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耿庆国旱震理论和气象要素五项指标异常测震法的测震原理

(2015-10-16 13:57:39)
标签:

旱震理论

龙卷岩浆

岩浆通道

地震预测

分类: 科技

杨发武

阅读提示:请先阅读《地震新论和地震预测(2014版)》,然后读本文。

内容摘要:长期干旱地区的下方存在着从外核到地壳下方的岩浆通道,高温外核物质通过岩浆通道对流到地壳的下方,使得这一地区地壳的温度升高,导致这一地区气温升高,空气上升,阻碍高空冷暖空气的汇合,造成这一地区无法降雨,这就形成了干旱。当岩浆通道堵塞后,干旱终止,可岩浆通道上的物质大部分仍然是液态,容易形成龙卷岩浆,由于岩浆上冷下热,并且温差很大,形成的龙卷岩浆威力十分强大,完全有能够将地壳顶破引发地震,这就是旱震理论的本质。

由于龙卷岩浆是高温带电岩浆旋转上浮现象,在万有摩擦力的作用下,它会引起空气旋转;在热传导和磁场的作用下,它会引起温度改变;甚至会引起降雨增加,因此在地震前会出现气象要素五项指标异常现象。

关键词:旱震理论、龙卷岩浆、岩浆通道、日平均气压、地震预测。

1972年,耿庆国在研究孕震过程中的气象效应时发现:6级以上大地震的震中区,震前一至三年半时间内往往是旱区。根据耿庆国的总结,从1957年4月—1972年8月在我国发生的58次6级以上的地震中,有56次在震前的一至三年半内出现了大旱,占97%。只有两次地震前没有出现旱情。

另外,从1956年至1971年,全国共出现46个旱区(旱区面积均大于25.2万平方公里),其中有39个旱区,在旱后的一至三年半时间内发生了6.0级以上地震,占84.8%。有15.2%的旱区,旱后三年半内没有发生6.0级以上地震。(参考文献1)。

从耿庆国的研究表明,大旱之后的一至三年半的时间内发生地震的可能性是84.8%,大震前一至三年半的时间内出现大旱的可能性是97%。也就是说在大旱后多数情况下会发生大震,在大震前几乎都会出现大旱,如此大的几率足以说明干旱与地震有着直接的关系。

耿庆国在他旱震理论的基础上又发现,在大地震发生前一个月内,日平均气压、日平均气温、日最高气温、日最低气温和日降水量等五项气象要素会出现异常,他称之为短期气象要素五项指标异常。单独用短期气象要素五项指标异常预测地震,成功率可达20%,如在大旱年之后并且在出现以暖冬、冷春、凉夏和特大降水把旱区瓦解为特征的中短期气象异常的基础上,用短期气象要素五项指标异常预测地震,成功的把握性可达50%左右。

既然干旱与地震有着直接的关系,既然地震前一个月内五项气象要素指标会出现异常,那就必然有它们的道理,今天我就对耿庆国的旱震理论和气象要素五项指标异常预测地震进行分析,愿和大家共同探讨,寻求预测地震的科学方法。

    一、耿庆国总结的旱震关系预报地震的方法

耿庆国在他的著作中写到,旱震的“旱”是指春夏秋连旱,或春夏秋冬连旱,或连续二、三年大旱,而且是大面积的严重干旱,往往是几十年不遇甚至是上百年不遇的大旱,并不是短时间、小面积内的缺水干旱。根据干旱判断地震的基本方法是:

    1、依据旱区面积确定震级:(1)发生6级地震所需的震前旱区面积为25.2万平方公里;(2) 发生7级地震所需的震前旱区面积为43.2万平方公里。

    2、依据特旱区位置确定发震危险区:所谓特旱区,是指在大面积旱区内,找出突破历年降水量最低值的点或地域,构成该旱区的特旱区。

    3、在发震时间的预报上,一般先报旱后1-2年;如果第三年再报时,须将震级提高半级。(参考文献1)

二、干旱的原因

耿庆国通过对唐山大地震孕震过程的研究认为,干旱是地下温度升高引起的,并且地温异常的热能来自地下,他得出这一结论的依据是:

唐山80厘米地温异常,开始于1972年,结束于1976年大震发生后,尤其以1975年9月至1976年3月地温异常最为明显。从1972年大旱后,至1976年上半年这段时间里,80厘米地温异常最为突出,40厘米地温异常次之。这就说明,地温异常来自地下深处,并非来自高空的太阳辐射。

