中国地震预测术之“磁暴法”——兼谈耿庆国为什么蒙不到震中 《自然》杂志7月10日论文是地震预报的重要进展吗?——兼谈利用地应力预报地震
Jul 05

  【提要:磁偏角异常与地震没有明显的关系,不可能用来预测地震时间、地
点和震级。按照《唐山警示录》的记述,唐山震前的预报结论五花八门,而“磁
偏角法”事先算出唐山震级为8.4级,并不足以作为预报依据。】

  张庆洲的《唐山警示录》2006年面世,试图向世人揭露一个惊天秘密:1976
年的唐山地震,被“群测群防”的大量非专业人员“预报”出来了,却由于地震
局专业人员的压制而没能发布。张庆洲不愧是作家,对收集到的材料进行了巧妙
的取舍组织,虚虚实实、避重就轻,使得这个 “漏报”故事貌似非常圆满。此
外,这个故事极其富有感染力,几乎人人都可以从“漏报”原因中找到自己痛恨
的目标——包括文革政治斗争、官员压制知识分子、专家压制业余人士、官僚主
义、为政治稳定而不惜人命,等等等等。多数读者并非地震专业人士,加上上面
这些共鸣,很难去思考文学作家笔下描述的科学问题到底会有几分真实可靠。而
面对文人描述的科学问题,这种警惕性最不应该丧失:别忘了一把芒硝要人一命
的骗子胡万林,是怎么被作家柯云路吹捧成当世神医的。

  《唐山警示录》展示的材料,虽然经过了作者巧妙的组织,似乎丝丝入扣指
向一个完美的震前预报,但是仔细研究一下,仍能够发现里面很多破绽;联系到
“地震预测术”在唐山震前十年的发展情况、以及震后三十年的长期检验,可以
发现,在唐山地震之前,“群测群防”人员的预报结果(时间、地点和震级)五
花八门、自相矛盾,没什么可信度和说服力,不被当时地震局系统采纳也是正常
的。按说,公开当时“群测群防”导致的鸡飞狗跳的混乱场面,并从学术角度对
这本书的要点及时进行澄清,没什么难度,而且也是地震局份内的事情。但是,
由于地震局人员“多一事不如少一事”、自身素质不过硬、部分人员本身就在从
事相关的“地震预测术”,以及其他种种非学术因素,只是坐视此书被一禁了之;
但没想到此书成文三年之后,汶川地震发生,此书再次在网上流传,不但地震局
陷入更大的被动,民众也在防震减灾方面被灌输大量错误的观点;而《唐山警示
录》所渲染的种种“地震预测术”的操练者和某些大师,则趁机蠢蠢欲动,试图
扩大他们地震预测预报的道场,只图自己出名得利,却不顾如果把宝押在地震预
报上会造成多少生命财产的损失。

  唐山地震损失之大,在于震级之高;《唐山警示录》给人印象最深的,也是
震级的预报。根据《唐山警示录》,震级预报(不论是向唐山市还是向地震局),
从5级到8级都有。作出7级以上的短临预报的有四个,包括唐山二中的磁偏角异
常、山海关一中的磁偏角异常、乐亭红卫中学的“二倍法”、马家沟矿地震台的
地电阻率。这个乐亭中学的“二倍法”,如同本人前次讨论的“磁暴二倍法”,
大致是一种凑数游戏,所以当时报到唐山中心台而不被信服,属于情理之中。而
本文将着重分析这个“磁偏角法”,看看用这个办法作出的地震预报(时间、地
点和震级),为什么不足为凭。

  “磁偏角法”的发明人,本人没能考证出来。不过,用磁偏角来预报地震,
却是必然出现的“地震预测术”。指南针是中国“四大发明”之一,并且又是中
国人最先发现了“磁偏角”(中学课本上就讲,沈括说,指南针“能指南,然常
微偏东”);用指南针定向的时候必须要考虑这个“磁偏角”;所以无数人都知
道这么个现象。以国人对待科学问题胡乱联系不求原因的“整体思维”,想到拿
磁偏角来预报地震的,在“群测群防”年代,肯定不只一人。

