科学探索|青海出现的地震光是什么?能预报地震吗?( 二 )


摩擦-汽化
摩擦-汽化理论认为,大地震期间地质剪切带将发生显著的摩擦加热 。在适当的条件下,这将导致剪切带内或附近的水发生汽化,并导致岩石的电导率由10-1秒/米下降到10-10秒/米(下降为原来的1亿分之1) 。这两方面因素,会导致剪切带内显著的电荷分离 。
【科学探索|青海出现的地震光是什么?能预报地震吗?】
科学探索|青海出现的地震光是什么?能预报地震吗?
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就是说,大地震时强烈的摩擦会产生很多电荷,同时由于产生了很多水汽,岩石导电率大大降低,使得产生的电荷没法及时传导到别处,在短时间内越积越多,最后只能释放到空气中,形成了类似大气放电发光的现象 。
氡放射
氡(dōng)是一种无色无味、具有放射性的惰性气体 。氡不仅具备继续衰变的特性,还有较强的渗透性、扩散性和流动性,可以借助断层、裂隙运移,也可以溶于水或有机质 。在地质环境中,氡除了以气态方式迁移外,还以溶解态伴随地下水和土壤水,从地下深部运移至地表 。
氡是目前国际上普遍认可的、获取地震前兆异常的七大观察指标之一 。实验研究发现,当岩石受到外部环境挤压、震动等外力作用时,反应灵敏的氡会非常容易从岩石中释放出来 。
氡放射理论认为在地震时,大量释放的氡发生放射现象而发光 。其实,各种稀有气体通电确实能发光,是霓虹灯的发光材料 。但是氡气具有放射性,并不适用于照明光源,大概也没人见过氡气发光,因此笔者对于氡放射这个理论还是存疑的 。

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分别为:氦、氖、氩、氪、氙
图源:qitihui.com
气体扩散
相比于上面几种理论,气体扩散理论就相对比较好理解了 。气体扩散理论认为是震区地下的甲烷等气体物质,在地震时,沿地面裂缝冒出地面,扩散之后被地震释放的静电点燃而产生地震光 。
上述各种理论还都处于理论阶段,各有道理也各有缺陷,或许地震光产生的真实原因,是多种机制共同作用的结果也未尝不可 。
辟谣
但是,网络上对地震光的一些介绍,确实值得商榷 。

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在这段介绍中,温度升高、摩擦生电、水汽化都对,但是说水分解成氢气和氧气就不对了 。蒸发是物理变化,水电离是化学变化,完全不是一件事,而且水电离的条件也绝不是地震时的高温条件 。地震能让水分解成氢气和氧气,就如同讲“水变油”一样不可理解 。
03
地震光能预报地震吗?
如同看见闪电,我们会下意识捂住耳朵等待雷声一样,闪电的光芒虽然意味着闪电已经发生,但可以用来预报接下来的雷声 。
当人们能看见地震光时,意味着地震已经发生 。因此,并不能用地震光预测是否会发生地震 。但是光的传播速度比地震波快多了,看见地震光,倒是可以预报后续地震波的到来,就像视频中那样,地震光出现后一段时间出现了剧烈晃动 。从这个角度看,用地震光来预报地震波的到来,也未尝不可 。

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了解地震相关知识,是做好安全防护的重要途径 。最后,祝愿震区同胞一切安好 。
[1] Juan Antonio Lira,Maurizio Mulas 。地震光和地震地面加速度之间的时间差相关性(英文)[J] 。Applied Geophysics,2021,18(01):9-16+128 。