不该忘却的地震群测群防

袁正明

(山西省地震局,山西 太原 030021)

0 引言

20世纪60年代末70年代初,周恩来总理提出地震工作要“以预防为主”的方针,地震工作要专群结合、土洋结合、多兵种联合作战、多路探索。

1970年云南通海7.7级地震后,国务院召开第一次全国地震工作会议,周恩来总理到会看望会议代表,并对做好地震工作做出一系列重要指示。根据全国地震工作会议精神和周恩来总理的指示,全国各地开始建立地震群测群防队伍,开展地震知识宣传普及和地震预测预报工作。在周恩来总理的亲自组织和关怀下,我国逐步形成了全国性的地震群测群防工作体系。1976年,全国有群众地震测报点3万余个,业余测报人员20万人。我正是在那个时期与地震工作结下了不解之缘。

地震群测群防队伍是不同于专业地震队伍的一支业余测报地震的队伍,这支队伍由宏观和微观地震测报点组成。宏观测报点负责观测动植物、井水水位、天气等的异常变化,微观测报点则用自制的土仪器观测地震前的地电、地应力、地电阻率、地磁、植物电等的变化。土地电是各微观测报点的标配。

1 群测群防

1973年山西灵丘发生小震群,山西省地震队派员到雁北地区发动群众,宣传地震知识,帮助有条件的学校和生产队建立群众地震测报点,县革委会科技局组织召开建立群众测报点的会议。当时,我在浑源县西坊城中学任教,因我带物理课,校长韩者印派我参加这次会议,参加会议的还有浑源中学教物理的王禹等中学老师。

在浑源中学的一间教室内,田伟伦(时任山西省地震队负责人)首先介绍山西及雁北地区的地震趋势:从1966年河北邢台地震后,中国大陆地区进入新的地震活跃期。按照李四光的“山”字形构造理论,恒山山前断裂地区是地震多发区,历史上灵丘于1626年发生过7级地震。现在又发生小震群,要特别警惕。根据毛主席“要打人民战争”的指示,要发动群众搞地震的群测群防。

山西省地震队阎维彰同志也向大家介绍什么是地震,地震的震级、烈度、破坏情况等基本知识;并以安徽省地震队编印的《土法群测群防地震》(书名可能有误)为蓝本,介绍土地电的安装、测报、分析的方法等等。

会后回到学校,我向韩校长做汇报。韩者印是一个乐于接受新鲜事物的人,也是勇于支持做新鲜事情的人。当即决定在西坊城中学搞地震测报点,确定地震测报点由我、张采凤老师负责,将学校图书室旁边的一间教室作为测报点的观测室(见图1)。

图1 西坊城中学测报点Fig.1 Forecast point of Xifangcheng middle school

为了充实地震知识,我到学校图书室寻找有关地震的书籍,由于“文革”的影响,原本藏书不丰的图书室,藏书就几百册。在这有限的书籍中,竟然奇迹般地找到一本有关地震的小读物、一本日本鸟山英雄编写的《地震云》。我一口气将这两本书从头读到尾,大致弄明白什么是地震,地震是怎样发生的,地震的分类,什么是地震的震级、烈度、震源、震源深度等。知道地震似乎与气象有点关系,地震前有地震云出现等。这两本书就是我们初识地震的启蒙读物。

有一点点知识储备后,决定先从土地电入手进行地震观测。土地电的装置比较简单,把两个埋在土中的电极用导线连接起来,接在量程50微安或100微安、精度在1.5级以上的微安表上就可进行观测。

我们选定方位布极法埋设水平土地电,在北—南、东—西、北东—南西、北西—南东4个方向各设一个电极,北、东、北东、北西为碳电极,南、西、南西、南东为铅电极。每个方向的极距为50米。同时还安装1组铅—铅和1组碳—碳同性电极的土地电。按当时的说法——我们这是遵照毛主席“自力更生”的教导,土法上马、修旧利废的成果。除土地电外又安装2组植物电和地倾斜、地应力、地磁等观测仪器,先后设置12种土仪器测报地震的观测项目。