  为什么说“磁偏角法”不可能预报地震?原因就是磁偏角的影响因素太多、
非地震因素的影响太强;即使地震之前出现了磁偏角的变化,也很难断定多大程
度上是由于地壳活动引起的。无论是唐山地震的年代还是现在,在磁偏角异常和
地震预报三要素之间,人们并没有发现可靠的对应关系。

  磁偏角就是指南针静止的时候,它所指的北方和实际的北方之间的夹角。一
个局部地区的磁偏角,有一个背景值,这是这个地区的地理位置(纬度、海拔高
度)和一些地质因素(含铁的地层,火山,地貌)决定的。这个背景值并不是固
定的。首先,地磁极并不固定,每天要来回摆动上百公里;太阳光的辐射也会引
起大气层中电离层的变化,进而影响到磁场。因此磁偏角每天都在来回变,在在
中国北方这样的中纬度地区,每天变化可达十几分。此外,月球的重力也会影响
电离层的形状,并对磁偏角产生微弱的影响。另外,地球磁极除了上面的摆动外,
还在缓慢漂移,但是所引起的磁偏角变化一般每年不到0.1度、每天不到1秒(度
分秒的秒)。明显偏离上面背景值的,就是磁偏角异常。

  这种异常,主要是由太阳活动引起的。太阳剧烈活动引起的地球表面“磁
暴”,不但包括磁场大小的剧烈变化(“磁暴法”就是这种变化的 “地震预测
术”,本人已经讨论过),也包括磁偏角的剧烈变化。除了剧烈活动,太阳活动
还体现在太阳黑子数量的变化上,存在11年的周期,因此,磁偏角的异常也有11
年的周期变化,幅度超过若干分,有兴趣的人士可以参考河北省地震局吕凤章等
人今年的文章,在华北地区,磁偏角的长时间变化和太阳黑子数目的周期变化非
常一致(注1)。

  虽然地震之前可能出现地磁场异常,人们至今并未发现可靠的对应关系。与
地震前兆有关的地磁场大小的变化,大致是地磁场背景值的百分之一。可以想见,
地震之前的地壳活动,即使能够带来磁偏角的变化,那也会有多么微弱。地震之
前或许会有瞬时的剧烈的地磁场变化,包括磁偏角的变化;但是如《唐山警示录》
所说的那种长达几个月的、大范围的、明显的磁偏角变化,反而基本不可能跟地
震有关;原因是,能够作为地震前兆的地磁异常,其发生原因不外乎岩层应力剧
烈变化和地层水位的变化,而这种变化并不是地震之前大半年就出现并且高强度
长期维持的。

  《唐山警示录》书中记述了四个观测点的异常:
  (1)山海关一中观测到“磁偏角异常变化75年9月10日开始”;
  (2)乐亭红卫中学观测到“磁偏角从(1976年)4月初也有长趋势异常”;
  (3)赵各庄地震台“从1976年1月20日开始就出现了大异常,数值始终居
高不下”;
  (4)唐山二中的观测(1976年)“一直上升”。
  这些观测结果都是长期持续的,但是互相又不吻合。推测部分原因可能是太
阳活动造成的,而更明显的原因则是由监测点环境变化等各种因素造成的仪器的
问题。磁偏角的测定非常容易受到场地环境的影响,可以参看安徽蒙城台的例子
(注2)。

  退一万步说,即使《唐山警示录》所说的那些磁偏角异常确实是地震前兆,
它们也不可能可靠地对应到震级。把“异常天数”对应到震级大小,既没有理论
依据,又没有经验数据的支持。中国自邢台地震之后开始搞地震预报,到唐山地
震之前,只发生过通海、海城两次七级以上地震,并且海城地震之前的震级预报
也相当不准确(预报5到6级,实际是7.3级),就说明了当时并没有足够的资料
来归纳出所谓的震级预报公式。(按照书中某采访人物的说法,“没有报大震的
经验”。)而《唐山警示录》两度渲染这类公式,一次是山海关一中教师“根据
(磁偏角)连续渐变天数,计算震级为8.4级”,一次是地震之后地震局专家提
供了个公式,结果赵各庄矿地震台的地应力数据就能算出是8级地震。这样的公
式,即使真的存在过,也是既不严肃又不可靠。何况一个简单的公式,从上面那
四个相差甚远的异常时间,怎么可能都算出7级或8级地震?所以他们报7级也
好8级也好,比之其他人报的5级,并没有更强的说服力,只能靠马后炮检验。这
也就怪不得地震局没有重视他们的结果(地震局7月份发布的大范围的临震预报
也是5级)。

