不該忘卻的地震群測群防

袁正明

(山西省地震局,山西 太原 030021)

0 引言

20世紀60年代末70年代初,周恩來總理提出地震工作要“以預防為主”的方針,地震工作要專群結合、土洋結合、多兵種聯合作戰、多路探索。

1970年云南通海7.7級地震后,國務院召開第一次全國地震工作會議,周恩來總理到會看望會議代表,并對做好地震工作做出一系列重要指示。根據全國地震工作會議精神和周恩來總理的指示,全國各地開始建立地震群測群防隊伍,開展地震知識宣傳普及和地震預測預報工作。在周恩來總理的親自組織和關懷下,我國逐步形成了全國性的地震群測群防工作體系。1976年,全國有群眾地震測報點3萬余個,業余測報人員20萬人。我正是在那個時期與地震工作結下了不解之緣。

地震群測群防隊伍是不同于專業地震隊伍的一支業余測報地震的隊伍,這支隊伍由宏觀和微觀地震測報點組成。宏觀測報點負責觀測動植物、井水水位、天氣等的異常變化,微觀測報點則用自制的土儀器觀測地震前的地電、地應力、地電阻率、地磁、植物電等的變化。土地電是各微觀測報點的標配。

1 群測群防

1973年山西靈丘發生小震群,山西省地震隊派員到雁北地區發動群眾,宣傳地震知識,幫助有條件的學校和生產隊建立群眾地震測報點,縣革委會科技局組織召開建立群眾測報點的會議。當時,我在渾源縣西坊城中學任教,因我帶物理課,校長韓者印派我參加這次會議,參加會議的還有渾源中學教物理的王禹等中學老師。

在渾源中學的一間教室內,田偉倫(時任山西省地震隊負責人)首先介紹山西及雁北地區的地震趨勢:從1966年河北邢臺地震后,中國大陸地區進入新的地震活躍期。按照李四光的“山”字形構造理論,恒山山前斷裂地區是地震多發區,歷史上靈丘于1626年發生過7級地震?，F在又發生小震群,要特別警惕。根據毛主席“要打人民戰爭”的指示,要發動群眾搞地震的群測群防。

山西省地震隊閻維彰同志也向大家介紹什么是地震,地震的震級、烈度、破壞情況等基本知識;并以安徽省地震隊編印的《土法群測群防地震》(書名可能有誤)為藍本,介紹土地電的安裝、測報、分析的方法等等。

會后回到學校,我向韓校長做匯報。韓者印是一個樂于接受新鮮事物的人,也是勇于支持做新鮮事情的人。當即決定在西坊城中學搞地震測報點,確定地震測報點由我、張采鳳老師負責,將學校圖書室旁邊的一間教室作為測報點的觀測室(見圖1)。

圖1 西坊城中學測報點Fig.1 Forecast point of Xifangcheng middle school

為了充實地震知識,我到學校圖書室尋找有關地震的書籍,由于“文革”的影響,原本藏書不豐的圖書室,藏書就幾百冊。在這有限的書籍中,竟然奇跡般地找到一本有關地震的小讀物、一本日本鳥山英雄編寫的《地震云》。我一口氣將這兩本書從頭讀到尾,大致弄明白什么是地震,地震是怎樣發生的,地震的分類,什么是地震的震級、烈度、震源、震源深度等。知道地震似乎與氣象有點關系,地震前有地震云出現等。這兩本書就是我們初識地震的啟蒙讀物。

有一點點知識儲備后,決定先從土地電入手進行地震觀測。土地電的裝置比較簡單,把兩個埋在土中的電極用導線連接起來,接在量程50微安或100微安、精度在1.5級以上的微安表上就可進行觀測。

我們選定方位布極法埋設水平土地電,在北—南、東—西、北東—南西、北西—南東4個方向各設一個電極,北、東、北東、北西為碳電極,南、西、南西、南東為鉛電極。每個方向的極距為50米。同時還安裝1組鉛—鉛和1組碳—碳同性電極的土地電。按當時的說法——我們這是遵照毛主席“自力更生”的教導,土法上馬、修舊利廢的成果。除土地電外又安裝2組植物電和地傾斜、地應力、地磁等觀測儀器,先后設置12種土儀器測報地震的觀測項目。

