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地震的实质和预报 作者:季东
【摘要】
地球电磁场是一个多量级层次的复杂的自组织巨系统,且最高量级次在壳层中。
相对于太阳电磁场的变化,地球电磁场不断地进行着变换与调整。地球电磁场俘获的太阳馈能的电荷(粒子),不断地从外空间场和核心场两个方向向壳层高能电场层次累积,会同地球物质衰变的电荷,在壳层逐渐形成一些高能、高密的等离子腔。
地震及火山爆发的实质是:地球电磁场变换过程中切换电场所激发的高能、高密等离子体(腔)的聚变性爆发效应。
卫星遥感地面热(红外)异常,是大震、强震的短临预报方法之一;静电异常测试法是预报中、小地震的重要方法。
【关键词】
电磁场变换; 高能电场; 等离子活动; 高能腔; 聚变爆发;卫星遥感地面热异常;静电异常测试法
地震是严重威胁人类生存的一种自然灾害,人类自古至今都在研究和探讨着它。地震到底是怎么形成的?怎样正确地预知和控制地震从而最大程度的减少灾害?由于古代科学技术水平的限制,人们只能从表面现象去认识它,亦积累了一些识别前兆现象的宝贵经验。
作者认为,攻克地震预报的关键是攻克地震的成因,既攻克地震产生的物理机制。
从1910年至今,里德(Reid)的弹性回跳说或岩石破裂说一直处于地震学界的支配地位。事实证明,它只是表象性的理论。因为它不能正确解释前震与主震、主震与余震的物理机制,也不能正确解释地温、地电、地磁异常及动物反常等前兆规律;为什么在没有脆性岩石的热地幔中仍有地震发生?为什么地震多在已经断裂的岩石及地壳裂缝中发生?总之,它把地震的结果之一的岩石断裂,片面的理解为地震的成因,把实验室里的小块岩石样品错误地等同于四分五裂的地壳结构。因为对地震的成因认识错误,所以对准确预报地震的研究进展缓慢。
一、地震及火山爆发的物理实质
我们从对电磁荷的多种量级层次的分析认识中,从对星体及地球的电磁场及其相互作用规律的辨证认识中,从地震及火山爆发的各种前兆现象的物理机制可能性地探讨中,从前震、余震与主震的关系,及地下核爆炸、蓄水注液引发地震的机理分析中,认识到:
地震及火山爆发是地球电磁场变换中切换电场放电所激发的高能电场中的高能、高密等离子体介质的聚变性(及燃烧性)爆发效应。
作者在(季东,1990.5《星体的演化规律及火山地震的成因》〔J〕《潜科学》)的论证中指出:星体电磁场与星际电磁场的相互作用是星体运行和星体演化的 原因。相应于星际电磁场的变化,星体电磁场在电磁感应中不断地进行着组织与调整的周期变换。
当太阳运行中的银河系的纬向及径向电磁场层次的性质、密度及量级变化,都将引起太阳电磁场的调整与变化,这就是太阳活动的实质。
相应于太阳电磁场的波动、变换,运行在太阳电磁场里的地球电磁场也在组织调整中波动变换。地球电磁场的波动变换是各种自然灾害的原因。
当地球运行轨道(黄道)上的太阳电磁场的纬向及径向(扇扫)层次的密度、性质及量级变化,地球电磁场的各个层次将依次进行电磁感应和充放电效应。变化的电磁场及其相互作用的涨落,使地球产生公转及自转速率的变化;极移;高低压中心迁移;被电磁场牵连的介质环流变化;气候变化及大旱大涝;使火山地震周期性发生。台风龙卷风、山崩雪崩、森林和草原的天然大火、埃尔尼诺和拉尼娜等自然现象,都是地球电磁场的变换效应及其所形成的能量迁移和释放效应引起的。
化学反应、燃烧和爆炸、聚变和裂变,都是原子(或分子)电磁场之间的电磁反应。低量级的外场层次的结合或分离反应就是化学反应;较高量级的异性内场层次的化合反应就是燃烧和爆炸;内部的高量级场层次的结合与分裂反应就是聚变和裂变。