为规范地震仪器的观测,制定《观测规程》,规定观测时间、观测频次,观测要求、记录电流的方向等;印制各仪器的《观测记录表》;绘制日均值、五日均值或五日滑动值曲线。

1973年11月,西坊城中学地震测报点正式开始地震测报工作。从各个班选了约30名认真负责的同学担任观察员,老师负责数据分析。测报点的师生“一颗红心为革命,搞好测报为人民”,坚持按时观测、准确记录、细致分析、及时上报,每日对大量观测数据及时进行处理,绘制日均值图、5日滑动值图、5日均值图,必要时还绘制重点值图、瞬时值图和矢量图等。

西坊城中学地震测报点不仅是浑源县成立最早的测报点,在当时雁北13县也是成立最早、观测项目最多的测报点,被雁北地区地震办公室列为重点联系的测报点之一,灵丘中学、朔州师范、大同矿务局中学、大同616厂、广灵中学等测报点亦在之列。

1976年和林格尔地震后,震情趋势变得紧张,省里要求晋冀蒙交界区各县加强地震工作,加强地震办公室的力量,巩固和建立地震测报点和宏观观测站。县里决定借我到地震办公室帮助工作,让我和地震办公室的负责人陈冠直共同管理县里的地震工作。我们经过一番策划,决定在原有测报点的基础上在县城北、南、东3个方向新增设吴村、土岭、王庄堡等测报点,建成全县的地震群测群防工作系统,并很快投入运行。制定《浑源县地震群测点观测规范》,规定统一的观测时间、观测频次和观测要求、记录电流的方向等,规定观测数据上报县地震办的时间;印发各种土仪器的《观测记录表》;配发用以绘制日均值、5日均值或5日滑动值曲线的坐标纸;编印防震知识传单;通过县广播站播放防震知识,在全县和各公社多次召开防震工作会议……地震群测群防工作在我们的努力下搞得有声有色。

那时,全雁北地区,全省乃至全国有条件的企事业单位、学校、部队、生产队等纷纷成立地震测报点。地震测报点形成的网络承担了宏观观测网、防震减灾知识宣传教育网和灾情速报网的职责,为专业地震队伍提供地震宏观前兆异常信息,为地震短临预测预报提供依据。大量的事实充分证明,群测资料在多次成功地震预报中发挥了不可取代的作用。根据地震现场考察,很多中强地震以前,都有不同程度的宏观异常显示,这些宏观异常的收集报送主要靠群众测报队伍。例如,1976年和林格尔6.3级地震,龙陵7.3、7.4级地震,群测点都起到重要作用。

2 群防威力

1976年7月28日3点42分,正在办公室值班的我被强烈的晃动惊醒,我感到发生地震了,急忙跑到院子里拉响防空警报,打电话到各测报点了解情况,各测报点迅速上报测报点所在地的情况,很快搞清地震不是发生在浑源,遂向雁北地区地震办公室作汇报。唐山大地震前,浑源县的地震测报点程度不同地出现一些异常,但并未引起足够的警惕,多是震后总结时发现。唐山大地震后,全中国都在防震。浑源县地处晋冀蒙重点防御区,更是防震的重点。县里成立防震指挥部,在地震办公室院内的防震棚内办公。每当夜幕降临,防震指挥部的成员就到棚内听取地震办公室的汇报,了解异常情况,以决定夜晚能不能让群众回家睡觉。

记忆犹新的是8月中旬的一天晚上七八点钟,叽叽喳喳的鸟叫声划破夜晚的宁静,一大群鸟由东向西飞临浑源县上空,这支飞禽大军足足飞越半个小时才渐渐远去。面对此情此景,人们惊恐万状,担心是大地震来临之前的动物异常,纷纷到指挥部打探消息。就在这时,正巧有测报点的人送来了捕获的一只鸟。指挥部人员端详良久、面面相觑,谁也说不出这只鸟的名称。我们急忙打电话找浑源师范和浑源中学教生物的老师前来辨认。两位生物老师对照飞禽图谱也未找到答案。但可以肯定这种鸟既不是本地鸟种,也不是迁徙的候鸟。虽经众人讨论、辨别,最终也未搞清这是什么鸟,这么多的鸟来自何方、飞向何处。

对这突如其来的一大群飞禽,是不是地震的前兆,必须迅速作出判断。我们急忙打电话了解各测报点的情况,各测报点的观测仪器未出现明显的异常,也未发现其他的诸如动物、水井水位的异常。综合各群测点的情况,我们作出这群飞鸟不是地震前兆的判断。防震指挥部根据我们的意见告诉群众不必惊慌失措,可以安心睡觉!

