浅析“地震云”的气象学本质与科学防震减灾的现实意义

文/许明荣 朱亚宗 汪 源（.安徽省气象学会；.芜湖市湾沚区气象局）

一、引言

2017 年08 月08 日21 时19 分46 秒，四川阿坝州九寨沟县发生了里氏7 级地震，成都、西安、甘肃陇南、兰州、天水、平凉多地有震感。突如其来的地震引发了网友热议，一时间“地震云”刷爆朋友圈。那么，“地震云”真的存在吗？“地震云”真的能预报地震吗？为厘清真相，有必要对“地震云”进行深入剖析。

二、“地震云”学说的由来

在古代，人们极度崇拜“天”，认为人的一切活动都是奉天而行，故有“天命”“天子”之说。天空中的异象也被看作一种极其重要的佐证，古人对异象的阐释大致分为两类：伟人出世和灾难降临。于是，在对自然现象的观测中，古人渐渐将天空中奇异的云与地震联系在一起，对这种联系的记载也在中外历史上由来已久。1624 年，明天启年间，意大利传教士龙华明和高一志，摘录西欧古籍，著成《地震解》呈送给太宰李崧毓。其中第八章“震之预兆”里，预兆五就是“地震云”：“昼中或日落后，天际晴朗，而有云细如一线甚长，震兆也。”[1]

最早提出“地震云”学说的是日本九州大学的真锅大觉，他认为：由于地震之前地热的增高，加热空气，使之上升扩散到同温层，在10000 米高空形成细长的稻草绳状的云带。这种“地震云”学说在上世纪80年代达到鼎盛，当时中国科学界百废待兴，1976 年的唐山大地震留给国民的重创，使得国内对地震预测的热情尤其高涨，为各种地震学说的兴起提供了土壤。

三、“地震云”的气象学成因

无论是古代人们对地震所伴随天象的描述，还是真锅大觉所指的云象，根据气象学对云的分类，“地震云”应该是透光高积云或透光层积云，从云状来看应该是辐辏状、辐射状或者是它的变异[2]，如图1～3：

图1 图片来源：安徽省气象局、安徽省气象学会编著《中学生气象知识与实践》

图1 在气象学上的全称为辐辏状透光高积云，属于中云，云底高度在2500～5000 千米之间。它形成于大气层结不稳定，强劲的高空风造成气流波动的背景下，在气流上升的地方形成绳状云，在气流下沉的地方，露出蓝天。由于影响云生成的天气系统是从远处向观测云的地点推进，所以视觉上，这些带状云似乎聚在地平线的一个点上，即成为辐辏状。由于太阳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，便会显现各种不同的颜色。

图2 在气象学上叫荚状层积云，它是在特定的地形和气象条件下形成的。在稳定的环境中,当强劲的风遇到山峰阻挡时，气流先沿迎风坡上升，再沿顺风坡下沉，在重力波的作用下以波状形式向下游移动,形成地形波（如图3 所示）。上升气流使暖湿的空气团冷却成云，下沉气流顺着云边流动，使云的边缘变薄，气流继续下沉，空气团温度升高，水汽蒸发，云就不见了。这就形成中间厚、边缘薄的荚状云。强劲的风、湿润稳定的气流和高耸的山峰阻挡，是形成这种地形荚状云不可或缺的条件。

图2 图片来源：地球旅客公众号，《那些不可一世的云》；摄影：孤城

图3 图片来源：地球旅客公众号，《那些不可一世的云》

四、科学看待“地震云”

云是由悬浮在空中的液态水滴或冰晶组成，由水汽在动力或热力的作用下，抬升到凝结高度凝结、凝华而成。云的形成必须具备三个条件：水汽、抬升运动、凝结核。空中的云之所以有不同的姿态和色彩，是由于空气的不规则运动、云体对光的反射、折射所形成。

网上流传的“地震云”有各种各样的“学说”[3]。譬如，在地震前的“孕震期”，大地积蓄很多能量，这些能量会以次声波、电磁辐射、高能水汽、带电粒子等形式，从“断裂缝溢出地表上逸到空中”，影响云的形状，进而形成怪异的地震云。还有人认为，地震即将发生时，因地热聚集于地震带，或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量，这些热量从地表逸出，使空气增温产生上升气流，气流又于高空形成“地震云”。

如今，随着空间科学的发展，科学卫星、探空火箭、高空气球以及遥感卫星地面站、雷达等各类探测技术被广泛应用，构成一个从地表到高空的立体观测数据网络，无论是水汽、能量，还是次声波、电磁辐射等都逃不过它们的“法眼”。但目前还没有一份监测报告能够支撑“地震云”形成的要素变化过程，“地震云”依旧主要建立在推测和假说的基础上。

实际上，全世界每年发生五万余次（每天发生一万余次）地震，被感知到的仅一二十次。世界各地几乎每天都可以看到所谓的“地震云”，这些云的出现有特定的天气条件和背景，与是否地震没有必然联系，如果与地震偶遇，那也是正常的巧合。

五、地震预报的现状与科学防震减灾的意义

地震预报是指用科学的思路和方法对未来地震发生的时间、地点和强度作出预报[4]。我国通过对孕震过程和地震前兆的深入研究，形成了“长、中、短、临”的阶段性、渐进式的地震预报工作思路和工作模式。地震预报采用综合预报方法，即在综合分析研究地震活动、电磁、重力、地壳变化、地下水动态等方面作出科学预报，它主要包含三种措施[5]：

1.加强地震监测，建立预警机制

监测地震就是把发生过的地震进行记录、统计和分析，找出其中规律并提出预防和减少损失的对策。地震研究的基础理论成果之一就是地震动参数区划图（俗称地震分布图），如郯庐断裂带的研究，此类研究能给出该地区未来发生地震的危险程度，根据危险程度规划设防重点区域，提出防震指导意见及建立防震预警等措施。

2.建设工程防御，创建生存和安全的空间环境

在做好地震观测的同时，也要关注人类居住的地区需要构建几级地震的防御体系，以及如何提高房屋建筑的耐震性，对大型工程建设防震可行性进行论证等。

3.提高应急救援能力，普及防震减灾知识

向社会公众普及震后应急救援和防震减灾知识，使政府和全社会具备一定的应急对策和自救互救能力，一旦灾害发生时，能够快速响应，从而减轻生命和财产损失，稳定社会及生活秩序。

由于目前对地震活动的要素仍缺少有效的探测手段，局限了地震预报的水平。虽然地震预报至今还是一个世界性难题，无法像天气那样给出较为精准的预报，但不悲观、不迷信，秉持科学态度做好防震减灾工作还是必不可少的。

六、总结

如今，互联网的高速发展和普及促进了社会的发展与进步，但面对纷繁芜杂的信息，我们要时刻保持清醒的头脑，不断学习，用科学的知识武装自己，才能避免被各种谣言迷惑。人们寄希望于“地震云”实际包含着朴素善良的愿望，即希望人类在未来能够准确预测地震。但预测自然灾害终须以科学理论为基础，而非猜测和迷信。我们目前能做到的是多学习地震时的求生技能以及防震减灾知识，主动抵制各种缺乏科学依据的“传言”，在关键时刻保护自己和家人。