淺析“地震云”的氣象學本質與科學防震減災的現實意義

文/許明榮 朱亞宗 汪 源（.安徽省氣象學會；.蕪湖市灣沚區氣象局）

一、引言

2017 年08 月08 日21 時19 分46 秒，四川阿壩州九寨溝縣發生了里氏7 級地震，成都、西安、甘肅隴南、蘭州、天水、平涼多地有震感。突如其來的地震引發了網友熱議，一時間“地震云”刷爆朋友圈。那么，“地震云”真的存在嗎？“地震云”真的能預報地震嗎？為厘清真相，有必要對“地震云”進行深入剖析。

二、“地震云”學說的由來

在古代，人們極度崇拜“天”，認為人的一切活動都是奉天而行，故有“天命”“天子”之說。天空中的異象也被看作一種極其重要的佐證，古人對異象的闡釋大致分為兩類：偉人出世和災難降臨。于是，在對自然現象的觀測中，古人漸漸將天空中奇異的云與地震聯系在一起，對這種聯系的記載也在中外歷史上由來已久。1624 年，明天啟年間，意大利傳教士龍華明和高一志，摘錄西歐古籍，著成《地震解》呈送給太宰李崧毓。其中第八章“震之預兆”里，預兆五就是“地震云”：“晝中或日落后，天際晴朗，而有云細如一線甚長，震兆也。”[1]

最早提出“地震云”學說的是日本九州大學的真鍋大覺，他認為：由于地震之前地熱的增高，加熱空氣，使之上升擴散到同溫層，在10000 米高空形成細長的稻草繩狀的云帶。這種“地震云”學說在上世紀80年代達到鼎盛，當時中國科學界百廢待興，1976 年的唐山大地震留給國民的重創，使得國內對地震預測的熱情尤其高漲，為各種地震學說的興起提供了土壤。

三、“地震云”的氣象學成因

無論是古代人們對地震所伴隨天象的描述，還是真鍋大覺所指的云象，根據氣象學對云的分類，“地震云”應該是透光高積云或透光層積云，從云狀來看應該是輻輳狀、輻射狀或者是它的變異[2]，如圖1～3：

圖1 圖片來源：安徽省氣象局、安徽省氣象學會編著《中學生氣象知識與實踐》

圖1 在氣象學上的全稱為輻輳狀透光高積云，屬于中云，云底高度在2500～5000 千米之間。它形成于大氣層結不穩定，強勁的高空風造成氣流波動的背景下，在氣流上升的地方形成繩狀云，在氣流下沉的地方，露出藍天。由于影響云生成的天氣系統是從遠處向觀測云的地點推進，所以視覺上，這些帶狀云似乎聚在地平線的一個點上，即成為輻輳狀。由于太陽光在空中的散射作用，再加上云的厚薄、位置的不同，在光的照射下，便會顯現各種不同的顏色。

圖2 在氣象學上叫莢狀層積云，它是在特定的地形和氣象條件下形成的。在穩定的環境中,當強勁的風遇到山峰阻擋時，氣流先沿迎風坡上升，再沿順風坡下沉，在重力波的作用下以波狀形式向下游移動,形成地形波（如圖3 所示）。上升氣流使暖濕的空氣團冷卻成云，下沉氣流順著云邊流動，使云的邊緣變薄，氣流繼續下沉，空氣團溫度升高，水汽蒸發，云就不見了。這就形成中間厚、邊緣薄的莢狀云。強勁的風、濕潤穩定的氣流和高聳的山峰阻擋，是形成這種地形莢狀云不可或缺的條件。

圖2 圖片來源：地球旅客公眾號，《那些不可一世的云》；攝影：孤城

圖3 圖片來源：地球旅客公眾號，《那些不可一世的云》

四、科學看待“地震云”

