蘆山地震前宏觀異常現象的調研與分析1

張 旭 張曉東 黃健熙 蘇曉慧

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蘆山地震前宏觀異常現象的調研與分析

張 旭 張曉東 黃健熙 蘇曉慧

（中國農業大學信息與電氣工程學院，北京100083）

作者于2013年6月底，前往蘆山、雅安和成都等在“4·20”蘆山地震中震感強烈的村鎮，對地震前宏觀異常信息開展了采集與調研。通過設計宏觀異常調研問卷，與當地居民進行了一對一的訪談、共收集134份問卷，其中含有地震前宏觀異常信息88條，包括動物、氣象、地聲、地磁、地下流體、地霧、人體7種類型。通過調研以及對調研問卷的分析表明，蘆山地震前確實存在著一定數量和范圍的宏觀異常現象，蘆山地震和汶川地震前宏觀異常特征具有較大相似性。調研中還發現與城市相比，農村因動植物資源豐富，自然景觀與自然現象相對少受人為干擾，是地震前宏觀異常的主要發生地，因此，應該加強廣大農村地區地震的認知培訓和宏觀異常上報信息平臺建設，發揮專群結合在地震預測預報中的作用。

蘆山地震 宏觀異常 地震預測 專群結合

引言

地震宏觀異常是指人的感官能直接感覺到的各種與地震孕育、發生有關的自然界的異常現象（安徽省地震局，1978）。如：動物反常行為；植物異常開花結果；井水河水等異常大幅度漲落、翻花冒泡；出現地裂縫地陷；天氣異常干旱悶熱等。異常種類主要可分為：生物異常；地下流體異常；地質異常；電磁異常；氣象異常等。大規模的宏觀異常，往往具有強震短臨前兆的性質，對地震預報具有重要的實用意義（劉成龍等，2004）。我國在利用宏觀異常探索地震預測方面有一些案例，如：1975年2月4日遼寧海城7.3級地震；1976年龍陵7.3、7.4級地震；1998年寧蒗6.2級地震；2000年姚安6.5級地震；2008年汶川8.0級地震等均發生明顯的宏觀異常現象（陳棋福，1990；2003；2008；車用太等，2008）。由此說明地震宏觀異常是地震前普遍存在的現象。

2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣（北緯30.3o，東經103.0o）發生7.0級強烈地震后，筆者所在研究團隊為了解災區地震情況并搜集地震宏觀異常信息，于2013年6月份，趕到地震災區進行了現場調研，搜集了大量實地材料和信息。調查地點主要包括地震震中心附近的雅安市雨城區、蘆山縣玉溪村、龍門鄉等地區和離震中略遠的成都市青羊區、錦江區等。調查災區居民和村民們反映的地震前宏觀異常，這些異常呈多樣化，有一些是以往震例中出現過的一些普遍現象，還有一些是在以往震例中很少見的異常現象，筆者都一一進行了記錄，并做了詳細的問詢和調查。由于調查的異常現象均為回憶地震前的一些異常現象，所以很多現象調研時已經不存在，不能夠進行進一步的調查和核實，在調研中主要根據以往震例出現的異常現象進行初步判斷，再與當地地震局介紹的宏觀異常現象以及其他調查者提供的同類異常信息進行交叉驗證，完成進一步的篩選。在調查中發現，有一些異常被不同的人都有所提及，說明地震前確實有宏觀異常現象存在。

1 蘆山地震發生前的宏觀異常

對于蘆山地震宏觀異常調研，共收集了134份問卷，其中50份問卷提到異常，所占比例37%。經過整理，共整理出88條異常事件。

對于地震前宏觀異常現象信息的篩選原則是：首先保證接受問卷調查者為當地常駐居民，且地震和地震前均在所調查區域內；再根據問卷中問題回答的前后邏輯一致性判斷被調查者的填寫情況是否認真和屬實，如若城市居民發現井水上升或下降異常是不可能的等；如果屬實，則進一步查看宏觀異常現象的時間和空間屬性，限制條件為出現時間在3個月內，空間距震中小于200km，目的是排除那些由于時間久遠無法核實真實性，或在地域上與震中距離過遠無法有效說明與本次地震有關的宏觀異常現象；最后詳細查看填寫的每一項宏觀異常信息，是否屬于地震前有可能發生的宏觀異常現象（此部分根據以往震例中是否出現過類似現象進行初步的判定）并根據信息之間的相互驗證，排除與其他人發現的現象有明顯不符的宏觀異常現象。