為規范地震儀器的觀測,制定《觀測規程》,規定觀測時間、觀測頻次,觀測要求、記錄電流的方向等;印制各儀器的《觀測記錄表》;繪制日均值、五日均值或五日滑動值曲線。

1973年11月,西坊城中學地震測報點正式開始地震測報工作。從各個班選了約30名認真負責的同學擔任觀察員,老師負責數據分析。測報點的師生“一顆紅心為革命,搞好測報為人民”,堅持按時觀測、準確記錄、細致分析、及時上報,每日對大量觀測數據及時進行處理,繪制日均值圖、5日滑動值圖、5日均值圖,必要時還繪制重點值圖、瞬時值圖和矢量圖等。

西坊城中學地震測報點不僅是渾源縣成立最早的測報點,在當時雁北13縣也是成立最早、觀測項目最多的測報點,被雁北地區地震辦公室列為重點聯系的測報點之一,靈丘中學、朔州師范、大同礦務局中學、大同616廠、廣靈中學等測報點亦在之列。

1976年和林格爾地震后,震情趨勢變得緊張,省里要求晉冀蒙交界區各縣加強地震工作,加強地震辦公室的力量,鞏固和建立地震測報點和宏觀觀測站?？h里決定借我到地震辦公室幫助工作,讓我和地震辦公室的負責人陳冠直共同管理縣里的地震工作。我們經過一番策劃,決定在原有測報點的基礎上在縣城北、南、東3個方向新增設吳村、土嶺、王莊堡等測報點,建成全縣的地震群測群防工作系統,并很快投入運行。制定《渾源縣地震群測點觀測規范》,規定統一的觀測時間、觀測頻次和觀測要求、記錄電流的方向等,規定觀測數據上報縣地震辦的時間;印發各種土儀器的《觀測記錄表》;配發用以繪制日均值、5日均值或5日滑動值曲線的坐標紙;編印防震知識傳單;通過縣廣播站播放防震知識,在全縣和各公社多次召開防震工作會議……地震群測群防工作在我們的努力下搞得有聲有色。

那時,全雁北地區,全省乃至全國有條件的企事業單位、學校、部隊、生產隊等紛紛成立地震測報點。地震測報點形成的網絡承擔了宏觀觀測網、防震減災知識宣傳教育網和災情速報網的職責,為專業地震隊伍提供地震宏觀前兆異常信息,為地震短臨預測預報提供依據。大量的事實充分證明,群測資料在多次成功地震預報中發揮了不可取代的作用。根據地震現場考察,很多中強地震以前,都有不同程度的宏觀異常顯示,這些宏觀異常的收集報送主要靠群眾測報隊伍。例如,1976年和林格爾6.3級地震,龍陵7.3、7.4級地震,群測點都起到重要作用。

2 群防威力

1976年7月28日3點42分,正在辦公室值班的我被強烈的晃動驚醒,我感到發生地震了,急忙跑到院子里拉響防空警報,打電話到各測報點了解情況,各測報點迅速上報測報點所在地的情況,很快搞清地震不是發生在渾源,遂向雁北地區地震辦公室作匯報。唐山大地震前,渾源縣的地震測報點程度不同地出現一些異常,但并未引起足夠的警惕,多是震后總結時發現。唐山大地震后,全中國都在防震。渾源縣地處晉冀蒙重點防御區,更是防震的重點?？h里成立防震指揮部,在地震辦公室院內的防震棚內辦公。每當夜幕降臨,防震指揮部的成員就到棚內聽取地震辦公室的匯報,了解異常情況,以決定夜晚能不能讓群眾回家睡覺。

記憶猶新的是8月中旬的一天晚上七八點鐘,嘰嘰喳喳的鳥叫聲劃破夜晚的寧靜,一大群鳥由東向西飛臨渾源縣上空,這支飛禽大軍足足飛越半個小時才漸漸遠去。面對此情此景,人們驚恐萬狀,擔心是大地震來臨之前的動物異常,紛紛到指揮部打探消息。就在這時,正巧有測報點的人送來了捕獲的一只鳥。指揮部人員端詳良久、面面相覷,誰也說不出這只鳥的名稱。我們急忙打電話找渾源師范和渾源中學教生物的老師前來辨認。兩位生物老師對照飛禽圖譜也未找到答案。但可以肯定這種鳥既不是本地鳥種,也不是遷徙的候鳥。雖經眾人討論、辨別,最終也未搞清這是什么鳥,這么多的鳥來自何方、飛向何處。