通过对地球电磁场层次的分布规律及从地表至地心的地震波速数据的分析,我们认识了地球内部不同量级不同性质的电磁场层次及介质的温度。即,电场量级低、磁场密度大的层次温度低,温度低的层次地震波速高;电场密度大的等离子活动的层次温度高,温度高的层次地震波速低。
磁场减能或被抑制的某些层次的等离子密度增大;两个比邻的电磁场层次交汇处亦形成一些等离子活动带。在等离子层次及等离子活动带中,正、负离子频繁碰橦,化和燃烧及零星聚变,使这些地方的温度增高。
地球内部岩层间的等离子活动产生高温高压,使介质岩石融熔。这就是下地幔及上地幔中存在融熔层的原因。不同量级的等离子活动层次在外空间的对应分布,便形成不同的范.阿仑辐射带,其中的等离子反应能以电磁辐射的形式散发。
地幔中某些层次的高温、高压熔岩顺着等离子活动径向裂缝(或分电磁场层次的交界裂隙)流出地壳,便形成某些长流性的海底及地面火山。
地壳中的等离子活动区便形成大小不同的深部熔岩区和上部地热区。
太阳电磁场的较大波动必将引起地球电磁场的较大波动。当支配地球的太阳磁场减能,电场增能时,地球的基态磁场增能,从而俘获较多的太阳活动馈能的荷电粒子;太阳磁场增能时,地球磁场减能电场增能,地球场除了接受较高量级的太阳粒子馈能以外,低量级外场将向太阳黄道场反馈能(外场粒子流失),地球将增强各量级层次内的物质衰变能和等离子反应能,以补充能量的损失。
太阳馈能的电荷及地球物质衰变产生的电荷,除了补充地球电磁场的能量损失外,多余的电荷将在不同量级的电场层次里蓄积,并不断地向高量级电磁场迁移增益。一是强化了不同量级边界层的静电场,二是增加了不同量级电场层次的等离子密度。
上地幔的电磁场量级较高,等离子能量较大。在地球电磁场变换中,如果正、负切换电场在高密度等离子区内放电,进而激发氢的等离子体迅速聚变性燃烧反应,强大的反应能、辐射能产生的高温、高压,使介质融岩进一步熔化和膨胀,产生更大的对外压力。高温、高压熔岩及气体冲破地壳裂缝喷出地表的现象便是火山爆发。类似的现象在太阳上便是日珥爆发现象。
地球的最高电磁场层次在地壳内,水、碳、氢、氧是它的重要电磁介质。地球其他各量级的电磁场层次都与地壳电磁场交汇并穿过地壳伸向壳外空间,其回路再穿进地壳闭合。地球的各个分电磁场结构的边界及不同电磁场层次在地壳的交汇处,常有自然裂隙存在,这些地方容易形成海岭、海沟、岛弧及陆地大断裂。分电磁场结构的相对独立性,把地壳分成大小板块。等离子聚变产生的高能辐射,把地壳岩层切割的支离破碎。
当太阳电磁场的较大波动而引起地球电磁场的较大波动,并逐级向壳层高能电磁场转换;电场增能的层次便产生高能等离子体活动;等离子活动产生的高温高压,进一步使水及碳氢化合物离子化,在高能电场的谷部或转折处,便形成高能、高密等离子腔。在等离子腔中汇集了大量的增益生成的氢、氘、氚重质子荷离子。在电磁场变换中的切换电场放电激发下,高能高密的氘、氚等离子迅猛聚变爆发,强大的爆发冲击波(力)便形成地震。
地震的能量使断层剧烈移位或产生新的断层,地震时的高能电磁辐射亦破坏岩层及建筑物的分子结构和结合力,增大了破坏的危险性。
震域上下、左右其它层次中的高能高密等离子腔,在电磁场迁移变换及主震的冲击下而先后放电激发聚变爆发,便形成余震。
当发震层次的电荷量级高,等离子密度大,高能腔大,震级及破坏性也大,反之较小。小震往往是一些分电磁场层次激发的较低量级的、较小体积的高密度等离子体的聚变性爆发效应,如同原子的主能级层次间的分能级跃迁。
