震 前 低 气 压 与 强 对 流 天 气

光亮浣熊

地震前在包括未来震区在内的广大地区通常处于低气压状态。这不仅在许多情况下为气象仪器记录到，也有人会由于低气压空气比较稀薄、氧含量相对较低，出现体内血氧饱和度下降、氧分压不足而引起的胸闷、气促症状。甚至鱼类也会因为低气压造成水中溶解氧的减少而跃出水面“跳塘”、“跃龙门”。
包括震区在内的广大区域上的低气压，源于震源区地下“地气”的逸出。“地气”就是地下广布着的气体（见于但不仅限于火山喷发现象和地热气田等），这是最广义的解释。通常说的地气，是那些“狭义的”地气，就是指那些在地震、山崩、火山爆发等地质大事件发生的时候出现，为人们所看到、听到、嗅到、感知的到地下逸出气体。但实际上，大量的地气逸出是以一种人们难于察觉到的微观方式进行着的，就是气体由压力较高的地下逸出到大气中。这种逸出方式尽管不“惹人注目”，但因其是以全球规模不断进行的，所以气体逸出量很大。特别是在前述各种大的地质事件发生前后它的逸出在当地明显增强，会被人们感知。那时它们就是“狭义地气”了。逸出地表的地气因其主要成分为有一定温度的水蒸气，因而气压较低。
由微观地气到“狭义地气”的转换是由地球岩石圈岩层破裂所造成的。巨大的岩体在破裂过程中要经历4个阶段：1、压实（岩体中原有的裂隙和孔隙被压缩）-----2、新裂隙产生和增多-----3、新裂隙在未来主破裂附近突发式急剧增多-----4、岩体破裂。下图显示的是岩体破裂过程中的阶段2-4。

在压实阶段，水气及土壤微粒从地下的逸出较过去受限，空中的水蒸气或云朵得不到下垫面（地表）的水汽和水汽凝结核的供应，无法降水，导致干旱，形成地震前的旱象。在临近地震、新裂隙向未来主破裂所在的区域丛集时，那里的岩石破裂规模加大，数量增多，地下气体多量涌出。这些逸出气体本身的成分主要有水蒸气、二氧化硫、甲烷、二氧化碳、硫化氢等。地气本身也含有一定的热量。这些逸出的地气像夏日午后被地表加热了的空气一样不断高升，形成对流，这就是人们在地震（岩体破裂）之前有时会遇到强对流天气的原因。
地震后断层形成，同样为地下气体向空中的涌出创造条件，有利于形成对流天气。而且往往因震后对流天气来得快，而令人感觉地震-强对流两者之间确实是有某种联系的。
由于空气流动性强，与某次地震相关的强对流天气可以出现在离该地震相当远的地方。
人们经常遇到的强对流天气主要包括龙卷风、冰雹、雷雨大风、短时强降水和雷暴等。下面分别举一些各种强对流天气与地震时空相关密切的例子。

1.龙卷风
江苏省地势低洼平坦，是中国龙卷风多发的省份。1966年3月3日凌晨1点，江苏盐城3个县遭遇极强龙卷风，数吨重的变压器被吹过河，盐城电厂钢筋混凝土厂房被卷去一角，成为废墟。龙卷风共损坏房屋40.25万间，其中8万多间彻底被夷平，87人被砸死，19334户家庭80440人受灾。这在江苏龙卷风史上是极其罕见的。
过了5天，1966年3月8日河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的地震，震中烈度9度。1966年3月22日，河北省邢台专区宁晋县又发生7.2级地震，震中烈度10度。两次地震共死亡8064人，伤38000人，经济损失10亿元。

3月3日的盐城龙卷风，可源于邢台地震临震前广大地区的地壳裂隙在震源区集中发生，形成巨大的启动破裂（弱化带）而排出地气。地气自破裂大量逸出地表后，可继续向高空升腾，生成对流云（系），在过境风的吹拂下，到达下风向广大地区。江苏盐城平坦的地域，利于龙卷风的形成，于是在那里产生出邢台地震的震前龙卷风。

2013年6月22日黑龙江省虎林市杨岗镇六人班村出现龙卷风（下图）。之后4、5个月，自2013年10月31日起，东北吉林省松原前郭地震频繁，形成了中强震群。共发生了5级以上地震5次，分别为10月31日5.5级、5.0级，11月22日5.3级、11月23日5.8级、5.0级地震，其中最大地震为11月23日的5.8级地震。