1972年6月上旬和7月上、中、下三旬的唐山80厘米地温都突破历年同旬的最高值。1973年的上半年唐山80厘米地温又有六旬突破同旬的最高值。特别是在临近唐山大震前一年的时间内,唐山80厘米地温又有十旬突破同旬历年最高值。并且80厘米地温异常中心就在唐山、玉田一带。

在唐山大震的短期临震间段,即1976年7月的上、中、下三旬80厘米地温又突破历年同旬的最低值。40厘米地温与80厘米地温有着同步异常变化,20厘米和0厘米地温无明显异常表现。

降雨是冷暖空气汇合后形成的。从上面的事实表明,干旱是地温较高引起的,地温较高,必然会使这一地区靠近地面的气温相应升高,空气就会上升,在这个地区就会形成一个屏障,阻碍着冷暖空气的汇合,自然在这里就难以形成降雨。如图1。

http://s10/bmiddle/001sNHM1ty6WfnCMuN319&690

耿庆国根据1960年至1979年这19年的气象资料,对唐山1972年的大旱成因进行了培析,发现唐山1972年大旱的特点是,与其它年份相比,唐山1972年的降水量为最小值,平均绝对湿度为最小值,蒸发量为最大值,而这是在日照时数为最小值的情况下出现的;就是说,1972年唐山大旱与日照情况无关,并根据历年的其它气象数据表明,亦与风速、气压、气温无关,由此看出干旱肯定是地温升高引起的。(参考文献1)

三、地温升高的原因

大面积的干旱是地温升高引起的,地温升高的热源又来自地下,那地下热量是从哪里来的。

地球随着深度的增加温度不断地升高,说明地下深处有一种不断获得热量的方式,地下深处既然有获得热量的方式,那就必然要有一种释放热量的方式。物质向外释放热量的方式无非是热传导、热对流或热辐射。地球的半径很大,有6千多公里,组成地球的成分又是热的不良导体,所以完全靠热传导来释放地球内部的热量是杯水车薪;地球是不透明物质,可见光、红外线等电磁波无法通过,所以地球内部的热量更不可能靠辐射的方式释放,那么地球内部热量的释放方式就只能靠对流了。根据我对地震的研究认为,长期干旱地区的下方存在着从外核到地壳下方的岩浆通道,这一地区的高温外核物质通过岩浆通道对流到地壳的下方,这就使得这一地区地壳的温度较高,地温较高,引起气温升高,空气就会上升,阻碍冷暖空气的汇合,这就引起了干旱,同时地球内部的热量就得到了释放。如图2。(参考文献2)。

http://s2/bmiddle/001sNHM1ty6WfnFnBw511&690

四、地震的产生

上冷下热的空气能形成威力很大的龙卷风,上冷下热的海水能形成威力很大的龙卷海,上冷下热的岩浆会形成威力更大的龙卷岩浆,威力巨大的龙卷岩浆就会将地壳顶破引起地震,即地震是威力巨大的龙卷岩浆引起的(参考文献2)。

什么是龙卷岩浆,龙卷岩浆是当上下岩浆温差较大时形成边旋转边上升,具有巨大向上冲击力的一种现象,类似龙卷风,威力比龙卷风大得多,只是发生在岩浆中,这是温差较大的上冷下热的流体经常出现的一种现象。(参考文献2)

当龙卷岩浆形成后,中心的岩浆要不断地上浮,下面的岩浆温度高、密度小,有利于岩浆的旋转与上浮,使得岩浆的旋转变得越来越快,岩浆的上浮变得越来越猛,岩浆对地壳的作用力变得越来越强,当地壳无法承受龙卷岩浆对它的作用时就会破裂引起地震。(参考文献2)。如图3。

http://s13/mw690/001sNHM1ty6WfnIQLso9c&690

在高温岩浆通道畅通的时候,一般情况下只会引起干旱,不会引起地震,因为上下岩浆在不断地对流,使得上下岩浆的温差较小,难以形成威力巨大的龙卷岩浆。如果岩浆通道在某一处一旦封闭,这时上下岩浆不再对流,外核的热量无法释放在大气中,干旱逐渐消失,这时上下岩浆的温差变得越来越大。高温岩浆通道受阻后,岩浆对流虽然终止,但原高温岩浆通道的温度仍然较高,绝大多数物质仍处于液体状态,这个区域如果形成龙卷岩浆,这时形成的龙卷岩浆发展的很快,威力急剧增加,很快就变成了威力巨大的龙卷岩浆,因为温差较大的上冷下热的流体可以形成威力巨大的旋泉或旋涡,由岩浆形成的威力巨大的旋泉(龙卷岩浆)就会将地壳顶破引发地震(参考文献2),所以在干旱后容易发生地震,这就是旱震理论的本质。

