞大的蒸气机械能”, 这种高压气体就是地能 (古人叫盘古) , 也就是说, 是地幔的高温, 汽化了软流层的液性物质产生了地能。

地壳由于“地壳的传热力低”, 随着地核吸收温度和地幔内的反馈温度的往返, 地壳有驿栈式的储温作用。

3.5 板块运动与地震

六大板块形成后, 由岩石层作载体的地壳与地幔汽化层有正, 负压的关系。

(1) 由岩石层作载体的地壳受地核引力的作用, 所产生的压为正压。

(2) 地幔汽化层所负担这个压的压为负压。

(3) 当它们之间这个压 (正压和负压) 成正比时 (比值有待应用研究时以实际情况而定) , 地壳处于静止状态。

以板块为单位的日积月累的高温汽化的高压气体使地能增加, 负压加大, 促使地壳运动。负压越大, 地壳运动愈剧烈, 地震的震级越高。也就是说, 日积月累的高压气体变成了巨大的地能 (盘古) , 升高了负压;负压抬起了地壳, 逃出了地壳的禁锢, 奔向自由的空间。—这就是地震—地能就是震源。设地壳的压 (正压) 为Z。汽化层的负压为B。静止压为ZB。地震为Y。那么地震形成的公式为:ZB↑Z/B时=Y。

下面的论述可以证明地球的有机反应。

3.6 地球与大气温度分布的关系: (核日线的温度分布)

《地球十讲》[1]中关于地球内部的能量和温度分布中指出:“地球内部的能源和温度分布是地球的两个重要特征。它们与地球的起源和发展有着密切关系, 也是各种构造运动和物理、化学过程的主导因素。可惜现代科学对它们的说明还远不能令人满意。问题之所以困难, 是因为有关地球深部的直接资料现在还掌握得太少, 人们不得不借助于有限的间接资料和地下浅层的观测, 在一定的假设下作出理论上的估计, 这样得到的结论常常是不明确的”。

“从岩石一般的放射性元素含量来看, 只能有一小部份热流来源于地球上层一、二百公里的厚度, 其余的来源于更深的地方”。

据《地球、气温考查记录》的变化反应, 地核吸收太阳能量的机制表现有两大特点:一是总体变化和局部变化。二是具有吸收温度和反馈温度两个方面。它的总体变化是地核吸收太阳能的变化。局部变化是地壳内传和反馈温度的内部调节变化。它们的变化相互之间有着密切的联系。以2013年7月13日的记录为例: (3:6:等为时间段。T为8米地表大气温度。F为地表面温度。I、小i、J、K分别为地内0.5、1、3、5米的分层温度。数据显示—C氏度。数傍标记—升降符号。)

它的总体变化表现9:12:15:18:地核吸收太阳辐射进入地表大气。T、F表同时上升5度左右时, 地壳温度分别下降0.3和0.2度。辐射减弱时温度分别下降0.2和0.1度。以‘温度近热源高, 远热源低’的规侓, 地壳温度也应同时升高, 而在这里却恰好相反—下降。这一现象就是地核吸能的总体变化, 原因是由于地壳传热力低, 不能及时将太阳辐射的温度向内传化, 而只能用自身的温度向内转化的温度下降趋势。它的阻滞温度9:F33.5-T31.2=2.3。12:F38.2-T36.6=1.6。15:F36.1-T34.5=1.6。L分别=2.3、1.6、1.6。

而18:21:0:侧是局部变化 (包括3:6:) , 太阳辐射转移后, 进入地壳的温度向下按“温度总是由高温向低温传化”的规侓传温, 使地壳温度自上而下的逐层升高。18:T、F表向I表传温0.5, 21:继续向下分别传温为0.9、0.4、0.4、0.3。0:向下分别传温为0.4、0.2、0.1、0.1。而3:6:又包含两个方面, 一是各层次的温度调节。二是向地表大气反馈, 达到温室效应的目的。它的温度最低区向下转移至5米以下的16度左右, 形成向下的地温梯度。总体趋势是以向内吸收为主体的地温梯度变化。历经6个月后2014年1月13就不同了。

注 (2) 《地球、气温考查记录》本站位于东经104.76度, 北纬30.80度。始建于2013年3月4日。此记录已发地震网。

0:T表下降到2.5, 由J、K表向I、小i表分别反馈0.1, 才维持表面温度4.7。3:T表降到0.4, F、I表同时上升向大气反馈后分别下降1.9和0.1, 这时地壳的深部反馈温度分别到达3:小i、J、K分别上升0.1、0.2、0.3。6:T表下降至-1.7, F表下降至0.8, I表向大气反馈后下降0.2, 小i表反馈后维持原温。地壳的深部反馈, 使J表K表分别上升0.1, 0.3.。9:地核吸收太阳辐射进入地表大气, T、F表同时分别上升2.7、1.6。I表仍然处于向大气反馈和地核吸能下降0.2。小i表维持。J、K表分别向内转化0.2、0.6。