此次黑龙江虎林龙卷风发生地距吉林前郭（尔罗斯）县地震群发生地约6百公里，龙卷风发生在震群之前4、5个月。按照前述的龙卷风的一种形成机制—地气升腾，这应该表明震区地壳裂隙集中形成启动断裂（弱化带）、地气大量逸出的时间可先于地震发生时刻数月。尽管如此，由于强对流天气多出现在夏半年等原因，龙卷风发生先于地震的时间并不总有数月之久。

今年（2024年）6月14日，黑龙江庆安县天空中出现龙卷风（下图）。目击者称，龙卷风出现时下着雨，持续时间约20分钟。15日记者从庆安县气象局获悉，因龙卷风距离地面较远，未造成危害。


2.冰雹
2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震，4月20日地震灾区突降冰雹，恶劣天气给伤员救治等救灾工作造成困难。因此次降雹与地震发生时间接近，地域相同，给人一种印象：这两次灾害是同源的或因果性的。

2008年5.12汶川地震前，至少有湖北、重庆、湖南、广东、浙江、河北等地出现过“异常”降雹。如2008年4月8日湖北省遭遇“春季罕见”的雷雨大风冰雹天气，至少造成宜昌当阳市、荆门沙洋县两地共8人死亡，受伤66人。三峡库区的兴山县有的地方地面积冰近2寸厚。同时，湖南省也遭遇了“罕见”雷雨大风冰雹天气。重庆巫溪县城厢等二十二个乡镇、二百多个村庄遭受特大冰雹袭击。

又如，2002年7月19日下午6时30分至8时，河南省郑州市及一些市县受到狂风暴雨、冰雹的袭击，造成郑州市15人死亡，200多人受伤。一些老郑州说，五六十年来从没见郑州下过这么大的冰雹。
冰雹过后一个半月，2002年9月3日凌晨1时52分，距郑州约360公里的山西省太原市发生5级地震，宏观震中位于太原市迎泽区郝庄乡，山西中北部大部分地区有震感。
由于郑州7.19雹灾造成重大人员伤害和财产损失，气象学者对其进行了深度研究。对产生灾害的对流云团的生成、移动、成灾过程有了明确的认识。指“7月19日13时山西的长源、平定一带有对流云团生成，之后加强南压，15时有多块对流云团进入豫北安阳、鹤壁、辉县，------在河南省的豫北地区上空再次加强，后成团状快速南压，18-19时全郑州地区都已被增强、密实而明亮的对流块状云团所笼罩。------18-19时郑州地区的狂风、暴雨、冰雹区正出现在云团强盛中心。”（下图）

由上面卫星云图可见，至7月19日14时，对流云团生成后还覆盖在山西太原、平定、长治一带，后来进一步南压增强。之后云系结构变得紧致（亮度增大），雹灾发生。按照震前震区地气逸出形成对流云团的说法，7.19雹灾对流云团的生成或与9月3日太原5级地震震前的地气逸出相关联：7月19日正午后，包括未来宏观震中太原郝庄乡在内的广大震区发生了一次大规模的震前地气逸出，在震区及处于震区下风处的邻区（南方）上空形成对流云团。对流云团向南方推进，变得紧密，形成降雹和雹灾。因此，7.19郑州罕见降雹也预示了未来雹区附近地区（太原）可能的地震灾害。
由于震区逸气产生的对流云团形成后受气流的影响很大，可以在空中随风飘荡很远距离（在上例中太原-郑州相距3百余公里）之后，才对地面产生灾害或影响。这也是人们往往不会联想到地震与由震区逸气而产生的强对流之间可能存在关系的原因。

今年（2024年）降雹已在多次发生，以被报道较多的江西为例：截至2024年4月4日15时30分，2024年3月31日开始的风雹灾害造成南昌、九江等11个设区市87个县（市、区，含功能区）31.3万人受灾，因灾死亡7人。农作物受灾面积22700公顷、绝收668.9公顷，倒塌房屋14户48间，严重损坏房屋115户263间，直接经济损失4亿元。
2024年3月27日至4月7日，江西省平均累计降水量为192毫米，为1961年以来历史同期第2多。53个县（市、区）出现10级及以上阵风，以南昌县塘南镇红星站12级（35.3米/秒）为最大，大风出现范围创历史；有39个县（市、区）出现冰雹，最大冰雹直径3厘米左右。
江西3月底4月初的风雹灾害在时空上与4月3日台湾花莲7.3级地震比较接近，或可视为花莲地震前后震区地气逸出形成对流云系，造成强对流天气所致。


