地震前为什么会闪光【地震前为什么会闪光,地震时为什么会出现地光现象】
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在地震的过程中,地层互相摩擦会放出巨大的能量,这些能量把表层的水由液态变成气态,而过高的能量甚至直接将气态水电解成了氢气跟氧气,再加上周围电荷的放电,会瞬间引燃氢气,从而形成耀眼的强光 。
地震时为什么会出现地光现象爱是一道光,如此美妙,但有一道光的并不一定都是对你的爱 。
1966年苏联塔什干发生地震,一位"听到左方传来发动机隆隆的响声,同时闪现出耀眼的白光,晃得睁不开眼,持续了4.4秒种,接着地震来了,差点把他摔倒在地上 。地震过后,光也就暗下来了 。"
地震伴有发光现象并非偶然 。在我国近年就至少有二三十次地震伴有地光 。地光的颜色很多,有红、黄、蓝、白、紫等 。地光的形状不一,有的呈片状或球伏,也有是电火花似的 。地光的出现时间不一般很短,往往一闪而过,所以不易观测 。
1975年2月4日我国海城、营口发生了7.3级地震,东自岫岩,西到绵县,北起辽中,南到新金,当时震区有百分之九十的人都看到了地光,近处可见一道道长的白色光带,远处则见到红、黄、蓝、白、紫的闪光 。此外,还有人看到从地裂缝内直接射出的蓝白色光,以及从地面喷口中冒出粉红色火球,光球像信号弹一样升起十几公尺到几十公尺后消失 。
地光发生的原因有人认为是地震前地电和地磁异常,使大气粒子放电发光所致;也有人认为是放射性物质的射气流从地下的裂缝中射出,在低空引起大气电离,因而发光 。尽管原因还没有彻底清楚,但由于地光有时出现在大震之前,因此它是临震前的一种前兆现象,可以用来进行临震预报 。1976年5月29日20时23分和22时在云南的龙陵、潞西一带发生7.5级与7.6级两次强烈地震时,负责地震值班的同志观察到震区上空出现一条橘红色的光带,便当机立断,拉响了警报器,疏散人员,避免了重大伤亡 。
1976年7月28日3点42分河北的唐山、丰南一带发生7.8级大震,从北京开往大连的129次直达快车,满载着1400多名旅客于3点41分正经过地震中心唐山市附近的古冶车站,这时司机发现前方夜空像雷电似的闪现出三道耀眼的光束,他果断沉着地使用了非常制动闸,进行了紧急刹车,紧接着大地震发生了,列车却稳稳地停驶下来,避免了脱轨和翻车的危险,保证了列车和广大旅客的安全 。
地光是地震前大自然向我们发出的警报 。虽然时间很短,瞬时即逝,但当观察到这种地震前兆后,应该利用这个短短的时间,争分夺秒,立即采取防避措施,减免生命财产的伤亡损失 。地震的时候为什么会有光点在地震爆发前,地底积聚着巨大的能量,岩石承受着很高的压力 。在某些类型的岩石里,深层岩石所承受的压力可以电离氧分子,然后,氧离子会通过岩石夹缝溜出地面 。这些漏出的高密度带电离子在上升过程中,会使周围一些空气发生电离,从而形成带电的会发光的气体,即等离子体,也称地震光 。
在地震爆发前,地底积聚着巨大的能量,岩石承受着很高的压力 。在某些类型的岩石里,深层岩石所承受的压力可以电离氧分子,然后,氧离子会通过岩石夹缝溜出地面 。这些漏出的高密度带电离子在上升过程中,会使周围一些空气发生电离,从而形成带电的会发光的气体,即等离子体,也称地震光 。发生地震前会有发光现象吗地震发光现象,俗称“地光”,是一种自然光源 。世界上有关地光的最早文字记录是《诗经·小雅·十月之交》,里面记载了公元前780年(周幽王二年)发生在陕西省岐山地区的一场6~7级地震:“烨烨震电,不宁不令 。百川沸腾,山冢崒崩 。高岸为谷,深谷为陵 。”其中“烨烨震电”就是对此次地震发光现象的描写 。公元一世纪,罗马历史学家塔西佗的《编年史》中,记述了公元17年小亚西亚地震破坏了12座城市和地震发生时火光闪闪的现象 。这是外国人对地震发光现象的最早记录 。
