《大自然寻真》

第14章  地球的诞生与海陆的形成-3

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14.9  地震的根本原因

       2008年5月12日，中国四川的汶川发生了大地震（8.0级）。追述这次地震的原因，国内外的专家们都比较一致地说是印度洋板块与欧亚板块相互碰撞挤压的结果，笔者认为该看法欠妥。说是“印度洋板块由南向北碰撞欧亚板块，碰撞的地区拱起青藏高原。青藏高原在隆升的同时，也向东北方向移动”（见于互联网）。但是，四川的汶川地区处在青藏高原正东方向，又怎么能与板块的碰撞挤压和青藏高原向东北移动发生直接关系呢？再说，印度洋板块与欧亚板块之间交界的长度，显然比青藏高原的东西长度要长得多，难道就只有青藏高原能被抬升吗？对此，有一种说法是“东边和西边多余的部分只能冲到两边的大陆板块下面，板块交界处活动最为频繁。所以，喜马拉雅山西边的阿富汗和巴基斯坦地震不断，东边和四川盆地交接的地方也多发地震。”（见于互联网）。细想之下又有疑问。第一，地壳的坚硬岩石圈层的平均厚度约33公里（大陆实际上是35公里），难道还能像纸张那样被随意变形，令某一部分往上抬升，又令其它一些部分折向地下吗？第二，既然东西两边是下沉的地质，就应该是比较稳定，为什么还比青藏高原有了更多的地震呢？1976年的中国唐山大地震距离地壳板块的接壤地带很远，用“地壳板块碰撞”又将如何解释呢？六大地壳板块相互接壤的地带很多，为什么其它大部分都没有发生过地震呢？

       笔者认为，对硬地壳不断产生应力而令其爆裂和震动的，并非地壳板块的移动和碰撞，而是另有两种不容忽视的地下强大力量。第一种地下强大力量是，由于地心附近的温度还很高，热核反应和其它的化学反应依然不停地进行着，它们不仅形成了熔液热对流的很大向上冲力，也必然产生了大量气体。硬地壳将气体紧紧包裹住不让它们跑到大气里，时间长了，地壳与球内气体之间的这对矛盾就必然激化。轮胎充气过量也会爆胎嘛！何况硬地壳毫无弹性。矛盾激化的最后结果当然不是火山爆发就是地震啦！在14.7中已经说到青藏高原或喜马拉雅山脉就是这种地下上升力所形成。第二种地下强大力量是，将在后面的19.1说到的，南、北中纬度地带所存在着的两圈自西向东的地下液体急流以及其它纬度的漩涡，它们不断地从里面冲击着硬质地壳。当然，地下液体急流虽然可能对地震起到一定作用，但它对地壳的冲击所产生的应力相信难以直接使地壳破裂。相比之下，地下液体和气体（主要是气体）所形成的向上应力才是最巨大的，可以说是产生火山和地震几乎唯一的原因。

       在14.8中已经对地壳的板块构造学说全面阐述了笔者的看法，认为板块之间是无法再相互移动了。所谓“印度洋板块的滑行速度高达20厘米/年”（见于互联网），对此，真正的科学态度必须首先落实这种观测数据是否可靠，观测的对照点（不动的参照点）究竟在哪里？假定观测数据真的十分可靠的话，也不能说这就是地壳板块的移动所造成的。如果真能非常肯定和精确地观测到喜马拉雅山确实还在增高的话，那就只能说明地下的向上应力竟然还大到能使几十公里厚的地壳岩石层发生形变。这该是多么不可思议的巨大静态应力啊！既然青藏高原还在向上拱起来的话，在它拉动之下，周围的地壳向着它的方向收拢过来，从而“印度洋板块”向北移动也就不奇怪了。如果真是那样的话，相信高原西面属于“板块交界处”的地壳也必然会向东移动。至于高原北面和东面的地壳，由于地下液体急流的影响，能否都向着高原的方向靠拢过来就不一定了。

14.10  地震能被预报

       按照地壳板块构造学说对地震成因的认识，地震确实很难预报。两个板块之间什么时候发生相互碰撞，天才能晓得哩！但是，底下紧贴在由岩浆凝固而成的，坚硬深厚不可分割的岩石圈层之上的这几个不同表面景观，怎么可能还像浮在水面上的几条船一样彼此相互碰撞呢？