T、F表同时分别上升4.8、7.9。以下各表分别向内转化传温0.3、0.2、0.2、0.1。15:T、F表分别持续上升5.8、8.7。以下各表分别向内转化传温0.4、0.3、0.2、0.1。18:太阳辐射转移, 地壳温度进入局部变化, F表依次向下分别传温0.3、0.1、0.1。K表维持。21:表面温度F向大气反馈和继续向下分别传温为0.4、0.1、0.1后下降4.1。K表维持。其中I表的温升来自外传、内反馈的因素。这是一个冬天里的晴天。虽然地壳温度有向内向下传温的趋势。但任然比昨日分别下降0.4、0.1。K表维持。由于温度持续向大气反馈, 温度最低区上升到地表面和大气, 形成向上的地温梯度。是以反馈为主体的地温梯度变化。它的阻滞温度为12:F10.3-T6.9=3.4。15:F19.0-T12.7=6.3。L分别=3.4、6.3。

从《德阳3240米深井200米深的表层水温》来看, 仍然有内吸和反馈两个方面。如2014年7月11日—18日连续晴天的温度变化可以看出。如表3 (基数20., 数据显示—C氏度, 小数) 。

11日的基准温度随着太阳辐射的向内吸收, 200米深的热辐射减弱, 传热机制随温度梯度逐层改变。本身温度比浅井的变化小许多, 仅在千分位百分位之内。如13日由3:的7803内吸降至15;的7650。辐射转移后, 下传温度使本身温度上升至7732。这种循环往返的规侓, 是地球的有机反应。如11日—14日, 地核的内吸和地壳的传热力低, 下传温度还未到位, 导致本身温度下降3:0.0071。15日—17日上温下传到位, 本身温度3:上升0.0133的波状变化。从2014年1月1日—9月1日上升0.0055.从2007年5月9日—2014年9月1日, 8年上升0.0604, 平均每年上升0.00667。遗憾的是, 3240米深井只有200米深的表层水温记录。这个数据还不足以用来估算地球内部温度。只能说明地核吸能和地球的有机反应。如1月18日向上反馈温度下降至7659。内吸上温下传至7月18日上升到7916。9月1日又逐渐下降至7823进入反馈阶段……。

大气层表和太空的温度数据, 咨询结果只是物理解析, 无有效数据, 只能以公式说明。

资料记载, 核日线的温度分布有三高三低, 即近核温度高, 近地气温高, 大气层表温度高, 它们温度高的特点是向心性增高。原因是与地核的强大引力分不开。结合三低综合研究。它的三低是太空空气稀薄气温低。平流层下气温低, 地表温度低。如图2所示:

注: (3) 《德阳3240米深井200米深的表层水温》本资料由德阳市防震减灾局提供。

地球在太阳系的公转轨道与太阳辐射的垂直与偏角形成了赤道与南北两极的温差关系。

而地球在自转轨道中, 自转的引力产生了‘地球风’—平流层。‘风’是降温的一种行为。所以有近平流层温度低, 远平流层温度高的现象。平流层以上大气层表温度高。是平流层在下降温的负面作用加上平流层对地核吸能的干扰, 使部分辐射不能进入大气层而徘徊在大气层表所致。设大气层表的温度为E。太阳辐射为A。大气层的温度为T。徘徊温度为J。那么它的公式则:

平流层下温度低, 是平流层 (地球风) 在上的降温干扰加‘地核吸能’所致温度向心性增高的表现。形成了上降下吸的两极分化的温度最低区。

近地气温高, 是地壳传热力低干扰了地核吸能的温度向心性增高的主体, 形成部分温度被阻滞在地表大气, 所以近地气温高。设地表面气温为C。进入地壳的温度为N。阻滞温度为L。进入大气的温度为T。那么它的公式为:

地表温度低是由于地壳的传热力低, 向地核传的温度本不是很多, 还必须在大气温度降低后, 遵循“温度在没有外力的情况下, 总是由高温向低温转化”的原理, 向大气反馈温度。形成内吸外反馈的两极分化, 形成温度最低区 (如图2所示。详情可参阅《地球气温考查记录》 (2) ) 。设地核的温度为O。吸收的温度为N。反馈的温度为U。那么它的公式为;O=N60亿年–U60亿年。

4 防止地震

地球的强大引力, 吸收大量的空气, 温度和储存温度, 反馈温度, 形成了大气温室效应的主体, 给人类带来了美好!然而它的这种特殊结构也给人类带来不幸的灾难—地震 (见前述) 。而地震的震源就是地幔软流层汽化的高压气体—地能。根据轻清者可以上浮, 重浊者可以下沉的原理。我们在板块倒‘凹’形的顶端, (即板块水平制高点) 钻上一个或几个直达汽化层的孔, 便能直接把地能—高温汽化的高压气体—震源, 提到我们的眼下、手中。并用金属管装上测温、测压以及其它化学测试仪表。并设多个排气阀门。通过这些仪表, 我们可以随时掌握地球汽化层的气温、气压的指数和震源信息。根据这些指数作准确的地震的预测、预报。调整这些排气阀门, 不让负压超过正压, 把它控制在我们所需要的指数, 地震就不会发生了。让余能为人类服务, 叫地球按我们的意志而存在。

由于我们控制了汽化层的气温、气压, 除了能防止地震外, 也能改善地球温度持续上升, 让地球变得更美好!

