三、如何分析异常现象进行预报

（一）分析异常现象

预报地震首先从各种观测数据的统计图表上看有没有异常现象。一般显示的异常现象，可概括为下列四种情况：

趋势异常这种异常是指持续比较长时间的大幅度变化。地应力、地电、地倾斜等都能显示出这种趋势异常。如 1976 年 7 月 28 日唐山 7.8 级大震前，

一些台站地应力趋势异常达 14 个月之久。图 4-21 为某台利用简易地应力仪测到的地应力趋势异常。

速率异常速率异常即某一项观测数据在一天之内，突然出现剧烈的变化量，用今天的观测值（日均值）减去昨天的观测值（日均值）就是今天对于昨天的变化量或速率，表现在曲线图上为较大的上升或下降。一般速率异常是在趋势异常背景上出现的，地震多发生在速率异常出现后一个星期到 20 天之内，因而速率异常差不多是一种临震异常。在许多大地震前，地应力、地电都出现了这种速率异常现象。
跳动异常如地应力、地电、地磁等观测数据的变化量和变化频度比平时增加几倍到几十倍，这种现象即为观测值跳动异常。这是一种临震信号，如 1975 年 2 月 4 日海城 7.3 级地震前，河北某台地应力从 1974 年 12 月下旬

开始，便出现大幅度跳动，震后数日才平静下来。如图 4-22 所示。

在临震前，水氡含量也可以出现剧烈的异常变化，图 4-23 是 1973 年 2

月 6 日炉霍 7.9 级大震前水氡的异常变化。其他许多强烈地震之前，水氡都有过这样的前兆。

观测异常一般在震前两三天的时间内，观测时发现瞬时值大幅度跳动，完好的仪器突然出现一些故障或波动厉害，不好观测等异常现象，称之为观测异常。这种现象实际是临震异常。

根据上述异常现象分析预报地震时，首先应排除各种干扰因素。例如，地磁的异常变化可能是受太阳活动的影响，太阳爆发抛射出的粒子流会引起地磁场的剧烈变化；地下有金属矿体也可能引起地磁异常。地电的干扰因素更多，如铁路公路沿线有火车汽车经过，地电就会跳动；离工业用各种电器设置（变压器、高压线等）太近，都会影响地电的观测数据；天气的变化，如阴、晴、温度高低对地电也有影响。此外，天气因素还会影响导线和仪表的性能，使受外界干扰很小的地应力观测数据也会出现日变化（白天低、夜间高）等现象。所以在分析异常现象时，应多种手段综合分析，并与其他邻近的观测点进行对比，以免把干扰因素造成的异常现象误认为是地震异常。

（二）地震三要素的预测

确定属于地震异常之后，便可进行地震三要素的分析预测。

震级的预测根据我国多年来地震预报的经验，用地应力的趋势异常预报震级效果较好。一般说来，地应力趋势异常时间越长，变化幅度越大，震级就越大。从已经发生的若干大地震来看，10 个月左右的异常，一般对应 7

级以上的地震。根据曲线图的变化幅度或异常面积也可估计震级。异常面积是以最低点（或最高点）为基线，在基线以上（或以下）曲线所包围的面积。根据异常面积大小，用经验公式估算震级。同样，也可用地电的趋势异常时间和面积估算震级。

发震时间的预测发震时间的预测方法较多。根据经验，5 级以上的地震，地应力趋势异常结束后一个月左右发震，速率异常出现后一星期至 20 天发震，跳动异常几天后可发震，地电曲线图异常范围出现拐点，即上升转而下降，或下降转而上升之后数日内可发生地震。地电和地倾斜矢量图上出现打结后 1—5 天发震。在正常情况下，地倾斜变化比较小，日均值折线大致指向一个方向。强震前，地倾斜的大小和方向都会有较明显的异常变化，特别在震前几天会有突变现象，日均值矢量折线就会打结；地震就发生在打结之后的一段时间里。如 1975 年 2 月辽宁海城地震前，某地震台观测到地倾斜

出现的异常变比如图 4-24 所示。

地磁三要素异常也可预测发震时间，如前面所提到的某地用土地磁磁偏角日幅差值图（图 4-21）预报 1974 年云南昭通地震，对应很好。从 4 月 29

日到 5 月 5 日连续 7 天日幅差值小于 2 毫米，经推算发震日期为 5 月 12 日，

结果于 5 月 11 日发生了 7.1 级地震。其他如地下水位和化学性质的突变，水氡含量的异常变化，动物异常反映，地声地光等都属于临震异常现象，可预报发震时间。图 4—25 是某水井在 1970 年 5 月 25 日河北丰南 5.2 级地震前的深井水位变化曲线。

震中位置的预测单站预测震中位置是比较困难的，但可根据不同方向地应力、地电的变化量大小来推测将要发震的方向。也就是看南北方向，还是东西方向的曲线变化大，从而可以推断地震发生的方向。如二者都有很大的变化，则震中位置在两个方向之间。邻近几个站都测出发震方向之后，再把几个测站的方向进行比较，则大致可以判断发震的方向和距离，震中位置即是几个方向的交汇点。后记

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《北京教育丛书》编委会

1990 年 10 月