类似的机制在太阳上便是跃斑爆发现象。
海岭、海沟、岛弧、断裂带因为是电磁场层次的分界或交汇处,这些地方的电场密度较大且易于水、空气、碳氢化合物等介质的渗入,易于氘、氚离子的生成和积聚,所以这些地方易发震。
所以,火山爆发与地震的物理机制是相同的,其物理实质是:地球电磁场变换过程中,切换电场放电所激发的高能高密等离子体介质的聚变性爆发效应。区别仅是:发生爆发的电磁场的量级和层次不同,介质的荷质量级及密度分布不同,其反应的效果和现象也有所不同。
火山爆发是地球电磁场变换中地幔中的切换电场放电所激发的比较高能高质的氢等离子介质的聚变性燃烧爆发效应,所产生的高温高压热膨胀熔岩及气体冲破地壳裂缝喷出地表的现象。
地震是地球电磁场变换中地壳内的切换电场放电所激发的高能高密氘、氚等离子体的聚变性爆发效应,所产生的高强冲击波使地壳震动和破裂的现象。
山崩、雪崩、斥离性滑坡也是电场放电所激发的等离子体介质的爆发效应。因为山体岩层、雪层的电磁场层次突出地表,量级较低,所积聚的等离子密度及压力小,所以爆发的冲击力也小。
高纬度空间的低量级、低质、低能的等离子介质被低量级切换电场激燃,便产生低能极光和红晕现象。地面上空气中某层次的等离子体被放电激燃便出现空气着火,夜间发光,海洋面上大火燃烧等现象。林区和草原出现了等离子活动,便会出现切换电场激燃或人工明火种提前激燃的森林和草原大火。地球上周期性发生的不同地区的起因不明的森林和草原大火,都是地球电磁场变换中电场增能所产生的等离子体的激发效应引起的。这种天然大火易于激发,不易扑灭,亦将在等离子分布区内迅速蔓延。
当人类认识了电、磁荷及电磁场的量级层次性,认识了星体电磁场波动变换的规律性,认识了火山地震及其它自然灾害的物理实质,人类科学就将产生一次飞跃地发展。地震及其它自然灾害的准确预知和预防也就有了理论基础和方向。
二、地震的规律性
太阳的运动及演化规律决定于银河系电磁场;地球的运动及演化规律直接决定于太阳电磁场,间接决定于银河系电磁场(这里不讨论超星系电磁场对银河系的影响)。地球电磁场规律性变换是各种自然灾害的根本原因。地震及火山爆发既然是地球电磁场规律性变换中切换电场放电所激发的高能等离子体的聚变性爆发及燃烧效应,所以地震及火山爆发也有规律性。
1、地震的周期性规律
地球电磁场的分布性及变化周期性是人类科学殛待探讨的问题。根据人们对地球的大的及较大的自然灾害的年代估计,地球电磁场的变化规律有:a 、太阳系电磁场激烈大变化周期(约亿年);2)太阳公转轨道的性质变化周期(约千万年);3)太阳公转轨道的电磁密度变化周期(约万年);4)银河系的明臂及暗臂扇扫周期(几十万年);5)明臂及暗臂中的分电磁场层次扇扫周期(22年太阳活动周期);6)地球公转轨道的性质变化周期(几十万年~几千万年);7)地球公转轨道的电磁密度变化周期(6个月);8)太阳的径向电磁场层次对地球场的扇扫周期(28天、14天、7天、3天);i、地球的公转和自传效应及电磁感应引起的潮汐涨落日波动周期;j、地球的各主要分电磁场结构先后变换的6小时差动周期;k、上述各种周期的叠加组合及差动周期。所以地球电磁场时刻都在波动变换中运移。年以上的长周期产生较大的电磁场波动,是孕育地震的过程;年以下的小周期波动是促发地震的机会。
这种规律是全球性的。因为地球电磁场在不停的变化迁移,所以某个地区的地震重复性至少要几十年(小震)、几百年(中震)、上千年(大震)。