       只要对地震的产生机制有了正确的认识，相信经过努力之后，地震预报可能进步很快。笔者认为地震预报可以从三个方面做出努力。第一，如果能接受14.9所述的地震由地下向上应力所造成的观点，那就可知地壳岩层的大破裂过程不会是突然发生的过程，而是一种从量变到质变的，地下向上应力不断积累的，地壳岩层先逐渐小震动和小破裂的渐变过程。有了这种缓慢的由弱到强的量变过程，就有了做出预报的时机。懂得这个规律之后，使用越来越精密的地震仪器，进行足够密集的时间和空间的微震观测，然后再及时做认真的时空分析，特别注意那些有规律性的微弱变化，相信就能逐渐掌握地震预报的方法。从而，目前已有的地震仪也就不再仅仅是一些只感知已发生地震的地动仪了。第二，既然地壳岩层在大爆裂之前必有一个从量变到质变的逐渐小破裂过程，那就必然有一些特殊的气体、电磁微粒等物质不断渗漏出来。对此，研制出一些能观测渗漏物质的新仪器也很必要，相信沿着这种思路又将能创造出未来地震预报另一种新的科学方法。据说目前外国人就已经从卫星的探测资料中，发现地震前有电磁微粒渗出地面的现象。第三，在人类还未能完全掌握地震预报的科学方法之前，某些表面异常现象和动物异常反应都是地震前兆的有效信息，我们绝不能忽视。山湖、水库为什么突然漏光了水？显然地壳破了。为什么有“地震云”出现（参见彩图14.10-1）？肯定是地下漏出来的物质和能量聚集到上空所形成。尤其动物，某些动物的感官要比人类灵敏得多。警犬的嗅觉可以比人类灵敏千倍以上，所以人类懂得利用警犬。对异常震动有较灵敏反应的动物会更多，青蛙、蟾蜍就很突出（参见彩图14.10-2）。其实，将异常现象观测和动物异常行为观测认真规定作为地震预报观测的常规项目，并且形成群测群报的网络，最后集中进行去粗取精、去伪存真和多地联防地综合分析，相信也是地震预报十分有效的方法。

       能否提前对地震做出预报，最为关键的是先解决认识问题。如果已经认定了地震无法预报，从而连地震预报机构都不健全，那就注定地震预报是无法再前行了。如能扭转对地震成因的认识，首先使地震预报机构和人员正规化，严格而密集地进行监测和分析，每天都对所收集的新资料进行会商讨论，配合认真的研究和改进，或许在未来，地震预报可能会比灾害性天气预报进步得更快。为什么可以这样说呢？请看下面的分析。

       关于地震，有人说“上天容易入地难”，想以此证明地震预报比天气预报难。确实，大地震的非频发性是给积累预报经验造成了很大困难，但笔者认为，地震的原因比较单一和直接。地球演化到了目前的状态，地下的热核反应已经不很强，由地心附近的反应爆炸所形成的液体上升热对流对硬地壳的突发式向上直接冲力，相信已经不能立即引起地壳岩层爆裂。岩层之所以会破裂，显然是由于气体的不断积聚形成了向上的巨大静压力所致。14.9说过，这恐怕是地震唯一的动力来源。这种动力来源并没有进行更多间接因素的转换，而只是经过了长时间的量变积累，再到最后的质变而直接爆发了出来。显然这是一个比较简单的过程，所以经过努力之后，相信还是可以较大程度掌握到其规律性的。

       关于天气预报，由于大气环流的动力来源，既有来自地热和地球自转的内因（参见16.5，以往还未认识到这一层），也有太阳热力的外因。尤其这些动力来源并非直接就造成了天气结果，而是它们必须先转化成为海洋和大气的复杂运动，最后才引发了各种天气变化。海洋运动是自转球面上的流体运动，当然比起略去科里奥利力影响的小范围流体运动要复杂得多，比刚体运动就更复杂。至于大气，虽然也是流体，但比海洋又多了可压性，所以运动还更加复杂。这就是说，大气运动是在自转的球面上进行着的，可压性流体的运动，而天气变化则是来源于地球内、外复合而成的动力，又以复杂的大气运动作为中间媒介，进行了复杂的能量传递和转换变化之后的最终结果。显然，从动力到结果的过程，天气变化要比地震复杂得多。虽然目前的天气预报已经取得相当成绩，但这主要应归功于：①有了国际协作的全球密集情报网提供了丰富而准确的气象观测实况资料；②有卫星、雷达这些千里眼的实时跟踪监测；③有计算机技术的全面应用，使各地预报员对各种资料、情报随手可得，而且可以方便地进行了随心所欲的各地经验总结和各种具体预报软件系统的设计应用。这些都是人类的科技进步、全球协作、人力物力财力充分凝聚的总体结晶和回报。是气象人善于运用共同的科技进步，并非气象科学本身已经步入自由王国。在气象日常业务中，虽然也使用了最好的大型计算机进行着数值天气预报计算，但对关键天气的预报还常有不准。笔者认为这其中应该对大气环流的动力本质作重新认识（参见第23、24章），对预报理论和计算模式还有待做大改进。气象预报的最终目标应该是走上自动化的道路，最后达到机器完全代替人力又能做出高水平的预报，而这一步所唯一指望的，是依靠大型计算机自动进行的数值天气预报计算。因此，数值天气预报在理论上和实践上都还有很多路要走，气象人务必有自知之明。

       总之，不论从动力来源看，还是从动力到结果的转化过程看，天气预报都要比地震预报更为复杂。正因为天气预报的困难，“天有不测风云”的民间俗语才一直从古代流传了下来。当然，随着人类对大自然规律真面目的逐渐认识，相信不管地震也好，天气变化也好，都将可以做出科学而较准确的预报，使人类能够真正自由地与大自然和谐相处。