芦山地震前宏观异常现象的调研与分析1

张 旭 张晓东 黄健熙 苏晓慧



芦山地震前宏观异常现象的调研与分析

张 旭 张晓东 黄健熙 苏晓慧

（中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083）

作者于2013年6月底，前往芦山、雅安和成都等在“4·20”芦山地震中震感强烈的村镇，对地震前宏观异常信息开展了采集与调研。通过设计宏观异常调研问卷，与当地居民进行了一对一的访谈、共收集134份问卷，其中含有地震前宏观异常信息88条，包括动物、气象、地声、地磁、地下流体、地雾、人体7种类型。通过调研以及对调研问卷的分析表明，芦山地震前确实存在着一定数量和范围的宏观异常现象，芦山地震和汶川地震前宏观异常特征具有较大相似性。调研中还发现与城市相比，农村因动植物资源丰富，自然景观与自然现象相对少受人为干扰，是地震前宏观异常的主要发生地，因此，应该加强广大农村地区地震的认知培训和宏观异常上报信息平台建设，发挥专群结合在地震预测预报中的作用。

芦山地震 宏观异常 地震预测 专群结合

引言

地震宏观异常是指人的感官能直接感觉到的各种与地震孕育、发生有关的自然界的异常现象（安徽省地震局，1978）。如：动物反常行为；植物异常开花结果；井水河水等异常大幅度涨落、翻花冒泡；出现地裂缝地陷；天气异常干旱闷热等。异常种类主要可分为：生物异常；地下流体异常；地质异常；电磁异常；气象异常等。大规模的宏观异常，往往具有强震短临前兆的性质，对地震预报具有重要的实用意义（刘成龙等，2004）。我国在利用宏观异常探索地震预测方面有一些案例，如：1975年2月4日辽宁海城7.3级地震；1976年龙陵7.3、7.4级地震；1998年宁蒗6.2级地震；2000年姚安6.5级地震；2008年汶川8.0级地震等均发生明显的宏观异常现象（陈棋福，1990；2003；2008；车用太等，2008）。由此说明地震宏观异常是地震前普遍存在的现象。

2013年4月20日四川省雅安市芦山县（北纬30.3º，东经103.0º）发生7.0级强烈地震后，笔者所在研究团队为了解灾区地震情况并搜集地震宏观异常信息，于2013年6月份，赶到地震灾区进行了现场调研，搜集了大量实地材料和信息。调查地点主要包括地震震中心附近的雅安市雨城区、芦山县玉溪村、龙门乡等地区和离震中略远的成都市青羊区、锦江区等。调查灾区居民和村民们反映的地震前宏观异常，这些异常呈多样化，有一些是以往震例中出现过的一些普遍现象，还有一些是在以往震例中很少见的异常现象，笔者都一一进行了记录，并做了详细的问询和调查。由于调查的异常现象均为回忆地震前的一些异常现象，所以很多现象调研时已经不存在，不能够进行进一步的调查和核实，在调研中主要根据以往震例出现的异常现象进行初步判断，再与当地地震局介绍的宏观异常现象以及其他调查者提供的同类异常信息进行交叉验证，完成进一步的筛选。在调查中发现，有一些异常被不同的人都有所提及，说明地震前确实有宏观异常现象存在。

1 芦山地震发生前的宏观异常

对于芦山地震宏观异常调研，共收集了134份问卷，其中50份问卷提到异常，所占比例37%。经过整理，共整理出88条异常事件。

对于地震前宏观异常现象信息的筛选原则是：首先保证接受问卷调查者为当地常驻居民，且地震和地震前均在所调查区域内；再根据问卷中问题回答的前后逻辑一致性判断被调查者的填写情况是否认真和属实，如若城市居民发现井水上升或下降异常是不可能的等；如果属实，则进一步查看宏观异常现象的时间和空间属性，限制条件为出现时间在3个月内，空间距震中小于200km，目的是排除那些由于时间久远无法核实真实性，或在地域上与震中距离过远无法有效说明与本次地震有关的宏观异常现象；最后详细查看填写的每一项宏观异常信息，是否属于地震前有可能发生的宏观异常现象（此部分根据以往震例中是否出现过类似现象进行初步的判定）并根据信息之间的相互验证，排除与其他人发现的现象有明显不符的宏观异常现象。

在筛选中发现其中一项为描述云南的异常信息，云南与震中距离大于200km，与本次地震相关性差；一项为描述人民公园当天游客太少不属于与地震有关的宏观异常，剔除后共有有效异常信息86条，可分为动物、气象、地声、地磁、地下流体、地雾、人体共7类异常，列于表1中。其中的一些异常时间，由于调研时信息丢失或者被访者对于时间记忆不清，存在着时间信息不完备的情况，这次调查和其他宏观异常调查一样，在一定程度上被访者存在着将与地震无关的宏观异常关联到本次地震中来的现象，为此已经将如上面提到的2项与此次地震无关的异常现象进行了剔除，但由于绝大部分宏观异常现象已经不存在等原因，未能一一进行实地考察与核实，所以还未能做出非常专业和准确的评估和分析。