五、什么是“气象要素五项指标异常”

所谓短期气象要素异常,系指在大地震发生前一个月内,日平均气压、日平均气温、日最高气温、日最低气温和日降水量等五项气象要素出现异常,称为短期气象要素五项指标异常。异常特点是,在震前一个月(以30天计)之内,与历年同日比较,相继出现低压、高温(或低温)和大量降水。即日平均气压达到历年同日平均气压的最低值,日平均气温、日最高气温、日最低气温分别是历年同日平均气温、历年同日最高气温和历年同日最低气温的最高值或最低值,日降水(雪)量达到历年同日降水(雪)量的最大值。(参考文献3)

六、“气象要素五项指标异常”预测地震的实际效果

利用短期气象要素指标异常做大地震的临震预报,如果在满足异常指标之后就报地震,则虽不会漏报大地震,但会造成多次虚报。据统计,单独依据短期临震气象要素指标来准确地预报6.0级以上地震的可能性在20%左右。如在大旱年之后并且在出现以暖冬、冷春、凉夏和特大降水把旱区瓦解为特征的中短期气象异常的基础上,成功的把握性将提高至50%左右。

在唐山Ms7.8级地震短期临震告急和宁河Ms6.9级地震短期临震预报上,气象要素五项指标异常,经受住了短期临震预报实践的检验。(参考文献3)

学习了耿庆国短期临震气象要素五项指标异常判定预测方法后,新疆维吾尔自治区地震局叶民权采用这种方法对1986年4月26日发生在新疆阿图什县Ms5.6级地震作出了成功的预测。

1986年4月26日北京时间00点12分在新疆阿图什县发生了一次Ms=5.6级地震,震中位置40.2 °N,77.3°E,是继1985年乌恰7.4级地震以来新疆第一次Ms>5.5级地震。笔者(叶民权)根据耿庆国提出的短期气象要素五项指标异常的方法,在4月24日例行会商会上曾作临震预报是:4月24日——29日将在乌恰地区发生Ms~5.5级的地震。后来地震发生的实际时间、震级是对的,地点在离乌恰150公里的阿图什县内的哈尔峻。(参考文献3)

这个成功的预测震例非常有意义,说明其他地震预测工作者采用耿庆国详细总结介绍的方法,也能够成功地预测地震,同时印证了耿庆国短期临震气象要素五项指标异常预测方法的科学性。

七、地震前为什么会出现气象要素五项指标异常

既然“气象要素五项指标异常”预测地震是科学的,那就有它科学的道理,在这五项指标中哪一种指标最重要,耿庆国写到:“在五项指标中,权重是不相等的。首先,以日平均气压达到历年同日平均气压的最低值这项异常指标的权重为最大。” (参考文献3)

既然“日平均气压最低”这项指标最重要,那我就首先分析一下为什么会出现“日平均气压最低”这一现象。

在解释日平均气压最低这一现象前不得不介绍一下万有摩擦力,什么是万有摩擦力,万有摩擦力是物体垂直切割引力线运动时所受到的阻力。这是人们新发现的一种力。这种力主要表现在巨大物体的旋转运动中,所以朱永焕称它为涡旋力,徐万民称它为角动量转换,伍岳明称它为共旋引力波,陈寿元称它为万有阻力。不仅有许多人认识到了这种力的存在,朱永焕还通过实验证明了这种力的存在并总结出了计算公式,所以说万有摩擦力是真实存在的。万有摩擦力的具体表现主要是,在万有引力存在的情况下,物体在作旋转运动时会带动周围其它物体与其共同旋转。(参考文献4)