为什么有些地区在太阳活动峰年发震而有些地区在太阳活动谷年发震呢?因为这两种震域的电磁场性质及层次不同。太阳电磁场的变化对地球的不同性质、不同层次的电磁反应效果是不同的,且只有那些磁场减能,电场增能的地壳层次才是直接孕震的层次。同一个层次如在太阳活动峰年时磁场减能、电场增能;则在太阳活动谷年时磁场增能、电场减能。再者,太阳馈能并不是地震的唯一能源,地球不同量级的物质衰变能也是促成地震的重要能源。
2、发震的条件规律
发震的先决条件是地球电磁场变换中在地壳内形成了高能电场且在电场里积聚了大量的高能高密的等离子体。
凡是电场增能的等离子活动层次都能发生地震吗?否。因为地震的发生还有其它制约条件:1)孕震层次的电场电荷的质能量级较高(强荷);2)等离子介质是易于激燃和聚变的高能氢、氘、氚离子态;3)等离子密度高且在震源形成高能腔;4)孕震部位或震源不直接接触地表;5)相邻层次的磁场减能所形成的切换电场的放电激发作用。所以地震多发生在高量级电磁场层次的边界及其交汇处的地壳中。
其它较高或低量级的电磁场层次都要通过地表而和空间对应的层次相联系。某些较高量级的等离子体如果集中分布于某海域的海水中,便发生厄尔尼诺现象;如果发生在地面或洋面上,便容易以热流、热风散失,或产生空气介质的抗磁性涡旋电场而形成台风、飓风、龙卷风;还有前面提到的森林和草原的自然大火、空气及海水上面燃烧等现象。
蓄水、注水、注液容易引发地震,是因为水及碳氢化合物液体渗入到电场增能的等离子活动层次,在高温和离子碰橦中成为离子态,改变了介质条件,增加了等离子密度,在电磁场变换、电场切换的放电激发下,便易于形成地震。
断层错动容易引发地震,是因为电场牵连及切换电场的力偶作用使地壳在等离子活动的断层产生错动,错动裂隙便易于水及碳氢化合物的渗入和离子化,补充了发震介质,便容易促发地震。
3、地震的迁移规律
地球壳层交替分布着不同量级、不同性质的径向及纬向电磁场层次。由于各层次的量级和性质不同,电磁场变换的周期不同,等离子活动层亦在上下、左右迁移,致使地震迁移的方向不明显;大小地震交织亦使地震迁移复杂化。
一般规律是:1)地球主要的分电磁场结构(各大板块表征的子星结构)的大地震多为纬向迁移;2)同一个子星分结构中不同电磁场层次中的大地震及火山爆发多为径向迁移;3)不同分电磁场结构,不同层次的地震在太阳的活动周期中从高纬度向低纬度迁移;4)同一个分电磁场结构中较低或较高层次中的小震、中震向地震空区或主震震中迁移。
关于纬向迁移,因为相对独立的大的分电磁场结构多为纬向排列且各结构之间总是异性场相连系,所以当某分结构某层次累积的等离子体能量因电磁场变化而释放后,相邻结构内同量级层次的累积能量亦要在其后的电磁场变化中释放,以维持地球能量平衡,形成地震迁移。如,1990年美国旧金山、中国青海共和、罗马尼亚等大地震,相间一个月左右的时间从东向西迁移;1991年中国新疆至河北出现了冬暖条带,这是两个比邻分结构较高量级的电场增能而出现的等离子活动,便发生了二月新疆地震和三月陕西地震。相间约一个月从西向东迁移。这一个月正是太阳径向电磁场层次的扇扫周期。
关于径向迁移,如,1991年6月3日日本火山爆发,6月9日菲律宾火山爆发,从高纬度向低纬度迁移;这是同一个大分电磁场结构中的次分电磁场结构的先后放能效应,转换时间较短。某些地区的地震呼应性如:中美与南欧;南欧与中东;千岛、日本、台湾、菲律宾等,都是地球电磁场分布性及联系性决定的。