在调查过程中发现了一些自相矛盾的宏观异常现象，如在气象异常中，有人反映地震前天气闷热，但也有人反映天气凉爽、气温不高等，原因可能是每个人的感受并不相同，或由于刮大风，所以感受到天气凉爽等。

表1 芦山地震发生前的宏观异常（2013年2月至4月20日）

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2 各类宏观异常现象的统计和分析

2.1 地震前宏观异常见证者分析

此次调研共调查134人，其中有50人发现或听说了地震前宏观异常。有32人反馈1例宏观异常现象，所占比例为64%；有10人（20%）反馈2例宏观异常现象；另外还有8人（16%）反馈多例宏观异常现象，反馈多例宏观异常的见证者均位于雅安市芦山县或雨城区，其中反馈宏观异常现象最多的为一当地地震宏观异常测报员，共反馈动物、气象、地声、地下流体等6例宏观异常现象。这说明相比于普通群众，受过地震专业相关知识培训的人员，对于地震前宏观异常现象具有更强的敏感性和观察力。

从反馈地震前宏观异常人数占调查人数百分比来看，按年龄分布（表2），30—39岁年龄段反馈异常人数占调查人数百分比超出50%，说明在调研过程中，该年龄范围有一半以上的人群发现或听说了地震前宏观异常现象，而最少的是50—59岁年龄段人群，只有11%的人反馈了地震前宏观异常；按职业分布（表3），地震相关工作人员是反馈异常人数占调查人数百分比最大的人群，为100%，其次是个体户为83%，最少的是退休人员，只有不到20%的人反馈了地震前宏观异常。说明在此次调研中，除地震相关工作人员外，年龄在30—39岁，职业为个体户的人群是发现或听说异常最多的人群，说明有较高文化知识水平的人群在地震前能够更好地观察周围的异常现象，个体户的位置多为雅安市区和雅安市乡镇，而位于宏观异常现象最多的农村农民由于文化知识水平不高，所以并没有成为宏观异常见证者比例最高的群体。

表2 调查人群年龄分布

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2.2 地震前宏观异常的种类和数量

在调查范围内，芦山地震前各类宏观异常事件（86例）在所调查地区相对分布集中，以动物异常现象为最多，气象异常现象为次，地声异常现象占第三位（图1），这三项共占宏观异常总数的89%。2008年汶川8.0级地震前出现的宏观异常同样是以此三类异常事件为主，两次地震相比，动物异常均占45%以上，气象和地声异常占有较高比例（许敦煌，2010）。笔者认为导致这种比例分布的主要原因可能是动物宏观异常和气象异常较之其他宏观异常更易于住在农村和城市的人们观察和识别；但该分布较1975年海城7.3级地震和1976年唐山7.8级地震震前出现的宏观异常分布中（中国地震局监测预报司，2010），地下流体异常有大幅度下降，笔者认为其主要原因为早期地下流体异常多为井水异常，而当前民用井大幅度减少，所以导致相应宏观异常发现的数量也会减少。

2.3 地震前宏观异常的时间分布特征

本文对2013年2月中旬至芦山7.0级地震前出现的有较明确时间记载的宏观异常进行了统计。统计是以异常发生开始时间进行的，统计结果如表4、图2所示。从调查异常事件的时间分布上看，芦山7.0级地震前，宏观异常的时间分布表现出一定的规律性，即异常数量由少到多，在芦山7.0级地震发生前1天达到峰值。这一特点与2008年汶川8.0级地震（许敦煌，2010）、1976年唐山7.8级地震震前出现一次宏观异常高潮相似（中国地震局监测预报司，2010），与1975年海城7.3级地震震前出现数次宏观异常高潮不同（中国地震局监测预报司，2010）。

从各类异常的时间分布来看，在所占异常比例较高的动物、气象和地声三种宏观异常中，气象异常出现的较早，大约从芦山地震前2—3个月开始出现；其次是动物异常，从地震前1个月开始出现；最后是地声异常（由于调查时宏观异常事例中时间信息的模糊性导致只有2条异常有准确的时间描述信息）。气象异常和动物异常均主要集中分布在震前1天内，如表5所示。这一特点与2008年汶川8.0级地震（许敦煌，2010）、1976年唐山7.8级地震所表现出来的分布特征较为相似。