类似这样的情景,全国的群测点都发挥了巨大的威力!

3 “牛刀小试”

西坊城中学的土仪器投入观测后,如何用观测到的数据进行地震测报,我们颇下了一番功夫。把观测到的数据绘成曲线图,仅仅是测报地震的第一步,如何在曲线图上找出与地震相关的蛛丝马迹,首先要确定绘制的曲线与地震是否真有关系。一开始我们将地震目录上的地震一股脑儿都标在曲线上,经过一段时间的检验,对应关系不明显。经过不断总结经验,大致确定一个标取范围,依照这个范围按发震地点的方向,标在相应方向的曲线上,以认识曲线与地震的关系。按照这种方法,初步摸索到土地电异常对应地震的一些规律,总结出峰峰法、峰谷法、谷谷法、谷峰法4种预报发震时间的方法。

依照这些规律,我们还推算出计算震级及震中距的经验公式,摸索到一些按震中距结合地震地质确定发震地点的方法。经过几年的观测,发现哪个方向的土地电出现异常,孕震体就在哪个方向,在这个方向上哪个方位的电位高,则孕震体就在那个方位。如东西向发生异常,说明东西方向有孕震体,若东边电位高,则说明孕震体在东,反之在西。方位确定后,再根据这个方位的地震地质情况和近期的地震活动资料,计算出震中距,确定发震的大致位置。

那时之所以能想出这些方法,也是“初生牛犊不怕虎”的大胆尝试,竟然较成功地预报了1976年和林格尔地震、四川松潘地震和内蒙古阿巴嘎旗的几次大震。1976年我国大陆地震频繁、大震不断,“瞎猫碰死耗子”的概率也高。比如,内蒙古和林格尔4月6日6.3级地震前,铅—铅极西北—东南向土地电的5日滑动值曲线图上,1976年2月10日至3月7日出现谷谷形异常,推算出1976年4月3日左右,距西坊城测报点127公里的地方将有6.0级地震发生。在这一方向的土地电出现异常的同时,土地磁、地应力、植物电、地倾斜都不同程度地存在异常,分析得出这是震情前兆的判断;再结合该方向的地震地质及那个时期的小震活动情况综合考虑,该方向的右玉、内蒙古和林格尔一带从1973年12月至1976年3月小震活动频繁,共发生18次地震,其中,2.2～3.0级的12次,最大震级为4.6级。于是,我们把发震地点确定在内蒙古自治区和林格尔县。

1976年4月6日凌晨4时左右,正在睡梦中的我被强烈的晃动惊醒,朦胧中还依稀听到隆隆的声音。我感觉是地震了,急忙跑出屋子,大声喊叫着“地震了,地震了!”。急匆匆向测报室奔去,先打开土地电的开关,看有什么变化,只看到土地电的读数较日均值有较大的变化,别的没什么大的异常。

韩校长及张老师也赶到测报室,我们不约而同地说:“这就是我们预报的地震啊!”土地电初次预报地震竟首战告捷,使我们备受鼓舞,觉得土地电还真管用,群测群防就是好!地震预报好像并不是那么可望而不可即。但也有一丝的疑惑,地震预报真的就这么容易、简单吗?