對這突如其來的一大群飛禽,是不是地震的前兆,必須迅速作出判斷。我們急忙打電話了解各測報點的情況,各測報點的觀測儀器未出現明顯的異常,也未發現其他的諸如動物、水井水位的異常。綜合各群測點的情況,我們作出這群飛鳥不是地震前兆的判斷。防震指揮部根據我們的意見告訴群眾不必驚慌失措,可以安心睡覺!

類似這樣的情景,全國的群測點都發揮了巨大的威力!

3 “牛刀小試”

西坊城中學的土儀器投入觀測后,如何用觀測到的數據進行地震測報,我們頗下了一番功夫。把觀測到的數據繪成曲線圖,僅僅是測報地震的第一步,如何在曲線圖上找出與地震相關的蛛絲馬跡,首先要確定繪制的曲線與地震是否真有關系。一開始我們將地震目錄上的地震一股腦兒都標在曲線上,經過一段時間的檢驗,對應關系不明顯。經過不斷總結經驗,大致確定一個標取范圍,依照這個范圍按發震地點的方向,標在相應方向的曲線上,以認識曲線與地震的關系。按照這種方法,初步摸索到土地電異常對應地震的一些規律,總結出峰峰法、峰谷法、谷谷法、谷峰法4種預報發震時間的方法。

依照這些規律,我們還推算出計算震級及震中距的經驗公式,摸索到一些按震中距結合地震地質確定發震地點的方法。經過幾年的觀測,發現哪個方向的土地電出現異常,孕震體就在哪個方向,在這個方向上哪個方位的電位高,則孕震體就在那個方位。如東西向發生異常,說明東西方向有孕震體,若東邊電位高,則說明孕震體在東,反之在西。方位確定后,再根據這個方位的地震地質情況和近期的地震活動資料,計算出震中距,確定發震的大致位置。

那時之所以能想出這些方法,也是“初生牛犢不怕虎”的大膽嘗試,竟然較成功地預報了1976年和林格爾地震、四川松潘地震和內蒙古阿巴嘎旗的幾次大震。1976年我國大陸地震頻繁、大震不斷,“瞎貓碰死耗子”的概率也高。比如,內蒙古和林格爾4月6日6.3級地震前,鉛—鉛極西北—東南向土地電的5日滑動值曲線圖上,1976年2月10日至3月7日出現谷谷形異常,推算出1976年4月3日左右,距西坊城測報點127公里的地方將有6.0級地震發生。在這一方向的土地電出現異常的同時,土地磁、地應力、植物電、地傾斜都不同程度地存在異常,分析得出這是震情前兆的判斷;再結合該方向的地震地質及那個時期的小震活動情況綜合考慮,該方向的右玉、內蒙古和林格爾一帶從1973年12月至1976年3月小震活動頻繁,共發生18次地震,其中,2.2～3.0級的12次,最大震級為4.6級。于是,我們把發震地點確定在內蒙古自治區和林格爾縣。

1976年4月6日凌晨4時左右,正在睡夢中的我被強烈的晃動驚醒,朦朧中還依稀聽到隆隆的聲音。我感覺是地震了,急忙跑出屋子,大聲喊叫著“地震了,地震了!”。急匆匆向測報室奔去,先打開土地電的開關,看有什么變化,只看到土地電的讀數較日均值有較大的變化,別的沒什么大的異常。

韓校長及張老師也趕到測報室,我們不約而同地說:“這就是我們預報的地震啊!”土地電初次預報地震竟首戰告捷,使我們備受鼓舞,覺得土地電還真管用,群測群防就是好!地震預報好像并不是那么可望而不可即。但也有一絲的疑惑,地震預報真的就這么容易、簡單嗎?