根据我对地震的研究认为,强地震都是由地下岩浆形成龙卷岩浆引起的(参考文献2),根据万有摩擦力的特征推断,龙卷岩浆的旋转会带动地上空气的旋转,空气旋转时中心气压就会变低,如台风、龙卷风中心的气压就很低,从外向里,气压逐渐降低,这就是日平均气压会出现最低的原因。下面的事实可以证明这点。1991年6月6日-7月13日新疆、内蒙和甘肃在380N-420N之间发生4.6-5级地震5次,气象卫星云图显示,每次地震前几天西北有低涡云系生成发展(参考文献5)。如图 4。

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从前面我们知道,地震前龙卷岩浆会把温度很高的岩浆从下地幔或外核输送到靠近地壳的地方,那么热量自然会传入地壳并辐射到大气中,因此日最高气温、日最低气温和日平均气温出现最大值就是必然现象了。例如:1975年2月4日,海城、营口发生了7.3级地震。震前一段时间,尽管天气寒冷,冬眠的蟒蛇仍爬出洞来,它们一出洞口就冻僵了。此外,青蛙、泥鳅等冬眠动物也会提前苏醒(参考文献6)。冬眠动物提前苏醒,这就说明地温升高了。再如云南省近30年来强烈地震前普遍存在长期高温、低气压,高温低气压结束时间与地震时间基本相同(参考文献5),这就说明震前地温升高,气压下降是个普遍现象。

那么日最高气温、日最低气温和日平均气温又为什么会出现最低的现象,这是因为,顺磁性物质在变化的磁场中可以制冷,磁制冷技术现在已得到了广泛应用,基于“磁热效应”(MCE)的磁制冷是传统的蒸汽循环制冷技术的一种有希望的替代方法。(参考文献7)。既然磁场可以制冷,由于温差电现象得知,高温岩浆带正电,高速旋转的带正电的龙卷岩浆会产生很强的磁场(参考文献2),那么在临震前温度降低就不足为奇了,如图5。

也许你又会纳闷,根据上面的解释,气温要么高,要么低,怎么会有时高有时低。这是因为,龙卷岩浆的旋转是由慢到快逐渐变化的,龙卷岩浆所产生磁场强度的变化是根据它旋转的速度和它所带电量的大小变化而变化的,开始的时候龙卷岩浆旋转较慢,并且上部物质温度低,带电量较小,产生的磁场较弱,磁效应较小,磁场中物质能量的释放较慢,从地下传出的热量大于空气因磁场的存在而释放的热量,升温效应大于降温效应,所以以升温为主,气温就较高。当龙卷岩浆延伸到下地幔和外核时,旋转速度变快、高温岩浆所带电量变大,磁场变强(参考文献2),磁效应变大,磁制冷现象明显,并且强磁场一旦产生空气和地表中的磁效应立即就会表现出来,而温度更高的岩浆要把热量传在地表则需较长时间,即这时空气和地表的降温效应大于升温效应,所以以降温为主,气温就较低,这就使得气温会出现时高时低的现象。

从上面的分析还可以得出下列结论,低温一旦出现,说明磁场变得很强,这时龙卷岩浆的旋转很快,威力很大,地震很快就会发生。

临震前日降水量达到历年同日最大,这又是什么原因,这是因为,在临震前由于地下异常强磁场的产生,磁场对空气中的水分子产生磁化,对水分子有吸引作用,这个地区的水分子容易进来不易出去,使得这个地区湿度增加。磁化后的水分子又容易聚集形成雨点,并且因磁场的变化,磁制冷效应出现,使得这一地区空气的温度会降低(参考文献8),水分子更容易凝聚,还因气温的降低,空气会在这里下沉,潮湿的热空气和冷空气会在这里相遇,这就更有利于雨水的生成,这几方面因素的共同作用就会产生日降水量达到历年同日降水量最大的现象。如图5和图6。

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正是这些原因的存在,不仅地震前会出现日降水量达到历年同日降水量最大的现象,而且在地震后也经常会有大雨或大雪出现。

