地裂天崩——地震预测之路

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  在神秘莫测、给人类造成巨大灾难的地震面前,人类常常显得十分脆弱。然而,有这样一群年轻的科学家,用自己的热情和生命追逐神秘的地震,奋战在地震科研工作第一线。
  
  赶赴震中
  
  1966年3月2日,我国河北省邢台地区的宁晋县东汪镇,由于旱情严重,一些村民正在打井抗旱,当水井打到接近150米时,意外的情况发生了,井水突然像开了锅一般,上下翻滚咆哮,发出骇人的怪异响声,仿佛地底深处有一群魔鬼即将冲出来。这些农民心惊胆战,不知所措,打井工作被迫停了下来。
  4天以后的3月6日,陇尧县牛家桥村的村民们像往常一样,正在地里劳作。突然大地摇晃起来,令人站立不稳。一位上了年纪的理发匠告诉大家,这种现象叫“地震”。不幸的是,“地震”的传言很快传到了“四清”工作组(四清运动是指1963年至1966年,中共中央在全国城乡开展的社会主义教育运动,一开始在农村中是“清工分,清账目,清仓库和清财物”;后期在城乡中表现为“清思想,清政治,清组织和清经济”。),“四清”工作组认为这是谣言惑众,终于追查到了老理发匠。于是,当日在村里举行了一场对这位老理发匠的批判斗争会。
  与此同时,中国科学院北京地球物理研究所收到了位于北京海淀区温泉镇白家疃地震台发来的地震信息,并很快上报了国务院,引起了最高当局的重视。由于我国还没有设立国家地震局,因此,周恩来总理迅速作出决定,要求中国科学院及北京地球物理研究所马上派人赶赴地震区。
  地震工作队很快组成,由地震专家李凤杰任队长,带领赖明惠、冯锐、姚振兴、杨宇林、林邦辉等14位科研人员出发了。他们当中有搞宏观的、有搞仪器的,有的还是在校研究生。虽然他们都是学地震学的,但从来没有经历过地震,根本体会不到地震令人恐怖的破坏力,因此,是以一种随便而轻松的心态赶赴震中灾区的(图1)。
  


  1966年3月7日,李凤杰一行到达宁晋县耿庄桥,被安排在一个小学校的教室里住宿,还没有等安顿下来便立即投入了紧张的工作。
  他们把仪器设置在村南头工委(相当于现在的乡政府)的一间房子里,开始进行监测。凌晨3点,突然听到仪器上的笔头嚓嚓嚓嚓地响,紧接着就听见嗡嗡的像闷雷一样的响声传来,大地开始晃动。一次小震就这样发生了。
  凌晨5点,李凤杰回到房间休息。长途跋涉和紧张的工作使所有队员筋疲力尽,很快进入了梦乡,整个邢台地区也一片寂静。然而就在这寂静的背后,大地底下的一股巨大而惊人的力量正在咆哮汹涌着迅速向地面伸展扩散,最终撕扯开了邢台广褒的大地。
  凌晨5点29分,一阵阵低沉的嗡嗡作响的声音突然四面八方响起,大地很快晃动起来。李凤杰他们感到这就是地震学中所说的s波。紧跟着s波而来的是整个大地就像发生爆炸般剧烈地震颤。转眼间房子已经哗哗地落架,全部砸了下来。村庄里四处传来人们的哭喊声、房子倒塌声和鸡犬牛羊的悲嚎声,到处乱成了一锅粥。幸运的是,李凤杰和他的队员们幸免于难,他们从废墟中爬了出来,来不及犹豫和恐惧,在黑暗中循着呼救声狂奔。
  天渐渐亮了,放眼四望,眼前的景象触目惊心,村庄和学校已夷为平地,只剩下一片废墟。
  这次地震,邢台是主震区,为6.8级,耿庄桥正是极震区,烈度达到11度。地震队员们意识到,这已经不再是教科书上的描述,而是残酷的现实。在隆尧县牛家桥村,那位理发匠虽然说中了地震的事实,不幸的是自己却被砸死在了废墟中(图2)。
  


  1966年3月8日,国务院总理周恩来亲临邢台慰问受灾群众。看着地震灾区人民的生命财产遭到的严重损失,周总理心情极为沉痛。他在宁晋县耿庄桥村对这群年轻的地震考察队员们说:“必须加强预测研究,做到土洋结合,群测群防,及时准确。希望能在你们这一代解决地震预报这一世界难题。”(图3)。
  


  从此,我国地震预报开始在邢台地震中艰难起步。这些年轻人一生将与地震为伴,与艰险为伴,并且命运似乎注定他们走的将是一条不平坦的道路。然而,他们不计个人安危,不计成败荣辱,执著地冲向最危险的地方,追寻着令人恐怖的地震。
  
  地底秘密
  
  然而,在这天崩地裂的灾难面前,只有勇气是远远不够的,人们将怎样抉择?赶赴邢台地震灾区,并亲身经历了地震灾难的地震队员们,把预报地震作为他们一生的奋斗目标。俗话说,“没有金钢钻,不揽瓷器活儿”。仅靠一些简陋的设备和落后的手段,怎么敢向地震恶魔挑战呢(图4) ?
  