5 结束语

宏观研究的含意是宏观地球的全部信息, 运用唯物辩证法对号入座, 来解析自然现象。逻辑推理防止地震。

在本文面市以来, 承蒙各位领导的大力支持, 和四川地震局张永久老师, 中国地震局李世益老师, 以及四川地震杂誌吴江老师的指导, 才有今天的成绩。在此深表谢意!原稿言词粗简不易理解, 在此表示歉意。S

摘要：鉴于地震的予测、予报效果欠佳的前堤, 关键是未能捕获地震前准确的震源信息。我们的思路不得不进行广泛的宏观研究。从历史的、考古的、记忆传说等方面, 彻底弄清地震的种种因素, 从中找到行之有效的措施, 达到防止地震的目的。

关键词：宏观研究,震源信息,预测预报,防止地震

参考文献

地震预报网络的仿真与虚拟化整合篇5

地震预报网络的仿真与虚拟化整合

借助先进的计算机、网络技术与设备,利用多种地震理论学说和迄今为止所积累的描述地震活动记录,组建仿真中心,建立不同类型的`地震仿真模型,借助SOA架构下的虚拟网络技术,将地震监测点和相关地震信息资源库互联,形成覆盖全国的地震预报模拟网.利用获取的数据,进行仿真处理,并逐步筛选出有效的地震数学模型,以便实现地震预报.

作者：姚居I 郑忠祥 Yao Jurui Zheng Zhongxiang 作者单位：北京信息产业协会,北京,100036刊名：国际地震动态英文刊名：RECENT DEVELOPMENTS IN WORLD SEISMOLOGY年，卷(期)：“”(7)分类号：P315关键词：地震预报仿真虚拟网

植物“地震预报员” 篇6

花儿突然开放

1970年，宁夏西吉县发生5.1级地震，震前一个月，在距震中60千米的隆德县，蒲公英提前开花。

1972年，上海长江口地区发生4.2级地震，震前上海郊区田野里的山芋藤突然开花，十分罕见。

1976年2月初，辽宁海城市发生一次强烈地震，震前两个月，那里有许多杏树提前开花了。唐山地震前，唐山地区、天津郊区的一些植物出现了异常现象：竹子开花，一些果树结果后再度开花。

四川松潘县和平武县曾发生地震，地震前夕，箭竹突然大面积开花，许多箭竹在开花后死去，一些玉兰开花后又奇怪地再次开花。

印度尼西亚爪哇岛上的一种樱花类植物“地震花”，在地震发生前会突然开花。岛上的居民把这种植物当作观测装置，只要发现它开花了，就马上做应急准备。

含羞草最敏感

地震前，最敏感的植物要数含羞草。

正常情况下，含羞草的叶子白天张开，夜晚合闭。但日本科学家发现，如果含羞草叶片出现白天合闭、夜晚张开的反常现象，那么说明地震会发生。

比如1938年1月13日，日本发生了强烈地震，在地震前的11日上午7点，日本许多花园里的含羞草开始张开，但是到了10点，叶子突然全部合闭。

1976年，日本地震预报俱乐部的会员也在震前多次观察到含羞草的叶子出现反常合闭现象。

合欢树、榕树也厉害

合欢树、榕树也是植物界预测地震的高手。

从20世纪70年代末开始，日本科学家们从合欢树细胞生物电的变化入手，研究它们与地震之间的关系。

他们用高灵敏度的记录仪对合欢树进行生物电测定，奇迹发生了：1978年6月10日至6月11日，合欢树的生物电流出现了异常，而这之前合欢树的生物电流都是正常的，这预示可能有较大的地震发生。

果然，那年6月12日，日本宫城县海域发生了7.4级地震。此后余震持续了10多天，合欢树生物电流随着余震的减弱而有规律地减弱。

日本科学家们对榕树也做了数十年的研究，掌握了榕树的生物电变化规律，发现这种树对地震的反应极其灵敏。在震前10小时至15小时，它们的电位会出现反常现象。

在1979年6月29日日本伊豆半岛东部海面发生地震前12个小时，榕树的电位就出现了异常。有人根据榕树的变化，预报了地震的震级和方向。

记录地震情况

植物不仅能够预测地震，还可以将地震情况记录下来。树木的年轮就记录了一些地震情况，其中最典型的代表是松树的年轮。

美国科学家哥尔顿·杰可比在阿拉斯加州的某地发现松树的年轮长得很不规则，相互挤在一起，于是查阅有关资料，发现这里果然发生过大地震，并且震后地面有所上升。

为什么松树年轮会反映地震情况呢？

哥尔顿·杰可比认为，地震后，树木的生长环境发生了很大变化，影响了树木生长，比如地面上升或下降，会改变地下水对树木的供应情况；地面开裂会损坏树根，从而影响树木对水分和养料的吸收……这些变化都会在树木的年轮上留下痕迹，也就是说，经历过地下断层活动期的树木在它的年轮上都会记录当时地震的有关情况，为人类研究地震、预测地震提供了有益的资料和数据。

