地震云研究的几个薄弱环节

“地震云”是近年来颇受关注的一个概念,相关帖子在地震论坛、地震吧等网站中占很大的比例;但令人遗憾的是,目前“地震云”研究处于一种相当混乱的状态。究竟什么是地震云?它是如何形成的?这些最基本的问题至今没有形成共识。百度百科中虽设有“地震云”词条,却只是各种观点的简单罗列,难称完备的理论体系。笔者认为,地震云研究中存在的几个薄弱环节,是制约该领域探索进一步深入的重要原因。
一、模糊不清的形成机理
通常认为,“地震云”是一种预示地震的特殊形态云体,然而对其形成机理却众说纷纭,至今没有一种满意的模型。虽然有人提出了“热量学说”、“电磁学说”等假说,但都很难解释“地震云”的特殊形态。譬如“热量学说”认为岩石摩擦产生热量“使空气增温产生上升气流”,殊不知地球上大多数云都是湿热的空气抬升造成,为什么偏偏地震云有特殊形态呢?而“电磁学说”的物理实质是岩石的压磁效应或压电效应,这种现象早在几十年前就被监测,不但作为地震部门的日常观测手段之一,许多地方还开展过“土地电”的观测。假如这种电磁作用强大到足以让“电离层电浆浓度锐减”进而影响云的形态,那么为什么地表的监测手段没有同期表现出异常呢?“核辐射说”同样存在类似的问题。至于地震云形态分析中所谓“长度越长,则距离发生地震的时间就越近”,“颜色看上去越深,则所对应的地震的深度就越深”,“持续的时间越长,则对应的震中就越近,地震云如果是灰色,地震很重。”诸如此类经验性的说法都缺乏形成机理上的解释。业余爱好者往往热衷于描述地震云的形态、颜色,忙于“验证”后面发生的地震事件,却不去关心地震云如何产生。这种“想当然”的态度颇似“练拳不练功”,使得对地震云的探索往往流于表面。
二、过于脆弱的时间相关性
百度百科中举了很多例子以“证明”地震云的存在,然而细看不难发现,这些震例只有大致的时间相关性。都是讲某天看见了奇怪的云,数天之后某地发生地震,然而两者之间是否有必然联系却无法证明,仅仅是时间先后关系。譬如“2008年05月09日,合肥大范围放射条带地震云对应05月12日汶川8.0级地震”;又如“2008年05月31日合肥大范围鱼鳞地震云对应6月01日巴士海峡6.3级地震”。笔者不得不说的是,一旦把这些看似“铁证”的震例放到全球地震频度的背景值中考虑,马上就会发现其“时间相关性”其实是非常脆弱的。就以2008年5月9日合肥观测到的地震云为例,实际上2008年5月全球发生6级以上地震20余次,俄罗斯、哥伦比亚、美国、日本、菲律宾、印尼,这些地方都发生了地震,在合肥看到的地震云究竟对应哪一次?要知道全球平均不到3天就要发生一次6级以上地震。换句话说,如果某人某天打了一个喷嚏,他完全可以做出“三日内必有大震发生”的判断,如果基于这样的“时间相关性”得出“打喷嚏可以预报地震”的结论,显然是经不住推敲的。笔者认为,正是由于对“时间相关性”缺乏必要的怀疑,爱好者们“验证”地震云的过程很容易落入概率统计的误区。
三、令人怀疑的空间相关性
如果说地震云与地震事件的“时间相关性”非常脆弱,那么“空间相关性”就更令人怀疑。论坛里很多报地震云的帖子,都是把内陆某地看到的云“遥指”到日本、台湾、云南甚至印尼、帕米尔等地震多发地区,预测半径往往可达数千公里之外。正如前面两个2008年地震云的例子,殊不知合肥距汶川有多少公里?到巴士海峡又有多远?如何证明两地之间存在联系?为什么合肥、山东看到汶川“地震云”,而四川本省却无报告?
其实这又回到形成机理的问题:假如以2000公里为半径画个圆,算一算要超过中国领土面积。如果认为这么大范围内的地震都算作“空间相关”,那么无论热量理论、电磁理论还是核辐射说,都难以支持如此大的空间跨度。无论吕大炯的“地下热流”模型还是寿仲浩“岩石水蒸气”模型,都强调地震云应生成于震中区、孕震区或者断裂带上空。假如一次地震的孕育过程能够影响到数千公里之外的气象变化,很难想像什么样的物理模型能够解释这一现象。
网上曾有人指出某次日本地震前三门峡、西安、咸阳三地看到了相同指向的云,以此证明空间相关性的存在。殊不知地球上高空气流的水平长度可达上万公里,宽数百公里,这三个城市相距很近,假如一股气流沿东西方向扫过,三地看到同样指向的云很正常,这样的“空间相关性”恐怕也是站不住脚的。
此外,关于地震云指示方向的表述同样也是极为混乱的。譬如“热量学说”称地震云尾端指向地震发生处,但是团块震云、卷震云、鱼鳞震云哪里有什么“尾端”?对于多条震云又有人说震中是其成弧指向的圆心。一会儿是云尾,一会儿是圆心方向,夹角差不多90度,到底指向什么方向?如果在华北地区看到一条近东西向展布的“地震云”,那么按照现在的说法,无论是青藏高原、南北地震带,还是印尼、东南沿海、或是台湾、日本、阿留申群岛发生地震都算“准确指向”。这种“哪儿震指哪儿”的空间表述难以令人信服。
四、对基础理论缺乏重视