长久以来,地震前或地震发生过程中是否有发光现象这一问题,让人们倍感困惑 。一些人认为,地光完全是目击者在地震发生时因内心恐惧所产生的幻觉 。19世纪以前,在有关的观察报告中,地光多被解释为地方性雷暴、云霞、彩虹、激光、流星等 。在电力被广泛利用后,又有人怀疑地光是输电线路打火、电焊弧光等等 。
1750年,英国和北欧频繁发生地震并出现众多地震发光现象,从而引起伦敦皇家学会的注意 。威廉·斯图克雷博士曾试图用地表电流来解释地震的热、声、光现象 。直到20世纪初,意大利学者里佐收集了1905年9月8日发生在意大利长拉布里亚地震的42份地光材料,开创了深入研究地震发光现象之先河 。1910年,加里广泛收集了欧洲148例地震发光资料,发表了《地震时观察到的发光现象的搜集和分类》一文,成为分析研究地震发光现象的开山之作和精细划分地光类型的宝贵文献 。此后,通过逐年对地震发光现象的观察和大量翔实丰富的观察报告,人们才逐渐解除了对地光存在的真实性的怀疑和误解 。
光怪陆离的形态地光的形态很难用简单的语言文字准确而形象地描述 。它们有的形似霓裳入云,态若仙女散花,色带飘荡,有的光如火炬,霞若宝塔,在天边或直照云端,或如天灯高悬、串球盘旋:有的貌似火红幕布,状若银白屏扇,在地平线附近或彩虹竖立、弧光冲天,或光带平铺、光扇叠嶂,而更多的是明亮耀眼的圆球体,像串串葫芦,光点闪闪……
科学家们分析研究了形形色色的地光形态后,按放电形式将其归纳成3种类型:一种是低空大气的放电形式 。它形态多变,有时轮廓模糊,有时旋转飘动,有时一闪而过,但比雷雨闪电持续的时间要长,可以把远山森林的轮廓映衬得清清楚楚 。一种是不完全的火花放电形式 。它飘忽不定,闪烁着很亮的蓝色光,形态为单一的光束或光带 。一种是地下溢出物质流放电形式 。它从地面冲天而起,由下而上扩散成光柱、火球、彩带等,光柱顶部多扩展,常呈现各种焰火般的形态,火球从地面升起,呈直线、抛物线和螺旋滚动,彩带呈半球状、扇形的弧线,或临近地平面,或并列于低空 。
纷繁复杂的成因科学家们认为:地光的成因,一是地球内部能量急剧聚集,于地壳上层直接放热发光,一是地球内部能量强烈释放,于低空大气层辐射放电发光,或者是二者的组合 。
在第一种成因作用下,地光的形态多是底边在地面,半径几十米至百米,呈现稍平的半椭球形或扇形彩虹光带,以及拔地而起的光束、光柱、光球等 。
在地震发生前,地球内部的部分介质已处在应力急速积累的状态,地壳上层岩石开裂膨胀,并产生电、磁、热及其他物理和化学性质变化 。在岩石变形过程中,各部分间的撞击与磨擦能产生大量的热,热度达到一定程度即发出光亮,其道理就像“马蹄上的铁掌与路面上的石头撞击后而产生的火花一样” 。
岩层的断裂导致大地自然电流被切断,改变了地壳内部水的流动和地磁场,即在某些地区产生明显的电位差 。