“预报员”的秘密

在地震前夕，植物为什么能感知地震即将发生呢？这些“地震预报员”怎么这么厉害？

原来在地震孕育的过程中，地球深处会产生巨大压力并产生电流，电流分解岩石中的水，产生带电粒子。在特殊地质结构中，带电粒子被挤到地表，再跑到空气中，产生带电悬浮粒子或离子，使植物出现异常现象。

地震预报篇7

关键词：微地震,监测手段,冲击地压,预测预报

冲击地压, 也称岩爆, 它是在一定条件下一种岩体中聚积的弹性变形势能突然猛烈释放, 导致岩石爆裂并弹射出来的现象。冲击地压首次在英国南斯塔福煤田发生, 所有采煤国家也都陆续出现冲击地压。发生冲击地压的条件是岩体中有较高的地应力, 岩石具有较高的脆性度和弹性, 并且地应力超过了岩石本身的强度。冲击地压具有突然性、瞬时震动性和破坏性, 采煤井下生产安全和作业人员的生命安全受到严重威胁, 现在已成为世界范围内矿井中最严重的自然灾害之一, 对冲击地压进行预测的传统方法主要有采用微地震监测法, 下面就谈谈自己对微地震监测系统对冲击地压预测预报的肤浅看法。

1 微地震监测技术

以声发射学和地震学为基础的微地震监测系统, 该方法集采矿学、地震学、信号采集与处理、信号传输等多学科知识于一体, 是研究冲击地压、水害治理、煤与瓦斯突出等矿山灾害的有效手段。通过观测分析矿井生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响效果及地下状态的地球物理技术。地球物理学技术为研究小范围内信号微弱的微地震事件提供了技术支持。

2 微地震系统监测原理

当地下岩石由于人为因素或应力作用下发生破裂、移动时, 产生微地震和强大的声波向周围传播。在地下岩土中布置微地震传感器, 实现微震数据的自动化采集、传输和处理, 利用定位原理确定岩石破坏发生的位置, 且在三维空间上显示出来, 记录这些微地震波的到达时间、传播方向等信息, 利用恰当的计算方法可以确定岩石破裂点, 即震源的位置。 (如图1所示) 微地震监测技术能够根据震源分析地震破裂尺度和性质。

2.1 SOS微震监测系统的功能

SOS微震监测系统是波兰矿山研究总院采矿地震研究所设计制造的新一代微震监测仪, 能够即时、连续、自动采集矿山岩体震动信号, 自动生成震动信号图, 进行记录并进行滤波处理, 自动保存;定期打包保存震动记录信息。将震源位置和能量显示在矿图上, 矿图能够放大和平移方便观察震动源点, 并可以文件的方式打印出来, 自动检测设备工作状态。

2.2 SOS微震监测系统的特点

SO S微震监测系统结构简单, 操作方便、安全可靠。系统扩展能力强, 可由16通道扩展为32通道, 检波探头敏感度高, 抗干扰能力强, 记录的信号准确;软件操作简单, 波形分析功能强大, 可视化能力强, 多种矿震定位方法, 矿震能量计算准确。

2.3 SOS微震监测系统的优点

(1) 及时监测, 利用矿井微震监测计算机处理系统和软件, 使得矿震事件在矿图上自动显示震源位置, 并标注出震源的坐标和能量大小, 及时确定微地震位置。 (2) 连续监测, 可实现长时间连续监测, 自动生成震动信号图。 (3) 三维监测, 可在观测范围内进行三维空间定位, 震动图形自动保存。

3 冲击地压预测预报

冲击地压是矿区内在区域应力场和采矿活动作用影响下, 岩石工程中围岩体的突然破坏, 并伴随着岩体中应变能的突然释放, 是一种岩石破裂过程失稳现象。矿震较强烈时, 地面都能感觉到岩体的剧烈震动, 甚至引起地面建筑物遭到破坏。简单地说, 矿区开采人为地改变了原本稳定的地壳结构, 导致地壳不均引发地震。冲击地压一般没有明显的预兆, 难于事先确定发生的时间、地点和冲击强度;发生过程短暂, 伴随巨大声响和强烈震动, 发生矿震, 瓦斯有可能会突然大量涌出, 造成更大的灾害。所以, 预防矿震迫在眉睫。只有采用SOS微震监测系统防患于未然, 用科学的方法监测矿震, 能够减少矿震引发冲击地压灾害。

3.1 SOS微震监测系统的布置

经研究发现:在采煤面不断推进过程中, 其周围岩层的微地震活动表现出一种规律化的模式, 在采矿过程中, 岩层周围的地质缺陷及其部分断层也会受到采动的影响而被激活, 随之产生相应的构性的运动, 这种结构性的运动会影响到整体采矿响应, 导致在远离工作面几百米的地方也会出现微地震活动。所以, 在煤矿微地震监测系统井下一般布设多个分站, 全部布置在受开采影响区域外的巷道、硐室中。

