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解开地震云迷团
和蛇类在地震前出现异常活动在时间上关系密切的天空异常现象是出现地震云、发光、彩虹，从地震前几天开始出现，其中以地震云最常见。
据二十一世纪出版社出版《地震求生记》，地震云有四种类型：
1．宽带状的卷云
全世界最常见的地震云之一，是以横列的方式形成如宽带一般的云层，据说云层的厚度与地震的强度成正比，就算刮大风，也能停留在原地将近30分钟以上而不会被吹散。每当卷云出现在地震发生地区的天空时，约90%以上的人都会目击到发光现象。
2．鱼鳞状的卷积云
天空如果出现鱼鳞状的卷积云，并长时间停留在原地，极有可能是地震云之一。大部分卷积云会以几分钟为周期，一边变换形状一边移动。
3．扇子状的云层
如扇子一般的云层，而相当于扇子腰部的地方就是地震发生地区。
4．龙卷风状的云层
天空如果出现龙卷风状的云层，就很有可能发生地震。这种龙卷风状的云同样也拥有停留在原地的特征。
从以上资料可以归纳出地震云的特点：
1．有特别的形状。
2．停留在原地不易被风吹散。
猜测地震云的成因主要有电磁感应、磁场变化、特定物质进入云层而形成。
电磁感应、磁场变化均与圆弧状磁力线相关，如果地震云是这些原因引起的话，整体形状应与圆弧形曲线密切相关，但除了扇子状云层、龙卷风状云层的整体形状会与圆弧形曲线相关外，宽带状卷云、鱼鳞状卷积云的整体形状与圆弧形曲线不相关；另外，高出地面的云层如果受电磁感应、磁场变化影响而形成地震云的话，地面所受的影响会更大，但地面受相关影响的却不明显。因此电磁感应、磁场变化并非形成地震云的主要原因。
地震云使笔者联想到传说中的狼烟。传说中的狼烟是将晒干的狼粪点燃所产生的黑烟，“古之烽火，用狼粪，取其烟直而聚，虽风吹之不斜”。黑烟会笔直上升出现特别形状并停留在原地不易被风吹散，可以起到让远处的人们能够瞭望的作用，从而达到预警的效果。狼烟出现特别形状和不易被风吹散的特点与地震云相似。产生狼烟与电磁感应、磁场变化无关，而是与狼粪燃烧后产生的烟云所包含的特定物质相关。
地震云出现的时间与蛇类在地震前异常活动的时间非常接近，我们推导出引起蛇类在地震前异常活动的主要原因是特殊气味，特殊气味就是含有特定物质的气体，这些气体既然能让蛇嗅到就有可能通过大气环流进入云层。狼烟的形成与狼粪燃烧后的特定物质相关，狼烟和地震云均具有特别形状和停留在原地不易被风吹散的特点，因此地震云的主要成因很可能是特定物质进入云层而形成。
如果能确定特定物质进入云层能使云层形成特别形状和停留在原地不易被风吹散的话就可以确立特定物质是地震云的主要成因。
喝过猪肉汤的人都知道猪油会以特别的形状漂浮在汤面，很容易从形状上区分猪油和水。原因是不相溶的猪油和水的密度不同，猪油比水轻，猪油的表面张力小于水的表面张力，因此猪油就以特别的形状漂浮在汤面。生活经验告诉我们：密度有差异的不同物质会在分子结构上出现差异而出现不同的形状结构，不同物质分子之间的引力也有所不同。另外，猪油是微酸性物质，粘附能力比水强，如果粘在手上就有油腻腻的感觉，一般用水也冲不掉，日常中就会利用酸碱中和原理，用碱性肥皂清洗就会去掉手上猪油。这个生活经验告诉我们：部分酸性物质的粘附能力比水强。
生活中还有一个经验就是推动体积相同但比重不同的两个物体，比重小的要比比重大的更容易推动：单凭个人力气很难推动一个体积1立方米的实心铁墩，但是却能够推动一个体积1立方米的实心木墩，因为钢铁的比重比木材的比重大，体积1立方米的实心铁墩比体积1立方米实心木墩要重很多。这些生活经验对于了解地震云的形成有一定帮助。
特定物质进入云层发生化合反应后一般只会出现以下三种结果中的一种：
1．发生化合反应后云层仍为中性。
2．使中性云层变成酸性。
3．使中性云层变成碱性。
由于岩浆所释放的气体如含有硫化物、氧化硫、氯、氟等气体是酸性气体，蛇对含硫的特定化合物质的气味很敏感，二氧化硫微溶于水而较容易随热空气进入云层中，它具有特别的相关性和普遍性，因此假定二氧化硫是震前进入云层中的特定物质。（注：相关性是二氧化硫含硫，与引起蛇类震前异常活动的含硫特定化合物质相关。普遍性是硫元素普遍存在地幔中，二氧化硫比较常见。）
二氧化硫（分子式SO2）微溶于水，通常情况下，SO2和氧气（分子式O2）继续发生反应就会变成三氧化硫（分子式SO3），SO3比SO2活跃和不稳定，能溶于水变成硫酸（分子式H2SO4）。在室温和没有催化剂存在时将二氧化硫氧化为三氧化硫实际上不能进行。二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫。（引于互联网）