前震与主震、主震与余震也是地震迁移过程,它是同一个分电磁场结构的不同量级层次内的等离子腔先后激发效应。某分结构的各电磁场层次在壳层有一定的分布域,如果外围的低量级层次优先有了发震的条件而先发震,主震其后发生,则为前震主震型迁移;如果一个分结构的各量级层次先后孕震且高量级层次优先有了发震的条件而先发震,低量级层次在主震的冲击下和其后的电磁场变换迁移中先后发震,则为主震余震型迁移。某一层次可能会出现持续爆发,但,前震与主震、主震与余震的等离子腔并不在同一地点。
4、地震的前兆规律
地震的物理机制应该能合理的科学的解释地震的各种前兆规律。我们已经认识到地磁、地电异常的实质是地球的电磁场变换效应。以下将扼要说明地震的其它前兆现象都是电磁场变换的次生效应。正确地认识地震的前兆规律是准确预知地震三要素的决定条件。
1)电磁辐射
星体的电磁场变换中,磁场减能而电场增能的层次内的等离子活动增强,温度增高,电磁辐射增强。特别是地壳内的高能等离子腔的等离子密度高、温度高,这便有了粒子及元素的聚变条件;高温、高密等离子活动便会因离子碰橦产生零星的随机聚变反应,都将产生和激发高、强电磁辐射。地壳中孕震地区的高能辐射有较强的穿透力,尤其浅源大地震是易于散出和被探测到的;特别是孕震层次进出地壳的窗口点辐射较强,较深的地震在窗口点及其附近亦能探测到高能辐射。
孕震的高能电场等离子活动,使地面及空间对应层次中的分子介质增能增温而产生红外辐射;特别是孕震层次进出地壳的窗口附近,将出现较强的红外辐射异常。
在地壳的孕震区域中,将同时存在不同量级的等离子活动层次,所以会发射不同频率的等离子共振电磁波。那么,哪个频率的能谱最强,哪个层次可能首先发震。哪个层次出现了强烈放电,哪个层次便产生特低频强脉冲和隆隆的地声。强等离子共振波干扰无线电波和破坏短波通讯,使电讯中断和失真。
电磁辐射异常是较远距离捕捉震区和准确短临预知的条件之一。
2)地电阻率、地气雾、UFO现象、地形变等
地壳内某层次的电场增能,等离子活动增强时,地电阻率下降;地温、水温升高;P 波波速降低。孕震层次的高温气体及水汽从裂隙溢出,受低量级磁场作用便形成地气雾。从地下逸出的等离子气体及汽体被气流带到空间的低能磁场层次,结晶并产生磁扰性的驻波效应,便生成所谓的地震云。
高量级等离子簇强电荷的积聚并逸出地壳,便形成大、小不一的UFO现象。因为它们的电荷量级高、密度大,所以能产生较大距离、较强的电场感应。如果这些高强离子荷不逸出地壳,将会形成一些小地震或增加某个地震的震级。UFO将在较低量级的空间电磁场中以电磁感应能和辐射能损失能量,降低量级,逐渐消失。
星体各层次间电磁场变换效应的实质就是各层次的电磁场性质互反变化的效应。磁场减能的无序等离子活动层次,其引力、重力必将下降;反之,磁场增能的有序电场层次(非孕震层次)引力和重力将会升高。由于等离子活动产生的高温、高压热膨胀效应,使该地区的地应力增加,使孕震区域上方的地壳抬起或变形,附近的非孕震层次将产生下降。因为性质相异的层次在地壳交替分布,所以产生地壳的凸凹皱褶。这亦是地球早期电磁场激烈变换(大动荡)时期形成岛屿和山川的道理。
3)动物反常及雷达回波包络等
为什么会出现多震兆地震和少震兆地震呢?多震兆地震可分为两种:其一,孕震的地壳层次与地表有兆区域属于同一个电磁场层次,地面等离子活动的多种现象直接反映了孕震层次的存在。特别是浅源大地震的窗口震兆最多。其二,孕育大震的地壳层次与地表有兆区域同属于电场增能的等离子活动阶段,但并非同一层次,地面等离子活动的多种现象,间接反映了地下大地震的孕育。以上地震的传统震兆较多,这就是多震兆地震。