井下检波测量探头不低于8个 (由拾震、磁变电信号转换处理、信号放大增益、发射等部分组成) , 由地上对其供电, 并将信号通过电缆传到地面。井上安装信号采集站、信号记录器及中心计算机等。井下安装的DLM 2001检波测量探头、地面安装的DLM-SO信号采集站和AS-1信号记录器等组成, 他们相互配合形成一个整体进行工作。开发的软件能根据所监测的数据准确分析出震源的具体位置和能量, 并准确分析冲击地压可能发生的具体位置。

3.2 SOS微震监测系统对微地震的预测预报

微地震事件的实质是一个围岩应力、应变、破裂、失稳及移动等一系列动态演变过程的一种表现形式, 由于SOS微地震监测可在3D空间全方位地描述岩层的变化, 因而有着超越传统方法的独特优势。系统采用1Hz～600Hz带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震监测拾震器, 进行双向控制传输。可实现拾震器工作状态的远程监控和调试。实现监测信息的数字化收集、传输、整理, 监测结果准确。仪器为区域性监测方法, 监测范围广, 能实现整个井田范围内全方位、多层位连续监测, 定位精度高, 误差小。对矿井冲击矿压危险程度进行评价, 可以降低煤矿的冲击矿压灾害损失, 产生巨大的经济效益和社会效益。其研究和现场应用实施成果必将对煤矿冲击矿压等动力灾害防治等方面带来有益的借鉴作用, 经济和社会效益巨大。

总之, 随着微地震技术理论研究的深入和实际应用的开展, SOS微震监测系统能准确计算出冲击矿压发生的时间、能量及空间三维坐标, 确定出每次震动的震动类型, 判断出冲击矿压发生力源, 对矿井冲击矿压危险程度进行评价。进一步揭示冲击地压的前兆信息, 可为冲击地压机理研究和预测预报提供有力依据, 为煤矿的安全生产服务。

参考文献

[1]王元杰, 齐庆新, 毛德兵, 等.基于地音监测技术的冲击危险性预测[J].煤矿安全, 2010 (4) :56～58.

地震预报篇8

1 地震波隧道地质超前预报技术的预报原理及特点

隧道地质超前预报系统工作原理是在隧道围岩中以排列方式激发地震波, 地震波在向三维空间传播的过程中, 遇到声阻抗界面, 即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等, 会产生弹性波的反射现象, 这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来, 输入到仪器中进行信号的放大和处理, 实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息, 达到预报的目的。

2 公路隧道工程实例

2.1 卧牛山隧道

2.1.1 工程地质

地质岩性为下第三系砂岩、砾岩, 成岩性较差, 易风化, 遇水易软化, 属极软岩。岩体较完整, 节理不发育, 呈块状或中厚层状结构。

2.1.2 现场采集

测线布置里程为SK108+105至SK108+155, 激发孔的间距为2.0m, 共布置16个激发炮孔。

2.1.3 数据处理及成果

用现场采集的TGP地震波数据, 提取三分量P波、SH波和SV波原始波形图;计算检测布置段岩体参数为:纵波 (Vp) 速度为2860m/s;横波 (VS) 速度为930m/s;纵横波速度比为3.07;泊松比0.441;岩体动弹性模量为5650MPA;岩体动剪切模量为1961MPa。提取偏移与衰减成果、合成偏移成果、构造分布与产状成果等, 见图1。

根据数据处理成果及对隧道的地质分析, 做出如下结论:SK108+085～SK108+075、SK108+056～SK108+049、SK108+037～SK108+025、SK108+010～SK107+985段内纵波的反射很密集, 这说明在这些段落内节理裂隙发育, 是裂隙密集带, 围岩的一致性较差, 施工时极易掉块或发生小范围的坍塌, 同时也很容易造成超挖现象。

以上结果在施工过程中已经过验证, 预报结论与现场实际情况十分吻合。

2.2 石家山隧道

地质岩性为下第三系砾岩、泥盆系变质砂岩、粉砂岩组成, 成岩作用差;地下水主要为基岩裂隙水, 洞内可能出现线状流水或渗水、滴水现象, 局部可能有涌流现象。

2.2.1 石家山隧道前端

(1) 现场采集

预报检测时掌子面里程为XK109+821, 测线布置起讫里程为XK109+758-XK109+796, 激发孔的间距为2.0m, 共布置11个激发炮孔。 (注:此段存在短链XK109+829.98=XK110+000)

(2) 数据处理及成果

用现场采集的TGP地震波数据, 提取三分量P波、SH波和SV波原始波形图;计算检测布置段岩体参数为:纵波 (Vp) 速度为2710m/s;横波 (VS) 速度为830m/s;纵横波速度比为3.27;泊松比0.448;岩体动弹性模量为4463MPA;岩体动剪切模量为1541MPA。提取偏移与衰减成果、合成偏移成果、构造分布与产状成果等, 见图2。