尽管那几年的观测实践证明,对于近震、大震,各种土仪器都有反应,但是也有过不相信土仪器灵敏度的经历。例如,我们的铅—铅极东—西向土地电从5日滑动值曲线图上,1976年4月24日至6月12日,出现谷谷形异常,推算出1976年7月31日左右距西坊城测报点300公里的地方有一个7.3级的地震,这一地震恰是唐山—丰南地震的反应。但因怀疑是土地电受到干扰,没有及时、细致地对土仪器异常进行分析,以致漏报。

那时我们坚信,只要对各种观测手段及时综合分析,反复研究琢磨,是可以较好地作出地震预报的。认为,震情预报是主观认识,发震情况则是客观实际,要使我们的主观认识符合客观实际,只有按照毛主席“一个正确的认识往往要经过由物质到精神,由精神到物质即由实践到认识,由认识到实践,这样多次的反复,才能完成”的教导,不断总结经验,“有所发现,有所发明,有所创造,有所前进。”努力为人民站好岗,放好哨。

至今,我虽然无法解释用土地电、用推导的经验公式预测地震三要素的科学性和理论根据,但当时土地电出现的异常确实存在,我们也确实向雁北地区地震局和省地震局汇报过出现的异常和预报意见。尽管这些预报意见未被采纳,但毕竟写下了值得铭记的一笔。我也因群测群防取得了些许成绩,因而被省地震局点名参加1976年国家地震局在山东济宁召开的全国群测群防地震工作会。

4 济宁会议

1977年2月16日,国家地震局下达的005号文件称,在山东省济宁市召开土地电、土地应力测报地震经验交流会。山西省地震局派我作为山西群测群防的代表和省地震局负责群测群防工作的阎维彰同志去山东济宁参加会议,并让我准备大会发言,介绍用土地电测报地震的心得体会。

会议在运河边的一个饭店举行,当时开会需要交伙食费和粮票。伙食费按行政级别交纳,级别越高的交得伙食费越多,一人一天交一斤全国粮票。

来自全国的群测群防地震搞得好的单位在会上介绍各自的经验,我作为山西的代表在会上做题为《反复实践 认真总结——用土地电预报地震的体会》的发言。地球物理研究所的宋良玉同志对我的发言很感兴趣,大会交流后专门找到我,又仔细看我带去的材料。并说:“你们的土地电很有研究价值,好好坚持观测,认真进行总结。回去后,将你们的观测资料按时寄给我一份,我想进一步做些研究。”我们偏僻小县的土地电能受到专业研究人士的重视,倍感兴奋和有成就感。回到县里,我按旬将观测数据寄到宋良玉处,她做了什么研究,我不得而知。但那时的土地电至少为专业研究贡献了绵薄之力。

会议期间,我还结识一些搞土地电的同行,就土地电测报地震的问题做相互交流,收获良多。阎维彰同志在会上拜访各地从事群测群防的同志,建立联系、收集资料,忙得不亦乐乎。

会议表明,作为地震群测群防主打观测项目——土地电、土应力,确实在地震预测预报中发挥了不可磨灭的、积极的作用,尽管其科学性尚不明确。

1977年3月,国家地震局编印《土地电土应力测报地震经验交流会资料选编》,这是对土地电、土应力预测预报地震的一个历史性总结。

此后,地震出版社约阎维彰和我编写一本《土地电与地震》的小册子,我们收集全国大量的土地电测报地震的资料,对资料进行详细认真的研究、考证、分析、归纳,抽取有规律的共性问题作为重点进行编写,于1978年底脱稿。但那时人们已开始认真反思一些曾经轰轰烈烈的事情,对群测群防亦有微词,认为专业前兆仪器尚不能完全捕捉地震前兆,更何况土仪器呢!致使《土地电与地震》未能出版。1979年我调到山西省地震局,在《山西地震》编辑部任编辑,《土地电与地震》得以在《山西地震》上连载。

5 结语

我是地震群测群防的实践者、见证者,是地震群测群防使我这个对地震一窍不通的门外汉成长为一名专业地震工作者,是地震群测群防改变了我的人生轨迹,是地震群测群防丰富我的工作阅历,是地震群测群防锤炼我不断探索的意志,是地震群测群防造就我的地震期刊编辑生涯,是地震群测群防使我的青春岁月涂写浓墨重彩的一笔,是地震群测群防留给我不能忘却的记忆!