在篩選中發現其中一項為描述云南的異常信息，云南與震中距離大于200km，與本次地震相關性差；一項為描述人民公園當天游客太少不屬于與地震有關的宏觀異常，剔除后共有有效異常信息86條，可分為動物、氣象、地聲、地磁、地下流體、地霧、人體共7類異常，列于表1中。其中的一些異常時間，由于調研時信息丟失或者被訪者對于時間記憶不清，存在著時間信息不完備的情況，這次調查和其他宏觀異常調查一樣，在一定程度上被訪者存在著將與地震無關的宏觀異常關聯到本次地震中來的現象，為此已經將如上面提到的2項與此次地震無關的異常現象進行了剔除，但由于絕大部分宏觀異常現象已經不存在等原因，未能一一進行實地考察與核實，所以還未能做出非常專業和準確的評估和分析。

在調查過程中發現了一些自相矛盾的宏觀異常現象，如在氣象異常中，有人反映地震前天氣悶熱，但也有人反映天氣涼爽、氣溫不高等，原因可能是每個人的感受并不相同，或由于刮大風，所以感受到天氣涼爽等。

表1 蘆山地震發生前的宏觀異常（2013年2月至4月20日）

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2 各類宏觀異常現象的統計和分析

2.1 地震前宏觀異常見證者分析

此次調研共調查134人，其中有50人發現或聽說了地震前宏觀異常。有32人反饋1例宏觀異常現象，所占比例為64%；有10人（20%）反饋2例宏觀異常現象；另外還有8人（16%）反饋多例宏觀異常現象，反饋多例宏觀異常的見證者均位于雅安市蘆山縣或雨城區，其中反饋宏觀異常現象最多的為一當地地震宏觀異常測報員，共反饋動物、氣象、地聲、地下流體等6例宏觀異常現象。這說明相比于普通群眾，受過地震專業相關知識培訓的人員，對于地震前宏觀異常現象具有更強的敏感性和觀察力。

從反饋地震前宏觀異常人數占調查人數百分比來看，按年齡分布（表2），30—39歲年齡段反饋異常人數占調查人數百分比超出50%，說明在調研過程中，該年齡范圍有一半以上的人群發現或聽說了地震前宏觀異常現象，而最少的是50—59歲年齡段人群，只有11%的人反饋了地震前宏觀異常；按職業分布（表3），地震相關工作人員是反饋異常人數占調查人數百分比最大的人群，為100%，其次是個體戶為83%，最少的是退休人員，只有不到20%的人反饋了地震前宏觀異常。說明在此次調研中，除地震相關工作人員外，年齡在30—39歲，職業為個體戶的人群是發現或聽說異常最多的人群，說明有較高文化知識水平的人群在地震前能夠更好地觀察周圍的異常現象，個體戶的位置多為雅安市區和雅安市鄉鎮，而位于宏觀異常現象最多的農村農民由于文化知識水平不高，所以并沒有成為宏觀異常見證者比例最高的群體。

表2 調查人群年齡分布

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2.2 地震前宏觀異常的種類和數量

在調查范圍內，蘆山地震前各類宏觀異常事件（86例）在所調查地區相對分布集中，以動物異常現象為最多，氣象異常現象為次，地聲異常現象占第三位（圖1），這三項共占宏觀異常總數的89%。2008年汶川8.0級地震前出現的宏觀異常同樣是以此三類異常事件為主，兩次地震相比，動物異常均占45%以上，氣象和地聲異常占有較高比例（許敦煌，2010）。筆者認為導致這種比例分布的主要原因可能是動物宏觀異常和氣象異常較之其他宏觀異常更易于住在農村和城市的人們觀察和識別；但該分布較1975年海城7.3級地震和1976年唐山7.8級地震震前出現的宏觀異常分布中（中國地震局監測預報司，2010），地下流體異常有大幅度下降，筆者認為其主要原因為早期地下流體異常多為井水異常，而當前民用井大幅度減少，所以導致相應宏觀異常發現的數量也會減少。