曾经有人进行过详细计算:地下水在1000个大气压下流动时,可产生1~10万伏的电位差 。若岩石有1%的间隙,每平方千米的电流可达3~30安培,会产生2~200伽马的磁场,极易引发电弧发光,当富含具备压电效应的石英类矿物的高电阻率岩石被低电阻率的岩石覆盖时,由于地下水的存在,其界面电场会发生变化并产生电流 。当地震应力在10~100帕之间变化时,如果压电岩体输给发光体的总功率有1%~10%成为可见光的话,就足以产生极光光体 。
在第二种成因作用下的地光,除具备前者所显现的形态之外,还有其光怪陆离、变化万千的特殊类型 。
人们常把地球内部比喻成一个巨大的“天然核反应堆”,地震能量就来自它的“核转化” 。在这一转化过程中,释放出的大量带电高能粒子,在高速运移中因受到岩层阻挡而改变速度时,会辐射出光子、中微子,然后毫无阻碍的穿透地壳并使地面大气发生二次电离 。
地壳裂缝的急剧开合,可导致地层中的气体、蒸气、铀、钍、氡等放射性物质呈电离状态喷出地面,形成一股股强大的电荷和载热物质流 。进入低空大气层后,大气不同部位的静电场的电荷密度发生改变,形成强电场,直接参与异种电荷中和放电过程 。在地球表面曲率半径小的山顶和地气喷出的缝隙地带,由于电荷密度大,同性电荷相互排斥,稍有大气扰动,大量的同性电荷就被带到空气中形成“空间电荷气块” 。这些“气块”在低空随气流飘动,当遇到异性“电荷气块”,特别是靠近异性电荷异常密集区时,便形成很强的局部电位梯度,使异性电荷击穿空气产生电荷中和,放电发光 。当有云块飘来,云块就会感应带电,在适当的条件下放电发光 。
上述的放电发光过程,若发生在地表突出物的顶部,因电荷的不断补充,持续时间较长,宽度较大,多形成闪烁型和片状地光,若发生在河谷、喷沙冒水孔、裂缝井壁,由于“地气”(天然气,沼气、高能离子、氨气等)的参与而形成大小不一的火球,若低层空气中存在着多种形式的放电过程,可在某两个方向相反的放电过程之间形成火球,并由此获得巨大的旋转速度,旋转起飞 。由于球体内部带有电离的混合气体(氮、氢、氧、臭氧、氧化氮等)不稳定,在移动过程中碰到障碍物或球与球之间相互碰撞,就爆炸成五彩缤纷的焰火 。
临震前的信号据不完全统计,80%以上的地.光是在地震前1小时至震发时段发生的 。由于白昼光亮较弱,难以分辨,只有在黑夜里光亮明显,容易惹人注目 。所以,常给人防不胜防的恐惧感和发现甚晚之遗憾 。但是,在国内外许多地震中,也有在震前几小时、几天,甚至更长时段里出现地光的实例 。
在综合研究了世界各大地震的发光现象后,地震学家们发现,震前的地光形态、空间分布及地光亮度等普遍存在以下特性:形态多以光球,片状和闪电式出现 。空间分布和亮度上具有初始时分散、亮度弱,越趋发震时越集中、越亮 。在震中外围所见的地光方向,或指向震中呈环形展布,或指向断裂构造带呈带状分布,或指向某特定地质体呈块状分布 。在未来震中区所见地光方向零乱,但密度和强度要比外围区所见到的大 。8级以上地震,地光发光点分布范围可超过500千米;7~8级地震,地光发光点分布范围约200千米:6~7级地震,地光发光点分布在100千米范围内,5~6级地震,地光发光点只限于震中附近地区,而且数量有限 。
根据这些特性,人们可以粗略地预测出即将发生的地震的大概方向、时间、地点和震级 。可见,地光是非常值得重视的临震信息 。对它的详细研究和观测,不仅有助于短期临震预报,对探索地震成因也具有特别重要的意义 。
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