臭氧是氧气(O2)的同素异形体，它是一种有特殊臭味的蓝色气体，分子式为O 3。臭氧有很强的氧化力，是已知最强的氧化剂之一，在常温下可将银氧化成氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。正常情况下，臭氧极不稳定，容易分解成氧气。要制成臭氧采用光化学法，是仿效大气层上空紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法，即用人工产生的紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法。在紫外线辐射下，通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。大自然很容易产生臭氧，在打雷闪电时会产生几十万伏的高压电，电离空气及有机物形成臭氧（引于互联网）。
在二氧化硫氧化成三氧化硫的过程中有臭氧的介入则变得简单很多。高空中有O3，在云层强烈光辐射的催化作用下进入高空的SO2会与O 3发生化学反应，一个SO2分子会与一个O 3分子发生化学反应，形成一个SO3分子和一个O 2分子。
SO3溶入云层中的水汽中就会变成硫酸，使中性云层变成酸性云层。含有硫酸成分的湿润气体的比重会比一般中性的湿润气体的比重要大，含硫酸液滴的云层比重就会大于含中性液滴的普通云层比重，在重力作用下其高度与中性云层有差异。酸性液滴的分子引力也与中性液滴的分子引力有所不同，象水和猪油一样，不同的分子引力会使到酸性云层和中性云层出现分层并在形状上出现差异。其道理就象我们观察云层的高低和颜色可以区分是否积雨云一样：大团大团的厚重黑压压的乌云就是积雨云，而轻薄的高高飘逸的白云不是积雨云。我们很清楚硫酸特别是浓硫酸的的粘附能力比水强，沾到硫酸后除了有一种很不舒服的滑腻腻的感觉之外还是一种相当的危险，它会迅速腐蚀我们的皮肤，因此含有硫酸液滴的酸性云滴之间的附着力要比中性云滴之间的附着力强。由于酸性云层云滴的附着力强而团结得相当紧，密度也比较大，象推铁墩一样风就难以吹开、吹散比较重和云滴之间附着得较牢固的酸性云层。另外，对于相同的上升气流所产生顶托的力来说，在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多（参见下文震前发光现象分析），这也是风难以吹动地震云的原因之一。同理，风力一样的风比较容易吹散轻飘的白云却难以吹开厚重的乌云。
至此，我们清楚地知道特定物质如二氧化硫等进入云层后能使云层形成特别形状和停留在原地不易被风吹散，可以确立特定物质进入云层是地震云的主要成因。这就是为什么蛇类在地震前出现异常活动和出现地震云在时间上关系密切的原因，都是起源于含有特定物质的气体。
也许有人问：有些工业城市上空也有酸性气雾，但就没有地震云的特别形状？地震云会分别出现宽带状的卷云、鱼鳞状的卷积云、扇子状的云层、龙卷风状的云层等各种形状，这与地质结构相关。
我们煲汤所用的瓦煲盖子上有一个圆孔，当汤沸腾的时候，水蒸汽会沿着圆孔喷出来，站在一定距离观察就可以看到喷出的水蒸汽柱底尖上宽，就象龙卷风状；当有微风吹动水蒸汽柱，水蒸汽柱会散开变成扇子状；我们将煲盖子揭开一条小长缝，水蒸汽会从小长缝喷出形成宽带状汽雾。另外，用大蒸笼蒸包子，锅里的水沸腾后揭开盖子，我们仍能看到水蒸汽沿着大蒸笼的各个方格子往上冒。
地震多发于断层，最常见的断层呈长条缝状，含有特定物质的气体从长条缝状往上冒自然会象我们将瓦煲盖子揭开一条小长缝一样形成宽带状的卷云。长条缝状断层最常见，宽带状的卷云自然也是全世界最常见的地震云。
断层有时候会发育成网格状，含有特定物质的气体从网格状裂缝往上冒就象水蒸汽沿着大蒸笼的各个方格子往上冒一样，形成云层时候就可能按着网格状雏形而出现网格状的卷积云，而鱼鳞状卷积云的形状正是网格状。
有些时候断层会呈一个大裂口,含有特定物质的气体从大裂口往上冒自然会象水蒸汽沿着瓦煲盖子喷出来一样形成下尖上宽气柱，龙卷风状的云层自然而成；当有风力干扰初形成的下尖上宽气柱就象微风吹动水蒸汽柱一样会散开变成扇子状云气，扇子状的云层自然而成。
破解了地震云形状之迷后我们还未能完全破解地震云的谜团，因为出现地震云不一定即时下雨，地震云并不一定是黑沉沉，有些地震云很美丽，甚至会有发光、彩虹现象伴随出现。
彩虹现象是空气中的有足够的水汽，光线在酸性或中性小液滴中发生反射和折射，白光从低密度介质进入高密度介质，又由高密度介质进入低密度介质的过程中出现能量转化，部分能量被吸收后波长产生变化而分解成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种颜色的光带。地下有大量地下水，既然含有特定物质的气体能进入大气层，那么就会有相当水汽从地下随着热空气跑到云层中，很容易就能理解震前出现的彩虹现象。