最近关于雹灾的报道包括2024年6月15日山西长治市屯留区和长子县部分地区的雹灾（下图）。
  
   
3.雷雨大风
雷雨大风有时会有冰雹伴随，如上面提到的5.12汶川地震前湖北、湖南发生的雷雨大风冰雹天气。
汶川地震前南方省份遭遇到的雷雨大风，应与震前震源区启动断裂形成，地气大规模逸出上腾产生的对流云系活动剧烈有关。

2013年4月20日四川雅安-芦山发生7.0级地震。地震破坏和影响严重，至少造成196人死亡，21人失踪，1万余人受伤。20多天后，2013年5月14日起我国南方遭遇强降雨袭击，局地伴有雷电、大风、冰雹等强对流天气，引发洪涝、风雹、山体滑坡等灾害，安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州等10省区市受灾。截至5月17日20时，至少造成安徽、福建、广东、湖南等10省份55人死亡、14人失踪。按照地震前后地气涌出可致强对流天气出现的说法及时空相关关系，雅安-芦山7.0级地震震后的地气涌出可以是当年5月中旬天气灾害的一个肇因。之后的2013年6月2日，台湾南投县发生6.7级地震，至少造成2死1失踪和21人受伤。南投6.7级地震震前的地气涌出亦可对5月中南方的天气产生影响，尤其是在福建、江西、广东等距台湾近的地方。
   
2013年8月9日凌晨2时30分许，安徽省砀山和萧县遭遇突发雷雨大风，瞬间最大风力10级以上，部分地区还遭冰雹袭击，造成重大人员伤亡和财产损失。许多老旧房屋或吹塌，或被树砸倒。砀山县城大停电，出城道路被刮倒的大树阻挡，成了一座“孤岛”。截至9日17时，初步统计砀山县、萧县风雹灾害受灾人口55.5万人，因灾死亡6人，受伤11人，直接经济损失6.9亿元。

之前10余天，2013年7月22日西部的甘肃定西岷县、漳县交界发生6.6级地震，至少造成95人遇难。甘肃、安徽两地灾区相距较远（1100公里），但甘肃在中纬度盛行西风带中处在安徽的上风。6.6级强震后形成的断层，或可使地气逸出形成对流云团，造成处于下风的远处出现强对流雷雨大风。

除了在讲述2.冰雹有关内容时提到的，2024年的雷雨大风天气尚多。如，2024年4月18日1时至7时，南宁市大部出现了8-11级雷雨大风和短时强降水的强对流天气过程。过程最大阵风30.3米/秒（11级），最大降雨71.7毫米，4月17日8时至18日8时南宁市出现闪电20241条！

此次南宁的雷雨大风天气或与几天后4月23日凌晨台湾花莲发生的6.3、6.2级地震相关：震前的地气逸出对雷雨大风的形成起了促进作用。

2024年进入6月后遭遇雷雨大风天气的，至少包括6月5日的哈尔滨、6月15日的甘肃白银和6月16日的黑龙江大庆。

4.短时强降水
短时强降水，指的是1小时内降雨量超过20毫米，是一种强对流天气。地震接近发生时，未来断层所在地区大量地气逸出地表，上升至高空形成对流。而且地气逸出时会携带地面及近地表的微生物、土壤、盐的细微颗粒（气溶胶粒子）进入空中。气溶胶粒子作为良好的水气凝结核使空气中的水气凝结成雨滴或冰晶，有利降水。所以地震震源区的存在及启动断层的形成，会使短时强降水较易出现。

2014年6月18-19日， 甘肃省河东地区局地出现大到暴雨， 武都市降水量为52. 6 mm。 环县八珠乡降水量为99 mm，最大小时雨量54 mm·h-1；武都汉王镇降水量为90 mm，最大小时雨量为52 mm·h-1。暴雨至少造成4人死亡，经济损失600万元。
    一个半月后，2014年8月3日云南省昭通鲁甸县发生6.5级地震。地震至少造成617人死亡，112人失踪，3千1百多人受伤。2.58万户8.09万间房屋倒塌，4.06万户12.91万间严重损坏，经济损失4.6亿元。甘肃武都距云南鲁甸约7百公里。