根据数据处理成果及对隧道的地质分析, 做出如下结论:在XK110+004纵横波发生很强的反射, 幅度比远远大于0.1, 且纵波反射为负, 横波反向为正, 这说明在此位置存在大的构造界面, 两侧岩体发生大变化, 围岩由好变坏, 含水量由低向高变化, 岩体强度由高向低变化, 而在XK110+004至XK110+080段内未出现明显的纵波反射, 由此断定XK110+004至XK110+080段围岩相比掌子面含水量高, 强度低, 围岩极易变形, 在XK110+004处极易坍塌。

经过开挖证明XK110+004处左右围岩坍塌较为严重, XK110+004至XK110+080段岩体强度低, 收敛变形远远超过正常值, 达20cm。

2.2.2 石家山隧道后端

(1) 现场采集

预报检测时掌子面里程为XK113+345, 测线布置里程为XK113+345～XK113+378, 激发孔的间距为1.0m, 共布置24个激发点。

(2) 数据处理及成果

用现场采集的TGP地震波数据, 提取三分量P波、SH波和SV波原始波形图;计算检测布置段岩体参数为:纵波 (Vp) 速度为2740m/s;横波 (VS) 速度为1260m/s;纵横波速度比为2.17;泊松比0.366;岩体动弹性模量为9727MPA;岩体动剪切模量为3561MPA。提取偏移成果, 见图3、图4。

根据数据处理成果及对隧道的地质分析, 做出如下结论:XK113+322～XK113+290段内纵波存在明显的强正负反射, 幅值高, 正负强反射交替出现, 说明该段围岩存在较大、

较多地质构造界面, 且有很好的贯通性, 根据地质情况, 得出以下结论:节理裂隙及弱结构面发育, 岩体破碎, 推断此段围岩位于破碎带 (小断层) 上, 裂隙水发育, 围岩极易坍塌、渗水, 局部可出现涌水。

在现场施工过程中, 此段围岩发生坍塌, 渗水严重, 局部涌水, 超挖现象严重。

3 结束语

通过对石家山隧道及卧牛山隧道的地质超前预报, 可认识到:

(1) 有效应用地震波超前预报技术, 一定程度上为隧道施工实现安全、快速、高效施工提供了技术保障。

(2) 地质体的各向异性, 决定了单纯利用预报检测资料解释地质现象的多解性。因此在分析时要综合考虑多种因素影响, 采用地质理论综合进行分析推断。

(3) 丰富的预报经验和地质理论知识是地质预报准确、可靠的坚实基础。

摘要：本论述对地震波地质超前预报技术的原理和特点作了阐述, 结合工程实例介绍了地震波超前地质预报技术在公路隧道施工中的检测方法、数据处理方法、成果整理和预报效果评价。通过对宝天高速天水过境段石家山及卧牛山隧道的检测数据的分析, 结合现场现场施工, 针对不同的地质病害, 对地震波预报隧道地质病害的各种结果进行了剖析, 提出了笔者的见解和实践认知。

关键词：隧道,地质超前预报,地震波

参考文献

[1]赵永贵, 蒋辉, 赵晓鹏.TSP203隧道地震超前预报技术[J].周状分析与进展.公路隧道, 2010 (1) .

[2]刘云祯.TGP隧道地震波预报系统与技术[J].物探与化探, 2009, 33 (2) .

地震预报：科学、政治与“江湖” 篇9

4月18日，四川雅安地震前一天，一个网友发了一条微博，在接下来的几天被转发了4万多次。微博说：刚才出门，抬头看见西方天空出现了强震云……从云的形态、结构、颜色等特征看，似是6级强震云与快震云，能量的最大值可达7。

众多网友以此为依据，指责为什么网友都有预报而地震局没有？

这和5年前的汶川地震，一模一样，区别只是，当时没有微博。

地震到底能不能预报？这是一个经久不衰的热门话题。而每次地震后，地震局要都要受到来自公众的类似“拷问”。

这篇采访了大量权威人士写就的文章将为你展示中国地震预报界的真实现状：地震预报是一个学术坚守、学科尴尬、政治考量，甚或个人恩怨等等混杂的领域：有人为此付出了几十年的光阴，然而身背恶名；有人力图独辟蹊径，但被认为理论荒谬；也有人在探索中倍感希望渺茫，从此离开。

而由此派生出的各级地震预报体系，也掺杂了权衡种种。

最根本的，这是一个基于尴尬的技术水准的尴尬的预报体系。

80岁的梅世蓉，在主流地震学界被认为是中国地震预报的一号人物。5年前的汶川地震之后，网上曾出现了一张颇有“文革”意味的制图。画面上，白发苍苍的梅世蓉正面半身，胸前挂牌，牌上有字：“国难真凶千古罪人，梅世蓉”梅世蓉3个字打了红叉。红叉的意思，是梅漏报了唐山大地震。

接受采访的梅世蓉为自己承担了“唐山地震漏报犯”的名头而委屈和愤怒，“任何一个从事预报的人，都想在此生哪怕报一个地震也好。”

