淺析南陽地震與氣象要素變化的關系

摘要通過南陽地震區(qū)域觀測點的氣象資料和1971～2000年相應要素平均處理和分析，總結了各自的異常形態(tài)。結果表明，地面溫度、氣溫、降水等氣象要素異常對南陽中小地震有一定的中長期前兆意義，作為預報地震的輔助手段是可行的。

關鍵詞地面溫度；氣溫；降水；地震

中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）26-245-02

南陽處于華北板塊華北地震帶與華南板塊華南地震帶之間，地震活動具有南北過渡的特征。空間上可分為北地震帶（三門峽—許昌地震帶）和南地震帶（南陽—信陽地震帶）。三門峽—許昌地震帶包括三門峽、洛陽、鄭州、開封、許昌、漯河等，走向近東西向，長度400 km、寬度100 km，以平頂山、葉縣與南陽—信陽地震帶分界，該帶屬華北地震帶。南陽—信陽地震帶走向北西西300°左右，長度370 km、寬度125 km，屬華南地震帶。北帶歷史地震多、震級高、活動強，南帶相反，現(xiàn)代地震多，活動較強烈，南北兩帶的地震活動明顯受到地震斷裂的控制，為帶狀分布，其中南陽表現(xiàn)最明顯。

南陽北靠伏牛山，東扶桐柏山，西依秦嶺，南臨漢水，是一個三面環(huán)山、中間開闊、南部開口的盆地。地形為山地、丘陵、平原兼?zhèn)洌瑢俦眮啛釒Ъ撅L型大陸性氣侯，季風的進退與四季的替換較為明顯，氣候特征為冬干冷，雨雪少；夏炎熱，雨量充沛；春回暖快，降雨逐漸增多；秋季涼爽，降雨逐漸減少。南陽地區(qū)位于華北板塊和中南板塊交界處，秦嶺斷褶帶、南陽盆地西峽盆地等一些小盆地在地殼一些回旋力的作用下，在南陽地區(qū)境內(nèi)形成了朱陽關—夏館斷裂和丹鳳—西峽斷裂等斷裂帶。由于斷裂帶的存在，以及丘陵、山地為主的特殊地形，所以南陽地震活動較為頻繁。筆者在此結合地震出現(xiàn)的時間，查閱與地震相對應時間段震源附近縣氣象局觀測的氣象資料，淺析了南陽地震與氣象要素變化的關系。

1建國以來南陽地震

據(jù)史料記載，公元46年10月23日南陽發(fā)生6.5級地震，是南陽歷史上最大的一次地震。震中位于33°00′ N、112°30′ E，烈度8度；該地震發(fā)生在東漢建武二十二年（公元46年）9月5日，為歷史上南陽地震最大的震級。新中國成立后記載的地震有1968年6月7日鎮(zhèn)平發(fā)生3.4級有感震；1969年5月20日西峽發(fā)生4.0級有感震，次年12月21日，淅川南發(fā)生3.2級有感地震。自1970年有儀器記錄以來，南陽也多次發(fā)生破壞性地震，主要有1973年11月29日淅川宋灣發(fā)生里氏4.7級地震，同日又發(fā)生3.7級有感地震；次日又發(fā)生3.5級、4.1級等多次有感地震。1976年2月11～28日，內(nèi)鄉(xiāng)發(fā)生震群活動，共發(fā)生3.0級以上地震6次，其中最大為2月14日發(fā)生的3.4級地震。2000年4月29日內(nèi)鄉(xiāng)馬山口和鎮(zhèn)平高丘交界處發(fā)生4.7級地震[1-2]，2007年5月10～23日，在南召縣褚灣、石門附近（33°21′ N、112°31′ E）發(fā)生ML3.0、ML3.2級地震震群活動，震中區(qū)群眾大部分有感。

2地震個例與相關氣象要素變化分析

2.12000年4月29日內(nèi)鄉(xiāng)馬山口和鎮(zhèn)平高丘交界處地震與地面溫度變化的關系地表是大氣圈和巖石圈能量交換的邊界，其溫度受太陽輻射和地下上升熱流的共同作用。而在孕震過程中，地殼深處熱流的急劇變化可能影響到地表溫度，甚至影響到氣溫。因此，地溫變化可能反映地殼內(nèi)部能量的變化和物質(zhì)的遷移，與強震的孕育過程有某種內(nèi)在的聯(lián)系[3]。

從2000年4月29日內(nèi)鄉(xiāng)馬山口和鎮(zhèn)平高丘交界處發(fā)生4.7級地震發(fā)生前后的地面溫度變化情況（圖1）可看出，兩站點4月份地面溫度幾乎每日均高于歷史平均溫度值。震前1 d突增，震日下降，極其吻合的地溫變化顯示了震前朱

陽關—夏館斷裂和丹鳳—西峽斷裂交匯處因地質(zhì)變化引起的地面溫度的變化情況。2000年春季，鎮(zhèn)平和內(nèi)鄉(xiāng)的氣象記錄均為干燥少雨；鎮(zhèn)平和內(nèi)鄉(xiāng)的氣象記錄均為干燥少雨，溫度偏低，風速較小，地面溫度均高于歷史平均值。這是由于地質(zhì)構造單元溫度場變化影響地表溫度變化[4]。

