旱震關係

《中國科學》（B輯）1984年7月第7期發表了國家地震局分析預報中心耿慶國研究員的重要論文《旱震關係與大地震中期預報》（本文1983年3月29日收到，1983年12月27日收到修改稿），節錄如下：

摘要：本文論述了作者在研究孕震過程中的氣象效應問題時發現：6級以上大地震的震中區，震前一至三年半時間內往往是旱區。旱區面積隨著震級大小而增減。在旱后第三年發震時，震級要比旱后第一年內發震增大半級。據此提出運用旱震關係進行大地震中期預報的方法原則。

為探索6級以上大地震的中期預報問題，作者研究了乾旱與地震的關係，認為旱震關係是大地震中期預報的一個有效方法。

在大地震的孕育過程中，可能存在著影響氣象的因素。地震作為地球內部（特別是地殼和上地幔）矛盾運動的產物，直接的因素仍然是地應力的集中所致。在孕震過程中，不僅有力學過程存在，而且同時伴隨有熱、電、磁等物理化學過程存在。在孕震過程中，在震源體積內及其前兆異常場區域中，可能有地下放出的熱能、電磁能、化學能一記載熱、載電的物質六上升到地表，這些都可能造成了低空大氣的異常現象。而地下舊有的斷裂帶和斷裂帶在孕震過程中新產生的微破裂，有可能提供地下物質和能量上涌的通道。即在大地震孕育過程中，由於地熱增高，使近地面出現乾熱特徵，導致空氣中水汽含量大大降低，平均絕對濕度變小，不但改變了雲的狀況，而且由於根本缺乏水汽條件，因而不易產生降水，出現了地表面的乾旱局面。孕震過程中造成乾旱的原因，除地熱變化這一根本因素外，地球內部電場和低空大氣電場的相互作用，也是一個重要的因素。

確立旱震關係（大地震中期預報方法）的事實依據

1972年，作者在研究孕震過程中的氣象效應時，發現：6級以上大地震的震中區，震前一至三年半時間內往往是旱區。旱區面積大，則震級大。在旱后第三年發震時，震級要比旱后第一年內發震增大半級。

1.6級以上大地震的震中區，震前一至三年半時間內，往往是旱區。在系統查閱、整理全國各地震區降水資料的基礎上，列出了近百年來中國6.0級以上大地震的旱震震例229例。

2.從公元前231年（秦始皇十六年）至公元1971年（表1），在這2202年間，華北及渤海地區（34—43?N，108—125?E）共發生6.0級以上大地震69次，其中除1337年9月8日河北懷來（M=6+1/2級）地震，震前二年大飢、災因不詳及1368年7月8日山西徐溝（M=6級）地震，震前一年大風雹外，其餘67次地震，都是旱震震例。其中，震前一年大旱者為27次，震前二年大旱者為15次，震前三年大旱者16次，震前三年半大旱者為9次。總之震前一至三年半時間內大旱者為67次，佔地震總次數的97.1%。

3.旱區面積隨震級大小而增減：震前旱區面積越大，旱后相應的地震震級越高。發生6級地震所需的震前旱區面積為25.2?104km2；發生7級地震所需的震前旱震面積為43.2?104km2[耿慶國，公元前231年-1971年中國華北及渤海地區6級以上地震震前旱情史料，1972年10月；耿慶國，1956年至1970年中國大陸6級以上大地震旱震關係分析統計結果，1972年9月25日]。1956年至1971年，全國共出現46個旱區（旱區面積均大於25.2?104km2），其中有39個旱區，在旱后的一至三年半時間內發生有6.0級以上地震。即有84.8%的旱區，旱后一至三年半時間內有6.0級以上地震發生。還有15.2%的大旱區，旱后三年半內沒有發生6.0級以上地震。

運用旱震關係進行大地震中期預報的方法原則

根據中國1956—1970年6級以上大地震旱震關係分析統計結果，1972年10月作者正式提出旱震關係大地震中期預報方法。運用旱震關係進行大地震預報的方法原則是：

1.依據旱區面積確定震級：(1)發生6級地震所需的震前旱區面積為25.2?104km2；(2)發生7級地震所需的震前旱區面積為43.2?104km2。

2.依據特旱區位置確定發震危險區：所謂特旱區，是指在大面積旱區內，找出突破歷年降水量最低值的點火地域，構成該旱區的特旱區。

3.在發震時間的預報上，一般先報旱后1-2年；如果第三年再報時，須將震級提高半級。

旱震關係是大地震中期預報的一個有效方法

1.1972年我國華北及渤海地區出現了幾十年不遇的嚴重乾旱，大旱面積達113.4?104km2，這是一個足以發生兩組7級大地震，甚至可能發生一組8級強震的旱區面積。其中，遼寧錦州--岫岩一帶，河北唐山地區及陝西河北之交的石家莊、邢台、太原、忻縣一帶為特旱區（圖1—略）。

根據旱震關係，我們曾提出：“在1972年華北及渤海地區大旱后的一至三年半時間內，可能在河北、山西、遼寧、內蒙四省範圍內發生7級以上強震”，“可能的髮針地區包括遼寧錦州--岫岩一帶，河北唐山地區及石家莊、邢台、太原、忻縣一帶”[朱鳳鳴、吳戈等，一九七五年海城地震，地震出版社，1982，4和100；陳非比等，唐山地震，地震出版社，1979，133；馬宗晉等，1966-1977年中國九大地震，地震出版社，1982，44]。並提出在大旱后第三年或更長時間內發震，震級將可能達到7.5級—8級。