  邢台地震灾区的人们绝大多数从来没有经历过地震,因此,死亡的恐惧迅速蔓延开来,荒诞的传说和离奇的想象犹如幽灵般在灾区窜来窜去。有的说这个地方会塌陷下去变成大海。有的传说地底下有一个妖精在那儿翻身,才引得大地震动。还有的说因为人间做了坏事,遭到天谴等等。后来甚至有鼻子有眼地传言:3月27日玉皇大帝要在威县西平镇降临。于是,众多的村民自发组织起来,自备干粮贡品,聚集在威县西平镇虔诚地祈祷。然而,想象中的玉皇大帝并没有出现,倒是小的余震依然连续不断地袭来。
  预报地震必须先要了解地震,人类仅仅知道地震实际上是在一定深度的地下,发生岩石之间的突然错动。但是,地震来自地底数十公里的深处,那里的地质构造人类还无法得知,大地深处还有太多的奥秘不为人类所掌握,因此,也就无从了解地震的成因。所以,年青的地震队员们只能凭着一腔热血,在充满蒙昧和危机的环境中摸索着,开始了充满艰险的地震预报事业。
  这些研究地震的人,似乎天生不怕死。他们怀着一不怕苦二不怕死的精神,哪里可能存在地震的危险就往那里跑。
  
  艰难起步
  
  1966年3月9日,刚从苏联学成回国的汪成民立即被急召赴邢台震区,从事地震预报研究。不久,地下水研究专家汪成民开始担任京津唐地震监测小组的组长(图5)。
  


  这一次,汪成民经过一天一夜的颠簸,来到靠近邢台地震震中区的隆尧县牛家桥。他一进入灾区就被眼前的奇情怪景惊呆了:地面上布满了金字塔形大小不一的土堆,每个土堆中间都有一个眼正大量往外喷水,喷出的水柱有一二十厘米高。汪成民虽然是学水文地质学的,并在苏联呆了很多年,可从来没有看见过这样奇怪的现象。
  这种喷沙冒水的异常现象,实际上是地下岩石错动造成的,通常在震前或震后都会出现。然而由于这类异常的区域和面积非常大,因此很难成为准确预报地震的依据。通过调查发现,地震之前在地震区域周围都会出现一些奇异的现象,这些现象被称为地震前兆异常。然而这些异常现象千奇百怪,无所不有。到底怎样区分什么是真正的地震前兆异常,什么是自然现象呢?专业人员和群众一起经过不断摸索,发明了很多土制仪器和观测手段。比如用于观测地下电流变化的土地电仪,用于观测地面倾斜的观测仪,以及用于观测地下水变化的水氡观测仪等。这些土仪器在地震研究中都发挥了作用(图6)。
  


  但由于技术不过关,有些自制的土仪器也闹出不少笑话。有的土仪器反应过于灵敏经常令人感到尴尬。比如,地应力测定仪应该放在地上才能测量,但把它放到树上,只要有一点干扰它也会反应出来。这样的干扰多了以后,地震队员们逐渐意识到,预报地震,需要找到一种高效、可靠、准确的预报方法。于是,如何解决干扰,保证测量仪器的稳定性,便成为困扰地震预报几十年的难题。
  


  由于地震的复杂性和地域性,预报地震需要依靠广大群众的支持和参与。通过动员,群众被发动起来了,人们发明了靠肉眼观察动物行为异常的宏观观测法。可以说,自从邢台地震以后,一场群测群防预报地震的运动在全国开展起来了(图7)。
  地震队员们发现,3月8日大地震后,随之而来的余震很多,但突然有一天却明显减少了。同时一些从野外调查回来的队员反映,他们晚上回来的路上看见一些耗子乱窜乱跑,这些现象会不会预示着将要有大的地震发生呢?当时正好有一支参加救灾的部队驻在附近,当地震队员们讨论时,被部队的一位参谋听到了。这位参谋向部队领导作了汇报,部队立即下达救援命令。然而,当大量军人赶到预报地点,却久等不见地震发生。
  像这样失败的预报还有很多,但是,这些失败本身却提出了一个更为重要的问题:一个错误的地震预报,其后果如同地震一样,也许会造成无法估量的损失。因此,在后来的地震预报工作中,反复落实异常情况成为保证预报成功的重要手段。
  实际上,要能够准确地预报地震实在太难了,地底下到底是什么,又发生了什么?因为一切都看不见摸不着,很多时候是属于经验性的,所以预报的成功率很低。
  3月8日大震之后,震情依然没有好转。与此同时又有几拨不怕死的年轻人陆续赶到了震区。
  只有20岁的李志勇负责记录监测预报的数据。经常一发生小震,他就带着地震记录仪赶到现场进行观测。刚刚大学毕业的高旭,负责到宁晋县架台监测,同时向群众进行地震科普宣传教育,稳定人心。
  3月22日,高旭正走乡穿村考察地震造成的破坏情况,下午4点19分,当他来到一个村庄时,最大的一次7.2级的余震突然爆发了,震中就在耿庄桥(图8)。
  