从上面的分析看出,气象要素五项指标异常现象在地震前的确是可能出现的,有些是必然出现的,所以说耿庆国总结的利用气象要素五项指标异常预测地震是科学的。

耿庆国在结合大旱年之后,并且在出现以暖冬、冷春、凉夏和特大降水把旱区瓦解为特征的中短期气象异常的基础上,用短期气象要素五项指标异常预测地震,成功的把握性为何只可达50%左右?这是因为,地震是龙卷岩浆引起的,龙卷岩浆出现后就会引起气象要素五项指标异常,但并不是每次龙卷岩浆的出现都能引起地震,因为如果龙卷岩浆的威力太小,或那个地区的地壳比较坚固等,龙卷岩浆无法将地壳顶破,地震就不会发生。龙卷岩浆出现后地震会不会发生,就像掷硬币一样,可能性也许各占50%,所以耿庆国用这种方法预测地震的准确率只能达到50%,如果再能结合其它预测法,准确率就会大大提高。

八、干旱后的时间与地震、以及地震震级的关系

根据耿庆国的研究表明,大旱后的三年半时间内可能会发生大地震,如果超过三年半地震就不会发生了,这就说明高温岩浆通道堵塞后,大多数地幔的液体状态最长可存在三年半的时间,因为随着时间的推移,热量的扩散,温度的降低,地幔由液态又会转变成固态,恢复到了正常状态,地震自然就不会发生了。

如果在三年半内发生了地震,由于龙卷岩浆的形成,上下物质发生了大量的交换,上下温度比较接近,下方的温度短时间内又难以升高,以后岩浆的对流几乎终止,所以不容易再引起干旱和新的地震。

不容易再引起地震,不等于不会再引起地震,即在这一地区存在着以后三年半内再次发生地震的可能。例如,2004年12月26日在苏门答腊岛发生了8.7级大地震后,在2005年3月28日,在这一地区又发生了一次8.5级大地震。再如,在云南的普洱1970年2月7日发生了6.2级地震,1971年4月28日这里又发生了6.7级地震,1971年9月14日这里再次发生了6.2级地震。这就说明,在同一地区短期内有连续发生地震的可能,因为液态外核是可以流动的,完全有可能出现其它地区的高温外核物质流到该地区的现象,如果这种情况发生,那么就很快又会出现上下岩浆温差较大的情况,这自燃又会形成威力巨大的龙卷岩浆引发地震。

耿庆国的研究还表明,在大旱后的一年内发生地震的可能性最大,这是因为在第一年内,高温岩浆通道上物质的热量散发的较少,温度较高,岩浆容易流动,容易形成龙卷岩浆。

那为什么在干旱期间不易发生地震,这是因为在干旱期间上下岩浆正在对流,使得上下岩浆的温度差较小,温差小就无法形成强大的龙卷岩浆。

耿庆国的研究还表明,如果在旱后的第三年发震,震级要比旱后第一年内发震增大半级。这是因为随着时间的推移,上下物质的温差变得越来越大,所以形成的龙卷岩浆的威力也就越大,地震的震级就会增大。

用旱震测震法和气象要素五项指标异常测震法来预测地震,虽然不会出现漏报现象,但必然会出现虚报情况,我们不能因为它有虚报情况就否定它,而是应该对旱区进行重点监测,结合其它方法综合分析,尽可能减少虚报,把地震预报工作搞好。

干旱与地震的联系如此紧密,说明旱震测震法是科学的。旱震测震法是对地震进行中期预报的好方法,如果结合临震前气象要素五项指标异常的规律,以及其他人总结的许多有效测震法,预测地震这一难题一定可以解决。通过对地震的进一步认识,我们必然还能找到更加简单有效的测震法,那时,我们对灾难性的大地震一定能做到准确预报。

如果您认为我的《地震新论和地震预测(2014版)》的论述是有根据的,如果您认为耿庆国的《中国旱震关系研究》和《气象要素五项指标异常测震法》是科学的,如果您认为本文的论述是合理的,那就请您再看看我的另一篇文章,《自动报警地震预测仪的制作(2014版)》,这是一种简单有效的地震预测仪,也许它会对您有所帮助。

参考文献:

1、耿庆国 中国旱震关系研究

2、http://sea3000.net/yangfawu/20120501132250.php

3、耿庆国  http://cheniwan.sea3000.net/earthquakeprediction/f2.php

4、 http://sea3000.net/yangfawu/20091212133131.php

5、魏宏儒http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=7433

6、 http://222.66.109.20/jpkc/lgq/bbs/ShowPost.asp?ThreadID=2894

7、 http://baike.baidu.com/view/3073493.htm

8、 http://gaoyaozi123.blog.163.com/blog/static/9028271200662089390/

9、http://sea3000.net/yangfawu

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