在多震兆地震前,电场感应及地面高能等离子活动将产生高温、干旱及强红外辐射,气压降低,冬暖等现象。也会发生强电场等离子体激通电路点燃荧光灯,干扰磁铁的有序分子电流而使磁铁失磁等现象。
多数动物都对电磁场的较大波动有反映,特别是在地震前的强电场、等离子活动、高能电磁辐射等反常环境中表现为烦躁不安和行为反常。
地面上出现了电场及等离子活动异常,地下就有地震在孕育。如,海城地震等多震兆地震。
当地下孕震的层次与地表面地区非同一电磁场层次且性质不同时,特别是较深的地震,震源上方地面上的震兆相对减少,便是少震兆地震。所谓少震兆地震,只是震源附近直接被人们观察到的现象或传统前兆现象少了(如唐山地震),唐山这样的地震在远处的窗口地区,在深井和空间可用仪器探测的震兆并不少。特别是临震前的几天里,在震源周围的大范围内出现了高能电磁辐射,出现了无线电波干扰失真,出现了雷达回波包络带----高能等离子气(汽)态分布幕(强红外辐射的源)。
一般规律是:较大的浅源地震震源附近的震兆较多,出现的较早;较大的深源地震震源附近的震兆较少且出现的时间较晚。
4)氡异常和氢、氦异常
地壳内常态下应该有适量的氢、氡、氦等气体。但是,在电场增能的等离子活动中氢、氡、氦等气体骤增。究其原因,主要是:
其一,磁场增能的层次里的不稳定元素的物质衰变。因为增能磁场将无序等离子电荷转化为有序电流而被磁场分立驰豫,为了补充场荷损失,其不稳定元素和不稳定粒子将在磁场的作用下衰变分离。非孕震层次因物质衰变而产生氢、氡、氦等气体,间接反映了地球电磁场的变化规律。
其二,等离子活动层次里的水、碳氢化合物、氡化合物的离子化。特别是孕震层次里的高能、高密、高温等离子活动,将加速水、碳氢化合物、氡化合物的离子化,及其生成氦的零星聚变。这是氢、氡、氦异常的主要原因。所以,氢、氡、氦异常是孕震信息的反映;而且,氢及其同位素氘和氚是重要的发震介质。
三、地震预报的方向
1、勇于开拓天体物理和地球科学的理论研究,积极促进对地震的物理实质的再认识,尽快地认识和掌握地震的规律性。
2、认识并攻克星际及地球电磁场及其相互作用规律。积极进行国际合作,充分利用和发展新技术、新仪器,尽早实现对星际及地球电磁场的量级层次性、分布性及其运动和变化规律的探测。在没有具体可靠的实测资料之前,可以从众多自然现象所反映的依赖关系,分析和认识电磁场的属性和变化规律,加深对电磁场的认识和了解。
3、普遍观测与重点地区的强化观测相结合;卫星观测与地面观测相结合。正确运用观测手段,研制和改进观测仪器及观测方法。充分利用空间遥感卫星的作用,及时捕捉强震目标。
4、地震观测及预报工作者,应有一支机动灵活的队伍,及时实现对孕震区域的现场观测,以得到科学具体的孕震信息,准确估计地震三要素。
因为自然灾害都与电磁场变换有关,对自然灾害的探测和预防机构可以统一为“自然灾害部”,充分利用人力和物力,减少不必要的设置和浪费。
5、充分发动群众,走群测群防路线。为此,要把天灾教育列入教育大纲。中学生应初步懂得地震及各种天灾的机理、现象、防灾减灾的常识,识别宏观前兆的常识等。大学生应深化教育。对国民要普及天灾宣传,人人都要有一些防灾常识,并能把自己发现的异常现象及时报告有关部门。积极培养各中、小学的地球物理科研小组,加强业余观测队伍。
四、地震预报的方法
根据地震的物理实质及地震的各种规律性,我们可以找到准确预知地震的有效方法。也可以知道传统的预报方法,哪些是可取的?哪些是不可取的。
1、长期及中期地震预报
长期及中期地震预报只能是发震的概率预报,或某地发生地震可能性的预报,所以准确率较低。一般用于估计某地区发生大地震的可能性。