云是由懸浮在空中的液態水滴或冰晶組成，由水汽在動力或熱力的作用下，抬升到凝結高度凝結、凝華而成。云的形成必須具備三個條件：水汽、抬升運動、凝結核。空中的云之所以有不同的姿態和色彩，是由于空氣的不規則運動、云體對光的反射、折射所形成。

網上流傳的“地震云”有各種各樣的“學說”[3]。譬如，在地震前的“孕震期”，大地積蓄很多能量，這些能量會以次聲波、電磁輻射、高能水汽、帶電粒子等形式，從“斷裂縫溢出地表上逸到空中”，影響云的形狀，進而形成怪異的地震云。還有人認為，地震即將發生時，因地熱聚集于地震帶，或因地震帶巖石受強烈應力作用發生激烈摩擦而產生大量熱量，這些熱量從地表逸出，使空氣增溫產生上升氣流，氣流又于高空形成“地震云”。

如今，隨著空間科學的發展，科學衛星、探空火箭、高空氣球以及遙感衛星地面站、雷達等各類探測技術被廣泛應用，構成一個從地表到高空的立體觀測數據網絡，無論是水汽、能量，還是次聲波、電磁輻射等都逃不過它們的“法眼”。但目前還沒有一份監測報告能夠支撐“地震云”形成的要素變化過程，“地震云”依舊主要建立在推測和假說的基礎上。

實際上，全世界每年發生五萬余次（每天發生一萬余次）地震，被感知到的僅一二十次。世界各地幾乎每天都可以看到所謂的“地震云”，這些云的出現有特定的天氣條件和背景，與是否地震沒有必然聯系，如果與地震偶遇，那也是正常的巧合。

五、地震預報的現狀與科學防震減災的意義

地震預報是指用科學的思路和方法對未來地震發生的時間、地點和強度作出預報[4]。我國通過對孕震過程和地震前兆的深入研究，形成了“長、中、短、臨”的階段性、漸進式的地震預報工作思路和工作模式。地震預報采用綜合預報方法，即在綜合分析研究地震活動、電磁、重力、地殼變化、地下水動態等方面作出科學預報，它主要包含三種措施[5]：

1.加強地震監測，建立預警機制

監測地震就是把發生過的地震進行記錄、統計和分析，找出其中規律并提出預防和減少損失的對策。地震研究的基礎理論成果之一就是地震動參數區劃圖（俗稱地震分布圖），如郯廬斷裂帶的研究，此類研究能給出該地區未來發生地震的危險程度，根據危險程度規劃設防重點區域，提出防震指導意見及建立防震預警等措施。

2.建設工程防御，創建生存和安全的空間環境

在做好地震觀測的同時，也要關注人類居住的地區需要構建幾級地震的防御體系，以及如何提高房屋建筑的耐震性，對大型工程建設防震可行性進行論證等。

3.提高應急救援能力，普及防震減災知識

向社會公眾普及震后應急救援和防震減災知識，使政府和全社會具備一定的應急對策和自救互救能力，一旦災害發生時，能夠快速響應，從而減輕生命和財產損失，穩定社會及生活秩序。

由于目前對地震活動的要素仍缺少有效的探測手段，局限了地震預報的水平。雖然地震預報至今還是一個世界性難題，無法像天氣那樣給出較為精準的預報，但不悲觀、不迷信，秉持科學態度做好防震減災工作還是必不可少的。

六、總結

如今，互聯網的高速發展和普及促進了社會的發展與進步，但面對紛繁蕪雜的信息，我們要時刻保持清醒的頭腦，不斷學習，用科學的知識武裝自己，才能避免被各種謠言迷惑。人們寄希望于“地震云”實際包含著樸素善良的愿望，即希望人類在未來能夠準確預測地震。但預測自然災害終須以科學理論為基礎，而非猜測和迷信。我們目前能做到的是多學習地震時的求生技能以及防震減災知識，主動抵制各種缺乏科學依據的“傳言”，在關鍵時刻保護自己和家人。