梅世蓉的经历，或许是中国地震预报尴尬境地的一个缩影。

有关地震预报，记者接触的大多数地震学者如梅世蓉般，不掩饰或多或少的沮丧。稍好些的是，如今专家们不用担心如唐山大地震时有被殴之虞。

“网上除了骂还是骂，我感觉我们应该被骂。”中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠曾说。此前的汶川地震发生后，有中国地震局的人员去商场买东西都不敢开发票，去医院看病还被医生责问。

一切问题的关键，是地震预报水平的不过关 50年演进之后，到现在甚至对到底要不要搞预报这样的前提性问题，依然争议颇大。

政治任务变成了科学动力

审视中国的地震预报体系，你会发现：中国地震预报在1966年邢台地震中被最高层强调，于1975年海城地震中因成功预报而到达乐观顶峰，几个月后在唐山大地震中遭受重创，而后恢复元气之时，再遇汶川地震。而此后的玉树地震和最近的雅安地震，几乎每次都是被大众批评。

1966年可以看做一个节点。那一年中国发生了著名的邢台大地震，8000余人丧生，3.8万余人受伤。有一位老人跟其时的总理周恩来说：“出现这么大的灾害，能不能做到在震前给老百姓打个招呼呢？”

回望当年，正是那时的领袖激励了许多人的“预报情结”，也让他们从此历尽荣辱悲欢。要“研究出地震发生的规律来”，周恩来对年轻的学者们说。在受鼓舞的人中，包括梅世蓉，从此她在该领域研究了40多年。

1966年，正是“文革”开始的日子，也正是从这一年开始，中国进入为期10年的强震活跃期。越来越多的学者无法研究本学科，地震研究却颇有“显学”之态：包括地质学家李四光，气象学家竺可桢，石油系统的权威翁文波等都被抽调来搞地震。历史学家们也不示弱，用找寻历史地震的方式进行研究。

一些从邢台地震总结出来的观测方法开始应用，比如观察岩石的形变、地电、地磁、水位及水氡等等。地震部门的简报文件上，对群众路线的作用大为赞赏，大量宣传“鸡飞狗跳”、“老鼠搬家”可以預报地震。1973年气象学家竺可桢在病榻上看到这类简报，他写了一段话：“仅凭这些，真能预报地震？如果可以，还要科学干什么。这些事传到国外，是要被人传为笑话的。”

此前的汶川地震发生后，有中国地震局的人员去商场买东西都不敢开发票，去医院看病还被医生责问。

随后几年中国发生了多次7级以上大地震，激起了政治上更迫切的要求，国家地震局于1971年8月正式成立。1975年2月4日，辽宁海城7.3级大震被成功预报，成就了地震学者的巅峰体验。

这是目前世界上公认的有科学意义的两次预报之一。地震预报学者在各地受到了英雄般的礼遇。1976年2月，梅世蓉等4人也参加了在巴黎举行的联合国教科文组织“政府间减轻地震灾害国际讨论会”。中国科学家讲述了海城地震预报经验。“我们都成明星了，”梅说，“有些大会没几个人，但是海城地震的预报，大礼堂鸦雀无声。”

明星体验终止于一年半之后的唐山大地震，24万人丧生。“大家都傻了眼了。”中科院院士许绍燮说。

地震研究的低谷来了，一些人开始离开。梅世蓉的一位下属是重力研究方面的专家，1977年坚决要求回到原单位。1982年，这位专家就评上了中科院院士。而梅世蓉此后在一波三折的院士评选中，最终因被指有唐山大地震“漏报犯”之名而被搁置。

唐山大地震之后不久，国家地震局从各地调来人手参与研究震情。既然已饱受批评，也便不能再讲什么条件，新来的人在新搭的帐篷里干活。科技人员自然心有悲怆，而公众则多少有些“就该如此”的情绪。这些帐篷作为北京市最后一批抗震棚一直存在到1980年，因为实在影响北京市容，还上了电视。

地震预报？“我们就跟中医一样，被认为没水平。”

上世纪80年代后期，一套实用化的预测系统被地震局开发出来，可对地震前兆的识别及判定给出定量的标准。计算机技术的发展热潮下，地震学者们也努力开发出了地震预报的专家系统。

然而一个致命的尴尬却始终存在中国地震预报的出发点是，通过发现前兆来预测地震。但检测这些前兆的数据比如水氡或者地磁，它们和地震之间到底有什么样的关系，甚至和地震到底有没有关系，学者们却难以准确判定。

这源于学科理论的欠缺，地震预报的机理还没有解决，中国科学院院士、北京大学—中国地震局现代地震科学技术联合中心主任陈运泰说得干脆，“我不觉得现在有什么地震预测理论。”

国际上有许多假说，但至今无法准确解释地震发生的机理。地震预报学科在中国科学界的地位便尴尬起来。“说我们是经验总结，没理论，常常被看不起。”梅世蓉说，“我们跟中医一样，中医就被认为没水平。”