有一次笔者在地震吧回帖,引用了键田在《地震云》中的一段话,然而楼主的回复令人惊讶:“你可以凭一本古代书否定地震云吗?”——1981年陕西科技出版社出版的《地震云》居然成了“古代书”,显然楼主不知此书是何人所写,更不知“地震云”研究的鼻祖是谁。与其它网友交流的结果也验证了笔者的怀疑:很多地震云爱好者没有读过此书,否则网上根本不应有那么多“地震云照片”出来。虽然因循守旧并非我们的主张,但笔者认为对于地震云爱好者来说,如果连《地震云》这样的入门书籍都没读过,又怎么可能推陈出新?
说实话,笔者当初是抱着质疑之心读那本《地震云》的:键田本人并不是科学家,书中大都是描述性语句,严格来说甚至算不上一本科学论著。尽管如此,该书却是迄今为止最完整最详尽的“地震云”概述。此书在网上不难找到,而且书中没有什么复杂理论,很容易读懂。然而地震云爱好者不去读它,这是很奇怪也很遗憾的事情。至于1978年吕大炯发表的《地震云及其成因的探讨》及专著《震兆云霞》〔学林出版社,1982〕,估计就更无人问津了。
相比之下,“百度百科”中到处是“其色可怖”这样模棱两可的描述,论坛中充斥着“看看这是什么云?”之类的帖子,爱好者普遍对“地震云”基础理论缺乏兴趣,对于相邻学科的气象学、数理统计方面的理论更是无人问津。笔者认为:相比“地震云”理论的青涩,气象理论、数理统计都有几百年的研究历史,应该充分发挥这些成熟理论对“地震云”实践的指导作用。如果用现有的气象理论把那些疑似异常其实正常的云例排除掉,可以有效缩小识别“地震云”的范围,从而提高工作效率。
五、研究难度被严重低估
近年来“地震云”话题之所以热度颇高,很重要的原因就是观测工作不需要专业仪器和场地条件,容易上手。在很多网友看来,研究地震云无非就是“拍照片、等地震”:看到某种特殊形态的云就用相机拍下来,几天之后某地发生地震,就认为是此前拍到的是“地震云”,很容易体验“成功”的感觉。然而笔者不得不泼下一盆冷水:这种“按图索骥”式的研究其实将问题简单化了。
研究“地震云”的实质,是找寻某种云体与某次地震之间存在的联系,这一过程其实是非常复杂的。一方面,影响云的因素非常多,如大气组成、温度、湿度、压强、风速和密度等。即便在同一地点,24小时云图也是千变万化,我们看到的云不可能排除气象因素的影响;另一方面,全球每年发生十几万次有感地震(平均不到3天就发生一次6级以上地震),发震机理也极其复杂。不同地区的地球动力学环境千差万别(浅源、深源、逆冲、走滑……),可以说每一次地震事件都是独一无二的。假如某一特殊云体与某次地震确实存在关联,也必然混杂在成千上万次离散事件之中,用穷举的方法把这种蛛丝马迹找出来并不容易。
换句话说,寻找地震云相当于对两个事件群进行多元回归分析并找到共同点。假如两者之间存在联系的话,必须要把研究对象从各自复杂的样本库中剥离出来,这是一个剥茧抽丝的繁杂过程。由于业余爱好者往往忽视地震频度的背景值,习惯以脆弱的“时间相关性”作为检验标准,导致这项工作的难度被大大低估了。
结 语
正如笔者在《中国为什么有这么多大师》一文中所说,千百年来“辨伪”思想和统计学概念一直是东方文化的弱项。中国人习惯于“眼见为实”,习惯于“三人成虎”,习惯于轻易接受某种假说,所以才会有那么多人相信张悟本“绿豆治百病”,不问真假先煮了绿豆汤再说。
什么是“地震云”?这应该是一切后续工作的前提。然而现今的爱好者们不愿在这个问题上多花哪怕一分钟的时间,却乐于跳过机理研究环节直接开展具体的预测实践,这同样与国人的传统认知习惯不无关系。
笔者并非抵制“地震云”理论,恰恰相反,我很希望它成为一门原科学或者科学假说。正如傅承义院士所说,地震的预测应对地震形成的基本概念进行反思。在传统的测震、形变、流体、电磁、生物等监测手段之外,人类应积极寻找新的线索。如果在地震云的形成机理上有所突破,对于找寻真正的“地震云”前兆有重要的指导意义,正如重力异常理论在地球物理勘探中的应用。
遗憾的是,由于核心问题的敷衍和关键环节的缺失,如今的“地震云”研究变成了一个旋转木马,一直没有步入科学的轨道。原本十分复杂的驾驭技术,由于偏见和误解而被爱好者们大大低估,于是许多人涌上木马,在一次次似曾相识的重复中寻找前进的感觉,最终却还是回到起点。
不得不说的是,前面列举“地震云”研究中的几个薄弱环节,在业余地震测报的其它方法手段中也是普遍存在的,譬如机理不清、过程简单化、忽视干扰排查、缺乏相关性分析等。如果不加以指导和遴选,地震“民科”很可能变成一种“信则灵”的虚构,原有的科学成分湮灭在无数似是而非的“验证”之中。然而令笔者困惑的是,在目前地震预测尚处于探索阶段的情况下,我们是否有权力以科学的名义约束他人的实践?我们是否有权力禁止别人骑上旋转的木马?哪怕这种实践仅仅作为心理慰籍,却也是一种必须正视的客观存在,正如不能剥夺一个人的信仰,或是用另外一种信仰取而代之。这也是笔者《群测群防的衰落与地震民科的困局》(下篇)辍笔不前的原因。