  置身于地震中的人犹如一粒灰尘般渺小,这次大余震发生时,只见大地像海里的波浪一样滚来滚去,树几乎摆到了地平线。李志勇在大地的晃动中,看到周围地下冒水、冒沙,水哗哗地流出来。
  摔倒在地的高旭站起来后,看见稻田全是裂缝,到处在喷沙、冒水,公路也都裂开了,有一辆马车的4个轱辘陷了进去,拉车的马陷在大裂缝里无论如何挣扎也出不来。
  3月22日大地震后,一连几个晚上,都有几位老大娘坐在地震考察队的帐篷门前。一开始队员们还以为她们是想借帐篷灯光做点什么,后来一问,她们说是来看你们晚上走不走。并且还说:22号大地震的前两天你们走了两个专家。你们晚不走,早不走,你们前脚一走,后面就来了大地震。还说你们迟不来,早不来,你们一来,我们这儿就发生了地震。
  工作中这种无意巧合,在群众的眼中却成为预报地震的凭据。那么,眼前发生的一些异常现象难道仅仅是巧合吗?李凤杰经过反复思索惊奇地发现:3月20日,曾有一组小震群出现在耿庄桥东北部,到了3月22日,就发生了7.2级大余震,这次大震的震中区恰恰是两天前出现小震群的耿庄桥东北部。那么,20日的小震群和22日的大震之间如果不是巧合,就一定有着某种必然的关联。
  考察队隐隐约约地感到:先是发生密集的小震群,然后平静下来,最后突然发生大地震,这会不会是一种规律呢?虽然引起了注意,但这毕竟只是一种感觉,还无法依据它进行预报。
  26日零点到10点,他们监测到一组六七次小震。但从11点后一直到晚上,却一次小震也没有出现过。
  奇怪的小震群再次出现后,却是异常可怕的平静,这一现象使队员们开始紧张起来,大家都预感到在这可怕的平静后面可能隐藏着巨大的危险。
  事不宜迟,李凤杰迅速组织会商:首先有一个震向比较特殊的小震在附近发生了。其次,原来不太常见的老鼠突然多了起来。第三,附近及其他地方河沟的水涨起来了。第四,当晚8点40分地磁台出现了电磁波的干扰。大家认为,如果这些异常现象只是孤立地存在,并不足虑。然而,这些异常现象大量同时出现,一定对应着一个潜藏的危险。所以判断最近将会发生一次6级左右的地震(图9)。
  


  但是,万一预报不准确,就会引起群众的慌乱和外逃,从而引发一系列的社会问题,这可是谁也负不起的责任啊!在任何地区,任何国家,地震预报的发出都不属于个人行为,没有任何一个人能够承担得起预报错误所造成的后果。
  于是,会商仍然在精推细敲中继续,时间在一分一秒地流逝,这是地震预报中最难抉择的时刻。当指针指向23点时,大家终于形成了一致意见,一致通过决定发布预报。
  李凤杰立即向北京中国科学院指挥中心报告:邢台地区最近将发生一次6级左右的强烈地震。指挥中心向他询问理由,结果李凤杰还没有列举完毕,地震就如期发生了(图10)。
  


  密集——平静——大震,这一地震规律的发现,在后来大震频发的10年间对地震研究起到了重要的作用。而“一致通过”也从此成为地震预报的一个必要条件。
  邢台地震死亡8千余人,伤3万8千余人,波及100多个县市。因此被称为巨大的灾难。这次巨灾的发生,正式拉开了中国近代10年地震灾难的序幕。同时,也成为中国地震预报开始的标志。此后,我国各地研究地震的人们源源不断赶到邢台,感受地震,研究地震。他们无数次与死神擦肩而过,至今依然坚守在这片脆弱而颤抖的大地上。
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