2.3 地震前宏觀異常的時間分布特征

本文對2013年2月中旬至蘆山7.0級地震前出現的有較明確時間記載的宏觀異常進行了統計。統計是以異常發生開始時間進行的，統計結果如表4、圖2所示。從調查異常事件的時間分布上看，蘆山7.0級地震前，宏觀異常的時間分布表現出一定的規律性，即異常數量由少到多，在蘆山7.0級地震發生前1天達到峰值。這一特點與2008年汶川8.0級地震（許敦煌，2010）、1976年唐山7.8級地震震前出現一次宏觀異常高潮相似（中國地震局監測預報司，2010），與1975年海城7.3級地震震前出現數次宏觀異常高潮不同（中國地震局監測預報司，2010）。

從各類異常的時間分布來看，在所占異常比例較高的動物、氣象和地聲三種宏觀異常中，氣象異常出現的較早，大約從蘆山地震前2—3個月開始出現；其次是動物異常，從地震前1個月開始出現；最后是地聲異常（由于調查時宏觀異常事例中時間信息的模糊性導致只有2條異常有準確的時間描述信息）。氣象異常和動物異常均主要集中分布在震前1天內，如表5所示。這一特點與2008年汶川8.0級地震（許敦煌，2010）、1976年唐山7.8級地震所表現出來的分布特征較為相似。

表4 調查異常的時間分布（2013年2月中至4月20日），按數量計

表5 各類宏觀異常時間分布

從各類動物異常行為出現的時間上看，兩棲類、鳥類的異常行為較早，一般從地震前1個月開始；昆蟲類、老鼠異常行為出現在臨震前1周、地震前幾天；螞蟻、雞鴨、狗、貓異常行為出現在臨震前1—2天（表6）。從異常數量的百分比看，比例較大的三種如下：狗和貓均為22%；老鼠為19.6%（表6，圖3）。時間分布特點除兩棲類不同外，其他曾在2008年汶川8.0級地震中發生的動物異常種類（老鼠、螞蟻、狗、貓）時間分布均相似（許敦煌，2010）；與1975年海城7.3級地震統計得到的動物異常時間統計表動物異常出現的先后順序吻合，但具體異常出現時間有一定的差異（中國地震局監測預報司，2010）。

表6 各類動物占總數的百分比及發現時間的分析

2.4 地震前宏觀異常的空間分布特征

本文統計了2013年2月至蘆山7.0級地震前在蘆山、雅安、成都等地發生的宏觀異常的空間分布，如表7、圖4所示。由圖4可以看出，在震中附近（50km范圍內），宏觀異常現象的種類有動物、氣象、地聲、地霧、電磁、地下流體異常共6大類，而距離震中較遠地區（150km范圍外），宏觀異常現象種類主要局限于動物和氣象異常，說明震中附近宏觀異常種類更豐富，同時動物和氣象異常分布最廣泛。從地震前宏觀異常分布隨時間的關系看，異常首先從震中開始，且震前1個月至幾個月的宏觀異常均主要發生在震中附近（50km范圍內）；震前幾天至1周，宏觀異常向外圍發展；最后震前1天內，宏觀異常向震中聚集，直到發生地震（表7，圖4）。

表7 調查異常的時間分布

3 結論與討論

對蘆山7.0級地震前宏觀異常實地調研情況表明，被調查人中37%發現過異常現象，具有較大比例，說明地震前蘆山縣、雅安市、成都市等地區確實存在著一些宏觀異常現象。對問卷的收集整理及其時間特征分析結果表明，這些宏觀異常在時間分布上表現為：宏觀異常在數量上隨著時間有遞增的趨勢，在地震前1天達到峰值，形成一次高潮；在空間分布上表現為在地震震中附近（50km范圍內）宏觀異常種類豐富，宏觀異常首先從震中附近開始，然后向外圍發展，最后向震中聚集，直到發生地震。此外蘆山7.0級地震與汶川8.0級地震宏觀異常現象時間分布有較強相似性。

