郭安宁

（中国地震局兰州地震研究所，兰州730000）

一、梯度—波扰放气效应

由地表向地球内部随着深度的增加围压越来越大，是一个梯度。由地表向地球内部随着深度增加，温度越来越高，是第二个梯度。第三个梯度是由地球深部向地表随着深度的减小岩体中的孔隙、裂隙越发育，孔隙与裂隙中的连通性越来越好。三个梯度使得地球介质受到地震波变形时，介质中的携热水汽和温室气体只能向上迁移，这是梯度—波扰放气效应。

地球内部传播的波还有因其它原因产生的，如台风和寒潮产生的地脉动，还有强烈爆炸产生的波，这些波都有梯度—波扰放气效应。地球自由振动可持续数周才衰减完。它对地球的放气效应未讨论过，它对海洋和陆地所引起的后果可能是不同的。

在地表表层以下有含水层，更深部的热水汽和温室气体是如何通过该含水层而逸出地表的呢？水汽与温室气体的气泡比水轻，可以通过含水层而逸出地表。

二、气象脉动效应

台风和寒潮是可以产生脉动的。台风产生的脉动主要是瑞利面波，寒流产生的脉动则有瑞利面波和乐甫面波。台风脉动和寒潮脉动比台风与寒潮传播得快的多，在台风与寒潮期间脉动会持续若干天，它的长时间持续振动会触发地震，随后台风和寒潮来到，会加剧地震灾害，这就是台—震链与寒—震链。1920年海原8.5级地震和1966年邢台大震属寒—震链。

三、副高引张环放气效应

我国是季风气候，西太平洋副热带高压在我国大陆进退，其边缘是降雨带，会形成巨洪。另一方面，副高压使地壳受到大区域压力，在围续压力区边缘的环形地带地壳受到张力，称为引张环，这个环内地壳孔隙和裂隙中会放出热水汽和温室气体。一方面会加强副高边缘的降雨强度，另一方面这个引张环的引张力还可触发快成熟的地震。

四、断层错动的象限放气效应

1996年发现我国龙卷风分布大致与6级以上地震分布地域相重合。原因可能是地下构造活动放气和大气环流相配合形成的。气象学认为龙卷风多发生于干湿舌相邻地区。构造活动强烈区，地壳运动无非是挤压，引张和剪切，当引张与压缩相邻时就易于形成干旱舌。在构造活动强烈地区，如有非震的蠕滑断层发生，则会形成压缩和引张的四象限分布，这时在蠕滑断层线两侧，引张区与压缩区相邻，形成四象限分布，在引张区易于放气，易于形成湿舌；在压缩区闭气，易于形成干舌，符合气象学上干湿舌相邻分布，在气象条件的配合下形成龙卷风。另外，四象限分布形成的干区和湿区也是四象限分布的，易于造成龙卷的雏形。

五、地气耦合的正反馈放大

当地震前后或或非震的构造变动使地下气体逸出或有逸出潜势时，如逢大气低气过境，则会吸出地下携热水汽和温室气体。这些气体逸出后，又会使大气增温而使其气压变得更低，此时再可吸出地下携热水气和温室气体，使大气中水汽增加和气压变得更低的过程就是正反馈放大过程。它是地气耦合的结果，是形成灾害链能量一个重要方面。

六、诱会作用

《地气耦合与天灾预测》（1996）指出，大地震或其它地球不稳定部分放出携热水气和温室气体后，使大气低层增温而气压降低。如低压空间范围达上千公里尺度，可诱引高湿纬度冷空气南下并诱引暖湿气团在低压区与之交会而降大雨致洪，这是地球放气的诱会作用。

七、磁致伸缩和自发磁致伸缩

为了解释太阳活动峰年和谷年巨灾灾害链较多现象而引入的物理观点。不论是触发大震或触发非震的构造变动事件，都可使岩石圈中发生重大变动，使地下携热水气和温室气体逸出，它参与大气过程形成重大气象灾害。形成了大震和重大洪灾的巨灾链。这是太阳活动峰年的情况。在太阳活动谷年，磁暴大大减少了，地下电流也变弱了。在这种情况居里点等温面的深度会稍有下降，在这个温度下降的岩石中铁磁性颗粒要产生“自发磁致伸缩”。

八、遥联关系

我国除垂直对流降雨致洪外，更大规模水汽来路皆在国外。在水汽来路上如有大震发生，则加强输入我国，这是遥联链。蒙新甘交接地区的大震与黄河大洪有相关性。滇缅和安达曼地区的大震与珠江和长江大洪有相关性。在遥联问题上有“接力作用”。如滇缅地区大震放气造成的低压可把孟加拉湾水汽吸引到中国西南边境，青藏高原夏天为热源其柯氏力效应把这个水汽再引入我国。如逢北方冷空气南下，则可致洪。蒙新甘交接地区发生大震，使西伯利亚冷空气南下，然后冷空气的气流冲力越过震区而直入我国腹地诸大江大河地区，如与暖湿气团相遇，则降暴雨致洪。上述水汽来路上和冷空气来路上的地震类似于“接力作用”。

九、粉碎作用

除人为破坏外，大震与沙尘暴相关的灾害链是一个地球物理灾害。在气候干燥和多风地区，大震发生，地层破裂，岩石滚落摔碎，震波使土层颗粒的团聚性破坏，为干旱、温差悬殊、大风造成沙漠化和沙尘暴创造有利条件。1920年海原大震时震区黄土被大规模震成粉粒并形成“黄土流”，如翌日大风劲吹，沙尘蔽天。一般在Ⅴ度等震线内即对沙尘暴有贡献。

十、海洋冷水上翻

这是海边巨震的一种作用，它可使深部海水经扰动部分达至水面，由于海面水温下降后吸收CO₂，所以可使大气温度降低，由于海洋比陆地面积大得多，这种效应可使全球温度降低，其中有些地方变得特别冷。这是一种全球尺度的遥联灾害链。

十一、地震引起的放气范围

1、用地震前兆范围估计震前的放气范围：LogL=0.48Ms-0.57。L是不同震级Ms的地震放气范围线度，单位km。对于震后来说，也可用上式来计算。这是基于震前前兆的范围有多大，震后震源周围调整的范围也同样有多大的假定来考虑的。2、用地震4度波及范围估计这是基于爆破震动引起放气的振动强度约相当于天然地震Ⅳ度的振动强度而转换过来的当量。取武宦英公式（1990）为：LgR=2.16Ms+1.1。R为4度等震线长轴的半径，单位km。武未指出该公式可估计地震的放气范围。

十二、地震放气的时间过程

100多年前达西揭示在孔隙介质中水流动的规律，由于地壳介质孔隙度、孔隙向地表的连接关系、地温梯度在各处不同，地震放气时间用实测回答。震洪、洪震结果为1～1.5年。

十三、地气耦合致灾模式