表4 调查异常的时间分布（2013年2月中至4月20日），按数量计

表5 各类宏观异常时间分布

从各类动物异常行为出现的时间上看，两栖类、鸟类的异常行为较早，一般从地震前1个月开始；昆虫类、老鼠异常行为出现在临震前1周、地震前几天；蚂蚁、鸡鸭、狗、猫异常行为出现在临震前1—2天（表6）。从异常数量的百分比看，比例较大的三种如下：狗和猫均为22%；老鼠为19.6%（表6，图3）。时间分布特点除两栖类不同外，其他曾在2008年汶川8.0级地震中发生的动物异常种类（老鼠、蚂蚁、狗、猫）时间分布均相似（许敦煌，2010）；与1975年海城7.3级地震统计得到的动物异常时间统计表动物异常出现的先后顺序吻合，但具体异常出现时间有一定的差异（中国地震局监测预报司，2010）。

表6 各类动物占总数的百分比及发现时间的分析

2.4 地震前宏观异常的空间分布特征

本文统计了2013年2月至芦山7.0级地震前在芦山、雅安、成都等地发生的宏观异常的空间分布，如表7、图4所示。由图4可以看出，在震中附近（50km范围内），宏观异常现象的种类有动物、气象、地声、地雾、电磁、地下流体异常共6大类，而距离震中较远地区（150km范围外），宏观异常现象种类主要局限于动物和气象异常，说明震中附近宏观异常种类更丰富，同时动物和气象异常分布最广泛。从地震前宏观异常分布随时间的关系看，异常首先从震中开始，且震前1个月至几个月的宏观异常均主要发生在震中附近（50km范围内）；震前几天至1周，宏观异常向外围发展；最后震前1天内，宏观异常向震中聚集，直到发生地震（表7，图4）。

表7 调查异常的时间分布

3 结论与讨论

对芦山7.0级地震前宏观异常实地调研情况表明，被调查人中37%发现过异常现象，具有较大比例，说明地震前芦山县、雅安市、成都市等地区确实存在着一些宏观异常现象。对问卷的收集整理及其时间特征分析结果表明，这些宏观异常在时间分布上表现为：宏观异常在数量上随着时间有递增的趋势，在地震前1天达到峰值，形成一次高潮；在空间分布上表现为在地震震中附近（50km范围内）宏观异常种类丰富，宏观异常首先从震中附近开始，然后向外围发展，最后向震中聚集，直到发生地震。此外芦山7.0级地震与汶川8.0级地震宏观异常现象时间分布有较强相似性。

其次通过实地调研采访，收获了一些地震宏观异常信息采集等相关认知。与城市相比，广大的农村是地震宏观异常信息采集的最佳选择地，农村不仅有丰富的生物种类，而且最接近大自然，宏观异常现象更容易被人们发现，但农村对地震宏观异常现象认知有限、对于宏观异常敏感度较低，同时网络不发达，即使发现了宏观异常现象也较难被获得，所以加强农村群众地震知识宣传，发展更多的地震宏观异常上报志愿者以及构建上报信息平台非常必要。

此外，由于地震发生的复杂性，目前的地震预报水平有限，虽然调查结果表明，地震前在震中周围存在着一定数量的宏观异常，但对地震前的宏观异常信息如何筛选评价与地震的相关性，为地震专业研究者提供信息支持，发挥地震专业专群结合的优势，仍是需要进一步考虑和研究的内容。

致谢：感谢与笔者一同调研的老师和同学们，特别感谢雅安市防震减灾局韩世康工程师（前副局长）、四川省地震局、雅安市地震局和芦山县防震减灾局在本次调研中所给予的大力支持和帮助。

安徽省地震局，1978．宏观异常与地震．北京：地震出版社.

车用太，刘成龙，鱼金子等，2008．汶川8.0地震的地下流体与宏观异常及地震预测问题的思考．地震地质，30（4）：828—837．

陈棋福主编，1990．中国震例（1976—1980）．北京：地震出版社．

陈棋福主编，2003．中国震例（1997—1999）．北京：地震出版社．

陈棋福主编，2008．中国震例（2000—2002）．北京：地震出版社．

刘成龙，车用太，王广才，2004．大规模宏观异常的双重性及其在地震预报中的意义．地震地质，26（2）：340—346．

许敦煌，2010．汶川大地震前宏观异常的现场调查．地震，30（2）：121—133．

中国地震局监测预报司，2010．地震宏观异常摘编．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基金项目国家“十二五”科技支撑计划课题（2012BAK19B04-03）

2013-08-09

张旭，女，生于1990年。硕士。专业：地图学与地理信息系统。E-mail: zhxspace@gmail.com

张晓东，女，生于1966年。教授，博士生导师。研究方向：地理信息系统技术及其应用。E-mail：zhangxd@cau.edu.cn

张旭，张晓东，黄健熙，苏晓慧，2013. 芦山地震前宏观异常现象的调研与分析. 震灾防御技术，8（4）：410—420.