  唐山地震之后,磁偏角与地震前兆的关系又继续进行了三十多年的检验。与
磁场强度相比,磁偏角方面的文章少之又少,多少说明了这种办法并不成功。
2003年马玉虎等人发表了一篇“强震前磁偏角短临异常特征分析”(注3),研
究区是青藏高原北部这样的强震多发区,所以搞“先射箭后画靶子”这样马后炮
式的对应要容易一些;但即便如此,磁偏角变化和强震的对应关系也非常差。所
以时至今日,也没有什么磁偏角异常与震级的换算公式。

  由于磁偏角与地震的对应关系很差,所以有些人开始玩儿凑数游戏,“磁偏
角法”迅速伪科学化。发轫者就是上海地震局的沈宗丕。此公在七十年代初期,
受到张维铮“磁暴二倍法”的启发,搞了个“磁偏角二倍法”,想在时间上凑数,
以便和地震日期对应上。其后又糅合了月亮相位,创建“磁偏角月相二倍法”等
等。他采用磁偏角异常数据的时候,不是靠连续渐变,而是靠两个台站观测的磁
偏角差值。这点倒是比“群测群防”人员专业得多,因为剔除了背景变化的影响。
但是这样得到的异常,其实主要取决于区域电离层变化的结果,和地震也没什么
关系。沈宗丕的“二倍法”,以及他如何“预报”地震,已经在本人上篇关于
“磁暴法”的文章中介绍过,这里不再赘述。

  到此我们可以发现,“磁偏角法”经过唐山地震前后30多年的检验,证明
和地震没什么对应关系。唐山震前由于震例稀少,更不存在什么由磁偏角异常推
测震级的可靠公式。这可以作为一个例子,说明《唐山警示录》对地震预报的叙
述很不可信,并且当时“群测群防”的预报结果混乱不堪。有责任感的媒体有必
要从地震局得到这方面的结果,让人得到真正的“警示”(《财经》杂志关于海
城预报的报导就是一个榜样)。

  最后想说一点,就是《唐山警示录》确实读来让人沉重;而最沉重的地方,
莫过于当时把精力放在争论地震预报的结果,而没有及时对民众普及防震知识。
当时的情况大概就是担心人心不稳,不愿意进行这样的宣传,而把赌注押在由政
府发布可靠的临震预报上。这大概算是片面宣传海城预报“成功”所造成的副产
品。我们看到,乐亭中学教师侯世钧,因为时时防备,而在地震发生的夜晚携子
带妻逃出即将垮塌的房子;而唐山二中的田姓教师,虽然“敢于报大震”,最终
却没躲过那场灾难。这也算说明了到底是地震预报可靠,还是防震知识可靠。

  注:
  (1) 吕凤章等,河北省地区地磁场的变化特征,《华北地震科学》
2008年第26卷第1期。
  (2) 刘义高等,蒙城台磁偏角非正常变化与地震前兆异常的分析与研
究,《灾害学》2005年第20卷第2期。
  (3) 马玉虎等,青藏高原北部地区中强震前磁偏角短临异常特征分析,
《高原地震》2003年第15卷第1期。

“中国地震预测术之“磁偏角法”——兼谈《唐山警示录》的 “漏报说”不足为凭”有2篇评论

  1. 垓下断镞 Says:

    作者提到的问题涉及一般老百姓的科学素养和科学观,这个现状需要做长期的工作。
    支持作者的观点。

  2. 柳暗 Says:

    “地震之前或许会有瞬时的剧烈的地磁场变化,包括磁偏角的变化;但是如《唐山警示录》所说的那种长达几个月的、大范围的、明显的磁偏角变化,反而基本不可能跟地震有关;原因是,能够作为地震前兆的地磁异常,其发生原因不外乎岩层应力剧烈变化和地层水位的变化,而这种变化并不是地震之前大半年就出现并且高强度长期维持的。”
    _____ 作出这样的判断似乎也没有什么说服力.

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