2.2淅川宋灣發(fā)生里氏4.7級地震與日平均氣溫的關系1973年11月29日淅川宋灣發(fā)生里氏4.7級地震，同日又發(fā)生3.7級有感地震；次日又發(fā)生3.5級、4.1級等多次有感地震。1973年11月29日淅川日平均溫度由28日7.4 ℃突升至10.6 ℃，30日又下降至8.4 ℃（圖2）。11月份各日氣溫變化幅度大，11月6日～12月20日無有效降水，天氣干燥。地面溫度從10月中下旬開始與同期歷史值比較偏高，且變化幅度大。地震活動與氣候冷暖關系十分密切。在氣候由暖轉冷或由冷轉暖的時期，地震活動最頻繁[5]。

圖2淅川1973年11月和歷年日平均氣溫變化2.3內(nèi)鄉(xiāng)震群活動與平均風速的關系1976年2月11日～2月28日內(nèi)鄉(xiāng)發(fā)生震群活動，2月10～28日內(nèi)鄉(xiāng)縣11日降水量達24.2 mm，17日積雪深度達4 cm，日平均氣溫較低，16日日平均氣溫達30年16日日平均的最低值，14日平均風速5.0 m/s（圖3），達30年14日日平均風速的最大值；期間地面溫度變化劇烈且多數(shù)高于平均值。據(jù)查，2007年5月10～23日在南召縣發(fā)生地震震群活動，5月16日南召出現(xiàn)大風災害性天氣，風速達17.3 m/s。經(jīng)分析，地震群活動與風速變化密切相關。

圖3內(nèi)鄉(xiāng)1976年2月和歷年平均風速變化分析個例表明，在孕震過程中，由于震源體及其附近應力、應變的急劇積累可能會伴隨地殼深處熱流物質(zhì)的大范圍活動。所以地震前期往往伴隨氣溫、地溫、異常增高，干旱范圍廣、強度大，少雨、大風等氣候異常現(xiàn)象。某地區(qū)地溫異常偏高且干旱少雨，則未來該區(qū)可能發(fā)生地震的幾率偏大[6]。當?shù)卣鸢l(fā)生之后，引發(fā)地震的地下能量在震后短期內(nèi)是會對降水產(chǎn)生影響的[5]。

3地震造成的危害

南陽歷次地震盡管震級均不太大，但發(fā)生頻繁、波及范圍廣。有利的地形和位置，成就了南陽地區(qū)人口密度大的特點，所以歷史上地震也造成了不小的危害。據(jù)南陽市地震局資料統(tǒng)計，1973年宋灣地震雖震級不高，面積不大，但震源淺、危害大；在20 km2震區(qū)內(nèi)，房屋倒塌305間，損壞744間，墻壁裂縫和傾斜的855間，并伴有地面輕微裂縫，經(jīng)濟損失300余萬元。1976年內(nèi)鄉(xiāng)馬山口地震損壞房屋3 151間，死2人，經(jīng)濟損失約500萬元；2000年4月29日內(nèi)鄉(xiāng)地震死1人，重傷7人，輕傷21人，破壞房屋 87 000間，約878 810 m2，經(jīng)濟損失5 760萬元，受災人口19萬，為南陽市近年來所罕見。

4氣象工作在地震方面努力方向

分析地震個例發(fā)現(xiàn)，氣象與地震有著密切的聯(lián)系，無論是對地震的預報還是地震的自生和次生災害，或是震后的救援工作，正確的天氣預報均具有決策性的作用。利用氣象資料做好地震的研究和預報工作，應從以下幾點著手：①匯總地震記錄，利用氣象數(shù)據(jù)海量和客觀測量多的優(yōu)勢，建立地震前逐個要素的時間變化序列，進行分析、統(tǒng)計、篩選，利用概率等數(shù)學知識，找出與地震發(fā)生、地震震級以及震源關系密切的相關因子，建立執(zhí)行性強的氣象要素地震預報模式。②地震發(fā)生后發(fā)揮部門聯(lián)動，提供短時、鄰近、高效的天氣預報，對可能發(fā)生次生災害的地方運用氣象要素地震預報模式加強氣象要素變化的監(jiān)測，為及早做出次生災害預防提供決策服務。③對于地震引起的災害，一方面提供各項氣象指標，另一方面根據(jù)氣象要素變化的特點提供減輕災害的危害程度的氣象數(shù)據(jù)。④災后跟蹤調(diào)查，建立地震災區(qū)氣象數(shù)據(jù)庫，總結歸納地震規(guī)律，探索應對地震的震前、震時、震后氣象服務體系。

5小結

在地震發(fā)生之前，總會有地電、可感異常等一系列地震的預兆。人們經(jīng)過長期的觀察，總結出各種地震預兆，天氣異常便是地震的主要預兆之一。當今，人類還不能通過對震前預兆定量分析，科學無誤地預報地震。但隨著科技的發(fā)展，尤其是氣象部門“地面自動化觀測網(wǎng)”的架設和應用，必將為地震預報提供更多的可靠信息。據(jù)專家預測，南陽—信陽地震帶目前活動處于高潮階段，仍有發(fā)生4～5級地震的危險性，發(fā)生的地點主要集中在淅川丹江水庫構造節(jié)點、內(nèi)鄉(xiāng)馬山口構造節(jié)點、南陽構造節(jié)點、桐柏構造節(jié)點、信陽構造節(jié)點、潢川構造節(jié)點、商城構造節(jié)點。所以，地震局應時刻注意這些節(jié)點，并關注重點部位，氣象部門應加強這些地方的氣象預測預報服務。

參考文獻

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