1)掌握和了解太阳电磁场变化引起的太阳活动及地球电磁场变化的规律及周期性,了解历史震情及其它灾情,分析地震的迁移规律。结合是否有孕震的前兆表现,发出发震可能性的统计分析,进而判定重点观测地区。已产生地表裂缝但未发震,也未见明显的前兆异常,可给于一般性的主意,不要投入过多的人力物力。
2)电场和磁场波动较大且电场正异常,磁场负异常(需要区分电磁场的量级和层次),并出现了干旱少雨,温度便高的地区,应注意观测。
3)地温、水温、地形变正异常且观察到氢、氡、氦正异常的地区,应重点观测。
4)前兆异常逐渐强化并向小震空区迁移的地区,应重点观测。
5)出现动物反常的地区且动物反常的种类多,地域大,其中心地带应列为重点的重点。以便及时做好短临预报。
2、强震、大震的短临预报
因为强震、大震的破坏性大,所以要集中力量搞好重点地区的短临预报。现代科技手段及仪器为实现准确短临预报创造了条件。
1)所谓地震(前兆)的敏感点和窗口,就是孕震的电磁场层次进出壳面的地点。在5级以上的地震及火山爆发前,窗口地区必产生强电场感应及高能等离子活动激发的地面分子介质的热红外辐射。热红外辐射异常的强化,及动物反常等其它异常的强化,就预示着地震的到来。因此,为了准确估计地震三要素,必须尽早确定窗口的位置。作者(季东,1992.4《地震预报探讨》〔J〕《潜科学》)的论文中,最早提出了用空间卫星遥感地面热(红外)辐射异常预报地震的理论。该论文在1992年的“中国地学哲学学会第四届学术会议”上作了专题发言(本人是会员),论文被评为会议的优秀论文。(论文发表前曾向《地震》及《地震学报》投稿)。
2)及时扑捉、观察高空遥感卫星传来的地面热辐射红外异常的状态变化。如果红外异常大面积分布或是一条较宽的条带,5—28天内中间地区有浅震发生或发生该地区的自然大火。
多数地震都有两个地面窗口灵敏点,强震、大震的初期两个窗口点就有了增温现象,将发生远红外辐射异常。随着电场的强化及等离子密度增加,红外辐射异常将强化,面积增大并向震中迁移。根据窗口红外辐射的强化,可以预知地震的三要素:一、发震时间:3--28天。二、震源点及深度:两个对应的红外异常点的中间地下就是震源;两个红外异常窗口的距离越小,震源越浅;距离越大,震源越深。三、震级及破坏性:两个窗口的红外异常面积越大、强度越大,震级及破坏性越大;面积及强度小,震级及破坏性小。
3)首先出现动物反常的地区,必然是窗口点。如果动物反常向某个中心迁移,该地区的静电场强度,等离子密度明显增加,说明地震即将在近期内发生。如果高能电磁辐射增强,出现了反射雷达波的等离子活动气体幕(强红外辐射的源);出现了无线电及短波通信干扰、中断;就预示着大地震的到来。如果发生了高能γ 辐射、强低频放电脉冲及地光,就预示着大地震的发生。
3、中、小地震的预报
两种情况下发生震级较小的中、小地震,一、高量级层次发震,但电场强度较小,形成的高能等离子腔小,聚变的能量也小。二、较高或较低的分电磁场层次发震,因为电场和等离子体的量级较低,等离子聚变的能量相对减小。
因为电场和等离子体的能量相对减小,前兆异常反应发生变化,现象减少,其前兆异常往往被忽视和漏掉。所以,中、小地震预报较难。但是,可以从窗口、地下及空间观测到必要的前兆异常,从而做出准确的三要素预知。
中、小地震及火山的孕育期间,在其窗口及火山口必产生较强的远红外辐射异常。因此,为了做好大震、强震的中长期预报、火山爆发及中、小地震的准确预报,应在空间(气象)卫星上设立频率较高的远红外辐射遥感项目。