楼主 山水如屏  发布于 2014-09-25 11:01:00 +0800 CST  
如果找来键田忠三郎、吕大炯、真锅等人编写的《地震云》看一下,会发现作者有些话还是挺客观的:

——有许多人向我索取地震云照片,但在目前,我不得不谢绝。如果我向人们提供了地震云的照片,有人可能只根据地震云的形状,进行各种推测,把低空的雨云错认为地震云,或者把暂时变化的云当作地震云,这样将会引起人们的误解而发生骚乱。

——关于地震云的判断,在万里无云的晴空,只出现一条白色长条云(白带云)的情况下最容易使人判断。这是白带云出现在高空时判断地震云的一种情况。然而,就是一片普通的云,由于它紧靠地平线,从侧面望去也会成为线状,在这种情况下,恐怕会发生误解。


可见,键田忠三郎先生一开始就很担心人们把气象学的雨云、暂时变化的云(甚至是视角问题)与地震云混淆,从而引起误解与慌乱。遗憾的是,这种担心在“地震云”爱好者中有愈演愈烈的趋势。

楼主 山水如屏  发布于 2014-09-25 11:48:00 +0800 CST  
楼上应该学一下概率统计

楼主 山水如屏  发布于 2014-09-25 20:51:00 +0800 CST  
@玄妙梦幻:这么说吧,那张衡发达的时候是处于一个人类尚不开化的年代,那科技水平显而易见!而老夫所处的年代是科技日新月异时代,是那张衡所能比的吗?!再说了,就那现存的,只能称为赝品的地动仪(实际上只能称作地震记录器。据说那个赝品对于汶川等大地震毫无反应!),能与我的M波测震仪同日而语吗?!再者说,就那地动仪的精度也仅仅是目前使用的微震仪精度的十万乃至百万分之一!就我所说的M波测震,即使高精度的微震仪也记录不到!还好意思以此说事吗?!我能服那个张衡吗?那本古老的《张衡传》值得我在百忙之中去抽空阅读吗?!还是好好想想吧?!
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笔者一直在考虑这个问题:为什么“民科”愿意化十几年时间钻研那些中学生水平的问题,却不愿意花哪怕几个星期找本书来自学一下?为什么动不动就搬出张衡地动仪以证明中国人聪明智慧,却不愿花半个小时读一下《张衡传》的译文?“民科”对于传统科学的态度究竟是什么样的?感谢@玄妙梦幻 的回复为这个问题找到了答案。可以说,这段话充分体现了某些“民科”的狂妄与无知,特别是对于科学的继承性缺乏基本的认识。


牛顿说过,“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”。科学活动有如阶梯式递进的攀登,科学成就在本质上是积累的结果,科学是继承性最强的文化形态之一。就以现在的中学数理化教材来说,里面绝大多数内容都是百年前的研究成果,万有引力定律和微积分都有300多年历史,狭义相对论和元素周期律都是我国清朝时期提出的,那个时代的科技水平自然无法与今天相比。按照@玄妙梦幻 的逻辑,中学数理化就不要学了?