其次通過實地調研采訪，收獲了一些地震宏觀異常信息采集等相關認知。與城市相比，廣大的農村是地震宏觀異常信息采集的最佳選擇地，農村不僅有豐富的生物種類，而且最接近大自然，宏觀異常現象更容易被人們發現，但農村對地震宏觀異常現象認知有限、對于宏觀異常敏感度較低，同時網絡不發達，即使發現了宏觀異常現象也較難被獲得，所以加強農村群眾地震知識宣傳，發展更多的地震宏觀異常上報志愿者以及構建上報信息平臺非常必要。

此外，由于地震發生的復雜性，目前的地震預報水平有限，雖然調查結果表明，地震前在震中周圍存在著一定數量的宏觀異常，但對地震前的宏觀異常信息如何篩選評價與地震的相關性，為地震專業研究者提供信息支持，發揮地震專業專群結合的優勢，仍是需要進一步考慮和研究的內容。

致謝：感謝與筆者一同調研的老師和同學們，特別感謝雅安市防震減災局韓世康工程師（前副局長）、四川省地震局、雅安市地震局和蘆山縣防震減災局在本次調研中所給予的大力支持和幫助。

安徽省地震局，1978．宏觀異常與地震．北京：地震出版社.

車用太，劉成龍，魚金子等，2008．汶川8.0地震的地下流體與宏觀異常及地震預測問題的思考．地震地質，30（4）：828—837．

陳棋福主編，1990．中國震例（1976—1980）．北京：地震出版社．

陳棋福主編，2003．中國震例（1997—1999）．北京：地震出版社．

陳棋福主編，2008．中國震例（2000—2002）．北京：地震出版社．

劉成龍，車用太，王廣才，2004．大規模宏觀異常的雙重性及其在地震預報中的意義．地震地質，26（2）：340—346．

許敦煌，2010．汶川大地震前宏觀異常的現場調查．地震，30（2）：121—133．

中國地震局監測預報司，2010．地震宏觀異常摘編．北京：地震出版社．

Field Investigation and Analysis of Macro-anomalies before the Lushan7.0 Earthquake, Sichuan, China

Zhang Xu, Zhang Xiaodong, Huang Jianxi and Su Xiaohui

(College of Information and Electrical Engineering, China Agriculture University, Beijing 100083, China)

We conducted a systematic field acquisition and investigation into the macro-anomaly cases occurred at the Lushan earthquake region at the end of June, 2013 particular in Lushan, Yaan, Chengdu and other counties where people had strong feeling when the earthquake happened. About 134 questionnaires were collected by means of one-to-one conversational interview with local residents and 88 cases of phenomena taken place in animal behaviour, meteorological conditions, earthquake sound, electromagnetic field, underground fluid, and etc.. According to our investigation, earthquake precursory phenomena in the seismic area are considered to be actual existence. The macroscopic anomaly before earthquake between Lushan earthquake and Wenchuan earthquake has similar characteristics. Compared with city, countryside is the main place where the macro-anomalies came up before earthquakes by the reason of plentiful plant, animal resources, natural landscape and natural phenomenon which are less influenced by human disturbance relatively. Therefore we should strengthen the earthquake scientific cognition of the rural people and build the macro-anomalies reporting information system to make the professional and mass combination play a great role in the earthquake prediction.

Lushan earthquake; Macro-anomalies; Earthquake prediction; The professional and mass combination

1基金項目國家“十二五”科技支撐計劃課題（2012BAK19B04-03）

2013-08-09

張旭，女，生于1990年。碩士。專業：地圖學與地理信息系統。E-mail: zhxspace@gmail.com

張曉東，女，生于1966年。教授，博士生導師。研究方向：地理信息系統技術及其應用。E-mail：zhangxd@cau.edu.cn

張旭，張曉東，黃健熙，蘇曉慧，2013. 蘆山地震前宏觀異常現象的調研與分析. 震災防御技術，8（4）：410—420.