2014年6.18河东地区暴雨、短时强降水之前一年，2013年6月19-20日甘肃的陇东南部分地方出现暴雨， 局部地方出现大暴雨。天水麦积区仙人崖降水量为258 mm， 小时雨量38 mm·h-1(20日00:00-01:00)，主要降水时段19日20:00至20日04:00；秦州区李子乡降水量为200 mm，小时雨量65 mm·h-1(20日04:00-05:00)，主要降水时段为20日04:00-08:00。
2013年6.19短时强降水后一个月多，2013年7月22日发生了前面说过的甘肃定西岷县、漳县交界6.6级强震。地震距天水1百多公里。

地震后的短时强降水   震后震区大的地震断层形成，同样有利于地气携带气溶胶粒子从地表的逸出，并可能在向高空升腾时引发强对流天气及降水。这种例子如：   
2019年5月18日，吉林省松原市宁江区发生5.1级地震。
20多天后，6月12日中国天气网内蒙古站报道：“昨天（6月11日）起，内蒙古迎来了久违的降雨天气，局地雨量较大。------昨天08时，呼伦贝尔市阿荣旗境内查巴奇鄂温克民族乡发生短时强降雨，降雨持续30分钟左右，发生暴雨洪涝灾害。经初步统计，此次灾害受灾面积120公顷，受灾人口120人。”内蒙阿荣旗距吉林松原约4百公里。   

2012年5月3日甘肃省酒泉金塔县、内蒙古阿拉善额济纳旗交界处发生5.4级地震，震源深度8公里。甘肃河西多地有明显震感，酒泉、张掖、嘉峪关等市均有强烈震感。
一个月后，2012年6月4日20时10分甘肃玉门市玉门镇开始降雨，到6月5日14时玉门镇自动站降水量达83.8毫米，达甘肃省河西地区大暴雨标准，为玉门镇气象站1952年7月建站以来近60年来的最大暴雨。玉门梁子沟小时雨量达到了 38.2 mm。梁子沟距震中百余公里。

今年最近的短时强降水如，央视新闻客户端2024年6月14日16:22:49报道《辽宁多地出现短时强降水  14日继续发布强对流黄色预警》：“6月13日10时至14日7时，辽宁大部地区均出现雷电，大连、朝阳、葫芦岛地区个别乡镇（街道）出现冰雹。其中，大连市、鞍山市、丹东市、锦州市、营口市、阜新市、铁岭市、朝阳市、盘锦市、葫芦岛市出现69站次的短时强降水，最大小时降雨量46.3毫米，出现在葫芦岛市绥中县万家镇。”

5.雷暴
既然地震前后断层的形成会引发地气的逸出与升腾，利于空中对流的生成与发展，作为强对流天气表现形式的雷暴就可与地震之间在时空上表现出一定的关系。

日本的调查资料显示，在1923年9月1日关东大地震发生前一个月，1995年1月17日神户大地震发生前4个月，2000年10月6日鸟取县西部7.3级地震发生前8个月，探测到的雷电发生数都在平时的2倍以上。

2017年7月10日13时 28分，河南省南阳市卧龙区发生2.5级地震，震源深度6公里。
当天晚上九点多，南阳城区狂风大作，电闪雷鸣！（下图）

据台湾“中时新闻网”2024年4月23日报道，当天凌晨台湾花莲县连发两次6级以上地震时，天空闪电不停，“黑夜变白天”。
　　“中时新闻网”称，22日夜晚至23日凌晨，除了2起6级以上地震，还有多起5级左右地震。不少民众称，夜晚天空一直“狂闪”，他们纷纷询问闪电与地震是否有联系。


今年最近的雷暴天气报道，包括河北大名县应急管理局2024年6月14日发布的《关于应对极端天气情况的通告》。通告称：“2024年6月13日17时，大名县发生雷暴大风天气，个别乡镇风力达到14级，超过我县国家气象站有记录以来的历史极值，造成部分区域停水、停电和树木倒伏等受灾。”