科学不是亘古不变的玄学,科学发展史上推翻经典的事情并不少见,但这些理论突破无不是建立在对前人成果深入继承和研究的基础之上。许多“民科”喜欢拿爱因斯坦说事,以其推翻牛顿经典力学的事例作为自己的精神动力,但可曾知道爱因斯坦12岁就开始自学高等数学,16岁就掌握了微积分?网络上“民科”扬言推翻某某“经典”理论的言论比比皆是。科学研究鼓励创新,但“民科”力图推翻前人理论之前,最起码应该知道人家的理论是什么,否则如何体现知识的积累?


无知与狂妄往往是相伴而行的。“民科”的文化水平普遍较低,多数人没有接受过系统的科学理论学习,对科学的历史沿革和继承性缺乏起码认识。这种无知助长了自命不凡的狂妄,认为可以无视前人成果“横空出世”提出新的理论,于是一个个把自己想象成经天纬地的神人,动辄就自封“研究领域的世界级顶级高手”。反过来这种固步自封的狂妄心态也堵塞了其获得科学知识的源泉。


“群测群防”作为专业监测预报工作的有效补充,其积极意义是不可否认的。但正如《“群测群防”的衰落与地震“民科”的困局(上)》中所说,两次大裁军后群测群防队伍不但兵力锐减,更陷入“弹尽粮绝”的困境,与专业“正规部队”也失去了联系,少数爱好者只能“化整为零”打游击。这种“民科”形式的业余测报工作既无基础理论的指导,也没有科学体系的检验,仅凭文革式的精神力量支撑,渐渐偏离了科学轨道,演变成一个个自我评价、自我检验的山头。

楼主 山水如屏  发布于 2014-09-28 10:28:00 +0800 CST  
另外还有一个问题,@玄妙梦幻称使用八卦方法预报地震,其成功率接近50%。要知道八卦是由太昊伏羲氏所创,所处时代约为旧石器时代中晚期,距今以万年计。而《周易》也是几千年前的商周时期的产物,当时的科技水平应该比张衡所处的东汉时期落后吧?为什么以“尚不开化”为由把《张衡传》撇在一旁,却把更加远古的周易八卦捡起来当宝贝呢?

楼主 山水如屏  发布于 2014-09-28 10:55:00 +0800 CST  
现在来看,这个话题的讨论还会继续下去。

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-02 17:31:00 +0800 CST  
很多爱好者描述地震云的时候,总是说受磁场影响导致特殊形态等等,这是缺少物理学常识的表现——磁场、电磁、重力场都是物理场,对置身其中的所有物体都要产生影响。如果应力中心产生的云有特殊形态,那么其它成因的云也会应该有特殊形态,那样就没有什么“地震云”了。

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-02 17:49:00 +0800 CST  
医生没有治疗癌症的灵丹妙药,
但是能告诉你喝绿豆汤没用,
这就是科学。

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-02 20:37:00 +0800 CST  
这种照片能说明什么?

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-03 18:29:00 +0800 CST  
如果一个人每次他打喷嚏,三日内全球必发生5级以上地震——看到这样的表述,相当多的人都会认为此人有特异功能。

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-05 11:53:00 +0800 CST  
地震云研究扩大化,跟宣传绿豆汤治疗癌症一样都是迷信。

楼主 山水如屏  发布于 2015-06-08 08:45:00 +0800 CST  
算了,还是把具体问题摆出来,空谈无益。

楼主 山水如屏  发布于 2015-07-08 13:43:00 +0800 CST  
乖乖,刚才还有个大神路过,又冒出个批判人类的大师

楼主 山水如屏  发布于 2015-10-07 22:20:00 +0800 CST  
一个并不高明的手机软件,为什么会让那么多人信以为真?这个问题值得深思。

楼主 山水如屏  发布于 2015-10-14 20:22:00 +0800 CST  

楼主:山水如屏

字数:6232

发表时间:2014-09-25 19:01:00 +0800 CST

更新时间:2017-10-13 17:23:14 +0800 CST

评论数:597条评论

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