結果於1975年2月4日，即1972年華北及渤海地區大旱后兩年零一個月，在遼寧錦州—岫岩特旱區內發生了海城Ms=7.3級強震；於1976年7月28日，即1972年華北及渤海地區大旱后三年半，在河北唐山特旱區內發生了唐山Ms=7.8級大地震和灤縣Ms=7.1級強震。

而對1972年華北及渤海大旱區的另一個特旱區，即石家莊、邢台、太原、忻縣一帶來說，則沒有發生7級以上地震，故構成虛報。

2.1972年，我國西南（四川省西北部和南部、雲南省東北部和西部以及西藏自治區東部和中部）出現一個面積達129.6?104km2的大旱區。這是足以發生一組8級大地震或發生兩組7級以上強震的旱區面積（圖2—略）。

依據旱震關係，我們曾提出：“1973-1974年，再四川西北部地區（廣元—雅安—康定—甘孜一帶”或雲南省西南部地區（下關—思茅一帶）有6-6.5級地震。四川省南部和雲南省東北部地區（細長—樂山—宜賓—雷波—沼同一帶）的大地震危險性，也值得注意”。

結果於1973年2月6日在四川西北部特旱區內的爐霍甘孜一帶發生了Ms=7.9級地震及1973年2月8日爐霍Ms=6.0級地震；1973年8月11日在四川西北部的南坪、松潘一帶發生了Ms=6.5級地震；接著1973年8月16日在雲南省西南部牙特旱區內的思茅、普洱一帶發生了Ms=6.3級地震；1974年5月11日在四川省南部和雲南省東北部特旱區內的雷波、昭通一帶，發生了Ms=7.1級地震。

3、1974年，我國四川西北部、甘肅南部和青海西北部及其東南部地區，出現了一個面積為56.7?104km2的旱區（圖3--略）。這是一個足以發生兩組6級以上地震活人可能發生一卒7級以上強震的旱區面積。

依據旱震關係，1975年1月10日我們曾提出：“1975年-1976年，四川康定--石棉--灌縣--松潘--甘肅武都一帶，可能有6級以上地震。”結果於1975年1月15日在四川康定、石棉之間的九龍附近，發生了Ms=6.2級地震。

1976年1月，我們依據1974年四川西北部和甘肅南部的旱區，繼續重申旱震關係大地震中期預報意見如下：“1976年，四川、甘肅交界地區，即灌縣—松潘—若爾蓋—岷縣可能發生6級以上地震。”結果於1976年8月16日在四川松潘、平武一帶發生了Ms=7.2級地震，1976年8月23日在四川松潘、平武一帶再次發生Ms=7.2級地震[四川省地震局分析預報室，地震戰線，1977，2；朱皆佐、江在淮，松潘地震，地震出版社，1978；四川地震局便，一九七六年松潘地震，地震出版社，1979]。

4.1975年，我國雲南省西部和北部、四川省西南部以及西藏自治區東部出現了一個面積達92.3?104km2的的大旱區，這是足以發生兩組7級以上強震，甚至發生一組8級大地震的旱區面積（圖4—略）。

依據旱震關係，1976年1月我們曾提出：“1976年，四川西南部、雲南西部北部、西藏東部，可能發生7級以上地震。值得注意的地區，一是中甸—劍川—洱源--耿馬；二是昌都—巴塘。”結果於1976年5月29日在洱源—耿馬特旱區內的雲南龍陵、潞西一帶發生了Ms=7.5級和Ms=7.6級兩次強震[雲南省地震局，地震戰線，1977，2]；1976年11月7日，在中甸—劍川特旱區內的雲南麗江、寧蒗一帶發生了Ms=6.7級地震，1976年12月13日又在雲南寧蒗一帶發生了Ms=6.0級地震。

關於從旱震關係研究得出的孕震過程中以長時間級以長範圍與未來地震震級的關係。

結論：大地震發生前是有氣象異變作為其前兆的，抓住這種前兆，是完全可以在預測、預報和預防大地震方面發揮一定作用。深入研究孕震過程中的氣象效應，顯然對於大地震的預報、預防工作具有重要的意義。

這一理論並未得到認可，還在探索階段，但其對地震中長期預報是有作用的，短臨預報還需更進一步的研究。

在地震發生前的地應力的累積會導致地層深處的由多種放射性同位素組成的氡氣被擠壓時放到大氣中，在宏觀大氣中形成雲室效應，產生地震雲，這就是地震雲氡氣成因論。在地震雲的氡氣成因論中，將乾旱和地震之間的關係解釋為：氡氣釋放的對應構造有關，在板塊運動中，在構造初期應力的累積時，會緩慢擠壓充填斷層裂隙，使正常的氡氣釋放通道關閉，由於氡氣還是形成降雨的雨核，當斷層裂隙被關閉時，釋放到空氣中的氡氣量減少，與之相應的降水減少，造成區域性乾旱，按照地震雲氡氣成因論的觀點，乾旱是由於震前存在區域性構造應力增加。使得形成降雨雨核的地氡釋放減少造成的，也就是震前乾旱；當地層應力達到一定的程度后，會出現新的細微裂隙，造成累積的氡氣集中釋放，形成地震雲，也就是臨震雲；當地震發生后，斷層構造完全開放，這時候累積的氡氣完全釋放到大氣中，形成震后大澇。