要了解震前天空出现的发光现象则首先要学习少年儿童出版社出版的《十万个为什么》相关知识：
“形成云的原因很多，主要是由于潮湿空气上升。在上升的过程中，因外界气压随高度降低，而它的体积逐渐膨胀。在膨胀过程中要消耗自己的热量。这样，空气就边上升，边降温。我们知道空气含水汽的能力是有一定限度的，在一定的气温下，与单位体积空气的最大限度含水量所相应的水汽压，称为饱和水汽压。饱和水汽压是随气温的降低而减小的。所以上升空气的气温降低了，它的饱和水汽压也就不断地减小，当上升空气的饱和水汽压降到实有的水汽压之下时，就会有一部分水汽以空中烟粒微尘埃（称为凝结核）而凝结成小水滴（当温度低于00C时，可形成小冰晶）。这些小水滴的体积非常小，它们的平均半径只有几个微米，但浓度却很大，在空气中下降的速度极小，能被空气中的上升气流所顶托，因此能够悬浮在空中成为浮云。
……。
天空中的云有各种不同的颜色。……。很薄的云，光线容易透过，特别是由冰晶组成的薄云，云丝在阳光下显得特别明亮，带有丝状光泽，天上即使有这种层状云，地面的物体在太阳和月亮光下仍然会映出影子。有时这种冰晶组成的云层薄得几乎看不出来，但只要发现在日月附近有一个或几个大光环，仍然可以断定有云，这种云叫做“薄幕卷层云”。
……。
由于云体的组成有的是水滴，有的是冰晶，有的是两者混杂在一起的，因而日月光线通过时，还会造成各种美丽的光环。”
学习了云层中的小冰晶达到一定数量会将太阳或月亮的光线反射和折射而出现发光现象的相关知识后，我们知道如果酸性云层也能象中性云层一样出现一定量的小冰晶就会出现发光现象。问题的关键是酸性液滴能否凝结成冰？在云层中，能够凝结而成的酸性小冰晶数量能否和能够凝结而成的中性小冰晶数量相当？
让我们做一个实验（硫酸是危险品，市民请勿模仿实验。）：
分别取30毫升清水和硫酸（浓度估计约2%）盛于两个玻璃小杯中，同时放进冰箱急冷室中（温度约-210C）。25分钟后第一次观察，发现盛清水小杯首先出现冰晶。60分钟后第二次观察，发现两个小杯均出现柱状冰壳，都处于固液两态并存状态（此状态可模拟云层中液滴、冰晶混杂在一起的状态）。经量筒测量，酸性小杯还剩下19毫升硫酸未凝结成冰晶，清水小杯还剩下22.5毫升清水未凝结成冰晶；用木棍戳动冰壳，发现硫酸冰壳结构松散而较易戳散成小冰晶，清水冰壳结构紧密而较难戳散成小冰晶。
实验结果表明：
1．中性液滴比硫酸液滴更早凝结成冰晶。
2．硫酸液滴能凝结成冰。
3．剩余液态硫酸比剩余液态清水多表明硫酸液滴一旦凝结成冰其结晶速度快于中性液滴的结晶速度。
4．清水冰壳结构紧密表明中性液滴能结晶成较牢固冰晶颗粒，牢固冰晶颗粒难以受到破坏而能够形成较大颗粒的冰晶；硫酸冰壳结构松散表明酸性液滴能结晶成较松散冰晶颗粒，松散冰晶颗粒容易以受到破坏而形成较小颗粒冰晶。
我们知道空气中的上升气流所产生顶托的力是有一定限度的。如果云层中的中性液滴结成的小冰晶颗粒较大较重超过了上升气流所产生顶托的力，就会成为冰雹或雨点（下落过程中被加热）降落到地面。实验中清水冰壳结构比硫酸冰壳结构紧密，说明中性液滴能结晶出比酸性液滴更牢固的冰晶颗粒，牢固的中性冰晶颗粒难以受到破坏而能够形成较重较大颗粒的冰晶。对于相同的上升气流所产生顶托的力来说，由于大颗粒的中性冰晶重量较大而小颗粒的酸性冰晶重量较轻，所能顶托的大颗粒中性冰晶数量会小于小颗粒酸性冰晶的数量；另外在相同温度下，硫酸液滴一旦凝结成冰其结晶速度快于中性液滴的结晶速度。因此，在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多，酸性云层比中性云层更容易出现发光现象。
至此，我们知道了地震前天空出现发光现象的原因和日常气象观察到的云层发光现象的原因是基本一致，都是由于云层中的小冰晶将太阳或月亮的光线反射和折射而形成；不同的是：在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多，地震云比日常气象观测所看到的云层更容易出现发光现象。正因为这样，地震前天空出现发光现象成了地震前的异常现象之一。
我们也终于确立了地震云的成因是含有特定物质的气体从具有一定的形状的断层中进入云层后形成具有特别形状和特征的酸性云层。
含有特定物质的气体能使蛇在震前产生异常活动和形成地震云充分说明了地震前有气体从地表下面逸漏。 |
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发表于 2009-4-26 15:53
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