郭安宁,郭增建,秦保燕
(中国地震局兰州地震研究所,兰州730000)
震前、震时和震后有地气逸出的现象,我国古人早有记载。上世纪,1975年海域7.3级大震前大范围的地气已被专群队伍所证实。随后上世纪70年代后期和80年代我国不少学者对地震引起的地气问题都进行过较详的讨论,并指出地震前引起的地气也可表现为气象现象,成为地震的一种前兆。这些研究的目的都是服务于地震预测,它们肯定是有价值的。但还未涉及地震和重大气象灾害,如巨大台风、巨大洪灾等之间的关系。1988年我们提出把地气用于巨灾和巨灾链的预测,因为巨灾往往有灾害链和群发性特点。下面简单介绍和讨论。
一、地震-地气-台风
1989年我们讨论了地震、地裂和气象灾害的关系。它是继承1988年在全国地球物理灾害会议上(湖南慈利)的观点的。我们曾指出,在1922年、1937年和1969年我国汕头和香港地区的巨大台风风暴潮(它们曾造成重大伤亡)前,在广东分别有1918~1921年的南澳6~7¼级大震群,1936年灵山6¾地震和1969年阳江6.4级地震。当时认为大震前、大震时和大震后大范围构造运动会加剧并使地下热的水汽从大量裂缝、孔隙和泉眼中逸出而进入大气低层,这是有助于形成低压并吸引台风的。当然水汽也可向前来的台风提供某些能量而强化台风并加剧风暴潮灾害。
二、地裂-地气-台风
1989年我们指出,1975年有强台风深入内陆的河南造成大量人畜死亡。其所以深入内陆,我们认为它与1974年到1976年在河南、江苏、安徽、山东等省大面积出现的地裂缝活动有关。这些地裂缝已被高维明报导和研究过。1990年我们指出,这些地裂缝是地下喷出热湿气的通道。1992年我们指出,这个大范围地裂缝使地下携热水汽逸出,并形成温湿的大气低压环境,当台风从东南沿海登陆时向这个温湿地区前进,且台风低压边缘到达这个地区后还会进一步吸出地下携热水汽,以加强台风暴雨强度,并在当时大气环流的配合下(这是主要的),形成75.8河南大暴雨,造成巨洪灾害,死人2.6万。
三、引潮力-地气-地震和气象灾害
1991年我们还提出了引潮力使地球放气进而形灾害的观点,指出月亮的引潮力在中低纬度较大,据观测,在朔望时地下气体易于逸出,故朔望时在中低纬度地区可能有地下热气逸出使中低纬度增温和增湿,同时气压变低,遂使高纬地区的高压冷空气南下而形成寒冷灾害。这种中低纬地区的地下热气逸出可解释谚语中的:“大潮遮天气”和“大潮雨”。另外据观测在上下弦时地下气体逸出亦多,按同理亦可解释上下弦时冷空气活动多的现象。由于朔望时的大潮易于触发地震,而随后紧接着可能有冷空气活动,故要注意震-寒灾害的迭加。这就是寒—震链。
大旱是“多因强化”的结果,其中一个因素可能是月亮轨道赤纬最小时,中国大陆上引潮力相对变小,从而地壳大量微隙中逸出携热水汽较少,故而与大气环流相配合形成大旱。月亮轨道赤纬角变得最小是18.6年遇一次。
四、大震-地气-大洪
1991年我们讨论了大震和大洪的异域相关。这是介绍1991年4月24日~27日在兰州举行的“全国天灾预报研究会”上我们的观点。我们指出,蒙、新、甘交接地区发生7级以上大震后,黄河流域往往有大洪,这是异域相关。1991年6月10日在上海举行“全国首届城市灾害学和城市防灾工作研讨会”,我们在会上提出“巨灾学与城市防灾”的报告,并指出,滇缅地区发生7级以上大震后一年内,长江和珠江易发生大洪。这也是异域相关。事实上1991年1月5日缅甸发生7.6级大震,1991年6月下旬至7月上旬长江下游果出现大洪大涝。上述异域相关,属于中国古人的“穴位论”。蒙新甘交接地区大震发生时和其前后有大范围相对剧烈的构造运动,地下有携热水汽逸出,它可能影响了西风带槽脊的动态而致使黄河流域大洪。滇缅地区大震发生后,大范围逸出的水气叠加在孟加拉湾向长江流域输送的水气中(梅雨水气多来自孟加拉湾),使长江流域水气供应充分,从而易形成大涝和大洪。
大震与大水灾的相关性有同域相关和异域相关。同域相关的定义是水灾地区距大地震震中的距离不大于震源体长度的4~5倍(1996年修改为10倍)。异域相关则远远超过这个距离。异域相关的物理机制有水汽运输关联机制和立交模式关联机制等。立交模式关联机制既可由大震预报大水灾,亦可由大水灾区预报大震。
五、构造挤压-闭气-大旱-大震
明末崇祯大旱时期,中国北方大震少,日本亦少,这可能是太平洋板块此时向西挤压加强,震源暂不发震继续积累能量,且地下逸出水汽较少,与大气环流配合,形成大旱。这意味着大旱后可能有大震、大洪相继。关于旱-震关系,耿庆国早有研究,并取得了实际预报成果。上世纪非洲大旱18年,其间无大震,大旱一结束,1990年即在苏丹发生两次7级以上大震,大旱期间无大震可能与欧非板块间的挤压加强有关。 以上是我们早年研究灾害链所提出的与地球放气有关的物理观点。当时所说的与重大气象灾害相关的放气主要是指携热水汽。1994年本文第三作者补充指出CO2和CH3等温室气体,它们也参与气象过程并与巨灾链有关。较详细的讨论见《未来灾害学》(1992)和《地气耦合与天灾预测》(1996)。
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