盡管那幾年的觀測實踐證明,對于近震、大震,各種土儀器都有反應,但是也有過不相信土儀器靈敏度的經歷。例如,我們的鉛—鉛極東—西向土地電從5日滑動值曲線圖上,1976年4月24日至6月12日,出現谷谷形異常,推算出1976年7月31日左右距西坊城測報點300公里的地方有一個7.3級的地震,這一地震恰是唐山—豐南地震的反應。但因懷疑是土地電受到干擾,沒有及時、細致地對土儀器異常進行分析,以致漏報。

那時我們堅信,只要對各種觀測手段及時綜合分析,反復研究琢磨,是可以較好地作出地震預報的。認為,震情預報是主觀認識,發震情況則是客觀實際,要使我們的主觀認識符合客觀實際,只有按照毛主席“一個正確的認識往往要經過由物質到精神,由精神到物質即由實踐到認識,由認識到實踐,這樣多次的反復,才能完成”的教導,不斷總結經驗,“有所發現,有所發明,有所創造,有所前進?！迸槿嗣裾竞脥?放好哨。

至今,我雖然無法解釋用土地電、用推導的經驗公式預測地震三要素的科學性和理論根據,但當時土地電出現的異常確實存在,我們也確實向雁北地區地震局和省地震局匯報過出現的異常和預報意見。盡管這些預報意見未被采納,但畢竟寫下了值得銘記的一筆。我也因群測群防取得了些許成績,因而被省地震局點名參加1976年國家地震局在山東濟寧召開的全國群測群防地震工作會。

4 濟寧會議

1977年2月16日,國家地震局下達的005號文件稱,在山東省濟寧市召開土地電、土地應力測報地震經驗交流會。山西省地震局派我作為山西群測群防的代表和省地震局負責群測群防工作的閻維彰同志去山東濟寧參加會議,并讓我準備大會發言,介紹用土地電測報地震的心得體會。

會議在運河邊的一個飯店舉行,當時開會需要交伙食費和糧票?；锸迟M按行政級別交納,級別越高的交得伙食費越多,一人一天交一斤全國糧票。

來自全國的群測群防地震搞得好的單位在會上介紹各自的經驗,我作為山西的代表在會上做題為《反復實踐 認真總結——用土地電預報地震的體會》的發言。地球物理研究所的宋良玉同志對我的發言很感興趣,大會交流后專門找到我,又仔細看我帶去的材料。并說:“你們的土地電很有研究價值,好好堅持觀測,認真進行總結?；厝ズ?將你們的觀測資料按時寄給我一份,我想進一步做些研究?！蔽覀兤】h的土地電能受到專業研究人士的重視,倍感興奮和有成就感?；氐娇h里,我按旬將觀測數據寄到宋良玉處,她做了什么研究,我不得而知。但那時的土地電至少為專業研究貢獻了綿薄之力。

會議期間,我還結識一些搞土地電的同行,就土地電測報地震的問題做相互交流,收獲良多。閻維彰同志在會上拜訪各地從事群測群防的同志,建立聯系、收集資料,忙得不亦樂乎。

會議表明,作為地震群測群防主打觀測項目——土地電、土應力,確實在地震預測預報中發揮了不可磨滅的、積極的作用,盡管其科學性尚不明確。

1977年3月,國家地震局編印《土地電土應力測報地震經驗交流會資料選編》,這是對土地電、土應力預測預報地震的一個歷史性總結。

此后,地震出版社約閻維彰和我編寫一本《土地電與地震》的小冊子,我們收集全國大量的土地電測報地震的資料,對資料進行詳細認真的研究、考證、分析、歸納,抽取有規律的共性問題作為重點進行編寫,于1978年底脫稿。但那時人們已開始認真反思一些曾經轟轟烈烈的事情,對群測群防亦有微詞,認為專業前兆儀器尚不能完全捕捉地震前兆,更何況土儀器呢!致使《土地電與地震》未能出版。1979年我調到山西省地震局,在《山西地震》編輯部任編輯,《土地電與地震》得以在《山西地震》上連載。

5 結語

我是地震群測群防的實踐者、見證者,是地震群測群防使我這個對地震一竅不通的門外漢成長為一名專業地震工作者,是地震群測群防改變了我的人生軌跡,是地震群測群防豐富我的工作閱歷,是地震群測群防錘煉我不斷探索的意志,是地震群測群防造就我的地震期刊編輯生涯,是地震群測群防使我的青春歲月涂寫濃墨重彩的一筆,是地震群測群防留給我不能忘卻的記憶!