另外让人沮丧的是，大地震的复发时间往往比人的寿命还要长，“你一生在同一个地方赶不上两个地震。”陈运泰院士说，作为一种自然灾害，人们痛感震灾频仍，可等到要研究它的规律性时，又深受样本“稀少”之苦。“当然，这话的意思不是希望多来大地震。”

但科学界自有评判规则，比如地震预报若要申请自然科学基金项目，就颇为困难，“你必须要提供理论结果和基础规律，但是地震预报不能提供”。“最穷的是搞预报的，搞地震工程和地震观测的都比我们强。”中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠说。

学科特点如此，发表论文也成了难题，而在论文篇目甚为重要的现今中国学界，这显然让年轻的预报研究者们颇为学术前程担忧。

而且现在的年轻人也不是那些从邢台地震的惨状中“滚”出来，对敬爱的周总理表过态，从此就怀上一辈子预测情结的年轻人了。

梅世蓉培养了4个学生，后来都转行去了国外的石油公司，利用地震波探测地质结构找石油去了。

尽管人才流失、水平下降，但是设备上去了。5年前的汶川地震时期，国家测震台网共有152个国家级地震台，全国31个省级地震台网有1000多个地震台。

在过去的很多年中，这些地震台网硬件建设是国家地震经费投入的一大部分。有接受采访的学者说，各级地震局对硬件建设的热情超过了对理论突破的热情，因为前者更容易被公众看到以证明地震局的业绩，而后者的突破则遥遥无期。

这些设备也确实在汶川地震后几分钟内便显示了威力。尽管有人随之评论：跟唐山大地震相比，30多年的进步，不过是汶川地震后能迅速找到震中。

当科学问题碰上政治考量

世界上存在两种争论：一种认为科学家可以发布地震预报，不用管老百姓搬不搬家。另一种则认为科学家没权力发布任何震情预报，因为地震预报的水平很低。“你敢拍着胸脯说准吗？”一位地震局专家说。

另外让人沮丧的是，大地震的复发时间往往比人的寿命还要长。人们痛感震灾频仍，可等到要研究它的规律性时，又深受样本“稀少”之苦。

技术现实与任务目标的“错位”最终影响到了预报的终端。对于主流地震系统而言，预报是被公众寄予期望的，但恰恰也是最难抉择的。

梅世蓉还记得自己曾发布的一次北京有地震的预报，那是1976年年底，唐山地震之后压力巨大。但不久她便撤销了预报，“我走在长安街上去看啊，那真是稀有，好像是抗日战争逃难一样，你往东他往西不知道往哪里走，我心里震撼啊。我们个人渺小得很，发布这个预报跟抛硬币差不多，但是一个意见可以牵涉到千家万户的人，不能轻易搞预报，影响太大。”这最终成为作为地震预报权威的梅世蓉平生唯一的一次地震预报，“还没报准”。

至今时常被拿来当作正面典型的1975年2月4日海城地震预报奇迹，在地震学界看来是双重的巧合：学者的自信和政治人物的铁腕。“海城发布预报那是‘文化大革命’的时候，毛远新在辽宁当革委会主任，地震局说可能有地震，还挺大的，毛远新说那少废话，把人都给我架出去。结果，真震了。”一位中国地震局专家回忆。

梅世蓉把地震预报总结为两个问题：“能不能预报，是问题；该不该预报，是很大的问题。”

总之，预报是很大的科学问题，更是很大的社会问题。所有的症结依然是老问题：地震预报不准。

而地震局在此问题上的一系列权衡，也是以此为基点。

现任新疆地震局局长王海涛在2008年接受采访时曾说，从上世纪90年代中期以来，除强余震预报外，新疆地震局还没有形成一个正式的可供发布的预报意见向自治区政府报告过，这基本上也是各省的普遍现象。

因为预报意见不多，“辟谣假地震”反倒成了各地地震局最常见的露面形式。福建省地震局原局长陈洪鹗说，他1983到1987年任职时主要任务就是辟谣，因为辟谣成功获得过国家地震局的一等奖，发了奖金。

事实上，从地震局到地方政府，上述一整套做法好比一个“保守疗法”，减少了虚报造成恐慌的几率，但也减少了直接预报成功的可能。

如果不发生地震，前文所述的整个尴尬的运转体系倒也没有大碍，台网建设、抗震救灾都有了成果，学界也在慢慢等待预报方法突破的那天，虽然他们说这可能要几代人甚至更长的时间。

但汶川8级地震是对地震预报研究者一种信心的摧毁。王海涛说：“我们都很努力，但是并没有得到上天的回报。”

前路漫漫：反思和重振

事实上，如果在汶川地震之前，中国地震预报虽然困难重重，但还有坚持的耐心。而汶川地震之后，预报界遭受了异乎寻常的打击中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠说在2008年的年度会商中，汶川地区甚至没有被划入危险区。这意味着不仅没有短临预报，连一个中期预报也没有。

这比唐山地震还凄惨，唐山地震虽然临阵预报的最后一瞬没有抓住，但是中长期预报，是划准了圈子的。