1)静电异常测试法
希腊的VAN 法就是扑捉有地下设线地区的电场异常的方法。该方法有较大的局限性:一是,它只能测到有地下铺线地区的电场异常,提供该地区是否孕震的单项指标,准确率较低。二是,它不适应电磁场变换的迁移性,不能准确预知地震的三要素。三是,地下金属铺线既麻烦又不经济,探测范围小,效果也不好。
作者曾经验证了一种简便易行的、经济实用的静电测试法。该方法对预知三级以上的地震(包括中震、大震)效果较好。
因为孕震的电磁场层次要穿过地壳表面进入空间,弧线分布,再进入地壳内形成闭合。所以只需用普通验电笔或多量程静电感应仪测量地面及空间的静电异常,就能实现预知地震三要素的较好效果。方法如下:
普通验电笔及多量程静电感应仪作测仪,地面上任意金属物作测试对象,如,楼梯的金属扶手、水管、暖气管、避雷线、高低金属立柱、线塔、裸体电话线等,都是探测的对象。让验电器触头接触金属物表面,上下、左右移动。如果发现某一点有6伏以上的静电异常,表明该点所在的电磁场层次在电场增能、磁场减能的变化;如果发现某处有200伏以上的静电异常,表明该电场层次的地壳内在孕震。根据静电异常点的上下厚度,可判定震级大小。如果静电异常的上下厚度小于2厘米,则附近地区在孕育4级以下的地震。静电异常层次的厚度越大,电压越高,震级越大。把不同地点的静电异常点联系起来分析,可以确定异常层次的空间分布,从而找出进出地壳的窗口点,分析震源的位置和深度。如果发现了异常点迁移且强度增加,电压超过500伏,预示着地震在5—28天内即将发生。
作者曾用此方法在1992年5月22日,给抚顺地震局的同志们成功预报了抚顺老虎台地区5月末发生的3.1级地震。
该方法的发现说明:发动群众群测群防的重要性。如果每一个中、小学的科学活动小组成员,每一个有自然常识的国民,都能经常观测自己活动空间是否有静电异常,是否发现动物行为反常?一旦发现及时汇报有关部门。这样,就形成了一个全民测震防震的天罗地网。
2)雨量少且多雷阵雨,经常打低空雷、接地雷的地区,表示外空间的电场能量在向地壳内高量级层次迁移增益;出现球形闪电及UFO增多的地区,表示电场能量从地核向壳层迁移增益;这两种情况都在孕育小震或中震,因为孕震能量的耗损及逸出,使中、小地震的发震次数减少且降低了某些地震的震级。
3)在飞艇、气球、直升飞机上,用高分辨率红外探测器及强远红外探测器,辅助高空卫星对已发现及未发现的地面红外异常的测量,特别是对中小地震高能等离子活动引起的地面红外异常及强远红外异常的测量。及时发现较小或较弱的异常点。因为人为的热点、热区及经常性的地热区都产生红外及强远红外辐射,所以确认中小地震孕震窗口红外异常域的工作需要地面的确证配合。依此并结合其它前兆现象准确确定中、小地震的三要素。
五、减小和转移孕震能量的方案
人们认识了地震的物理实质后,也就找到了准确预知地震的方法;同时也可以实现对地震能量的减小和转移。特别是某些重要的经济、军事、科技地区的地震,在孕震初期就应该采取措施削弱和转移孕震的能量,使震级减小或不发震。方案(略)。
一个伟大的科学时代正在到来,人类征服和控制自然灾害的日子为期不远了。
参考文献:
季东, 1990.5《星体的演化规律及火山地震的成因》〔J〕《潜科学》
季东,1992.4《地震预报探讨》〔J〕《潜科学》
季东著1999.7《重新认识大自然》沈阳〔注:未公开发行〕
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