地震光是什么樣子的

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地震光有形形色色的形態,歸結起來可分為閃電狀、朦朧彌漫狀(片狀)、條帶狀、柱狀、探照燈狀、散射狀和火球狀等 。就光的顏色而言,有紅、橙、黃、綠、藍等,但以藍色和紅色較多,黃色次之 。通常以片狀光、帶狀光,以藍色居多;而火球、火團、火焰、火柱多為紅色、紅黃色和白色 。但不是絕對,有時地光的顏色還隨時間變化 。
發生地震前會有發光現象嗎
地震發光現象,俗稱“地光”,是一種自然光源 。世界上有關地光的最早文字記錄是《詩經·小雅·十月之交》,里面記載了公元前780年(周幽王二年)發生在陜西省岐山地區的一場6~7級地震:“燁燁震電,不寧不令 。百川沸騰,山冢崒崩 。高岸為谷,深谷為陵 ?!逼渲小盁顭钫痣姟本褪菍Υ舜蔚卣鸢l光現象的描寫 。公元一世紀,羅馬歷史學家塔西佗的《編年史》中,記述了公元17年小亞西亞地震破壞了12座城市和地震發生時火光閃閃的現象 。這是外國人對地震發光現象的最早記錄 。


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長久以來,地震前或地震發生過程中是否有發光現象這一問題,讓人們倍感困惑 。一些人認為,地光完全是目擊者在地震發生時因內心恐懼所產生的幻覺 。19世紀以前,在有關的觀察報告中,地光多被解釋為地方性雷暴、云霞、彩虹、激光、流星等 。在電力被廣泛利用后,又有人懷疑地光是輸電線路打火、電焊弧光等等 。

1750年,英國和北歐頻繁發生地震并出現眾多地震發光現象,從而引起倫敦皇家學會的注意 。威廉·斯圖克雷博士曾試圖用地表電流來解釋地震的熱、聲、光現象 。直到20世紀初,意大利學者里佐收集了1905年9月8日發生在意大利長拉布里亞地震的42份地光材料,開創了深入研究地震發光現象之先河 。1910年,加里廣泛收集了歐洲148例地震發光資料,發表了《地震時觀察到的發光現象的搜集和分類》一文,成為分析研究地震發光現象的開山之作和精細劃分地光類型的寶貴文獻 。此后,通過逐年對地震發光現象的觀察和大量翔實豐富的觀察報告,人們才逐漸解除了對地光存在的真實性的懷疑和誤解 。


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光怪陸離的形態地光的形態很難用簡單的語言文字準確而形象地描述 。它們有的形似霓裳入云,態若仙女散花,色帶飄蕩,有的光如火炬,霞若寶塔,在天邊或直照云端,或如天燈高懸、串球盤旋:有的貌似火紅幕布,狀若銀白屏扇,在地平線附近或彩虹豎立、弧光沖天,或光帶平鋪、光扇疊嶂,而更多的是明亮耀眼的圓球體,像串串葫蘆,光點閃閃……

【地震光是什么樣子的】
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科學家們分析研究了形形色色的地光形態后,按放電形式將其歸納成3種類型:一種是低空大氣的放電形式 。它形態多變,有時輪廓模糊,有時旋轉飄動,有時一閃而過,但比雷雨閃電持續的時間要長,可以把遠山森林的輪廓映襯得清清楚楚 。一種是不完全的火花放電形式 。它飄忽不定,閃爍著很亮的藍色光,形態為單一的光束或光帶 。一種是地下溢出物質流放電形式 。它從地面沖天而起,由下而上擴散成光柱、火球、彩帶等,光柱頂部多擴展,常呈現各種焰火般的形態,火球從地面升起,呈直線、拋物線和螺旋滾動,彩帶呈半球狀、扇形的弧線,或臨近地平面,或并列于低空 。
紛繁復雜的成因科學家們認為:地光的成因,一是地球內部能量急劇聚集,于地殼上層直接放熱發光,一是地球內部能量強烈釋放,于低空大氣層輻射放電發光,或者是二者的組合 。

在第一種成因作用下,地光的形態多是底邊在地面,半徑幾十米至百米,呈現稍平的半橢球形或扇形彩虹光帶,以及拔地而起的光束、光柱、光球等 。

在地震發生前,地球內部的部分介質已處在應力急速積累的狀態,地殼上層巖石開裂膨脹,并產生電、磁、熱及其他物理和化學性質變化 。在巖石變形過程中,各部分間的撞擊與磨擦能產生大量的熱,熱度達到一定程度即發出光亮,其道理就像“馬蹄上的鐵掌與路面上的石頭撞擊后而產生的火花一樣” 。

巖層的斷裂導致大地自然電流被切斷,改變了地殼內部水的流動和地磁場,即在某些地區產生明顯的電位差 。


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曾經有人進行過詳細計算:地下水在1000個大氣壓下流動時,可產生1~10萬伏的電位差 。若巖石有1%的間隙,每平方千米的電流可達3~30安培,會產生2~200伽馬的磁場,極易引發電弧發光,當富含具備壓電效應的石英類礦物的高電阻率巖石被低電阻率的巖石覆蓋時,由于地下水的存在,其界面電場會發生變化并產生電流 。當地震應力在10~100帕之間變化時,如果壓電巖體輸給發光體的總功率有1%~10%成為可見光的話,就足以產生極光光體 。

在第二種成因作用下的地光,除具備前者所顯現的形態之外,還有其光怪陸離、變化萬千的特殊類型 。

人們常把地球內部比喻成一個巨大的“天然核反應堆”,地震能量就來自它的“核轉化” 。在這一轉化過程中,釋放出的大量帶電高能粒子,在高速運移中因受到巖層阻擋而改變速度時,會輻射出光子、中微子,然后毫無阻礙的穿透地殼并使地面大氣發生二次電離 。

地殼裂縫的急劇開合,可導致地層中的氣體、蒸氣、鈾、釷、氡等放射性物質呈電離狀態噴出地面,形成一股股強大的電荷和載熱物質流 。進入低空大氣層后,大氣不同部位的靜電場的電荷密度發生改變,形成強電場,直接參與異種電荷中和放電過程 。在地球表面曲率半徑小的山頂和地氣噴出的縫隙地帶,由于電荷密度大,同性電荷相互排斥,稍有大氣擾動,大量的同性電荷就被帶到空氣中形成“空間電荷氣塊” 。這些“氣塊”在低空隨氣流飄動,當遇到異性“電荷氣塊”,特別是靠近異性電荷異常密集區時,便形成很強的局部電位梯度,使異性電荷擊穿空氣產生電荷中和,放電發光 。當有云塊飄來,云塊就會感應帶電,在適當的條件下放電發光 。


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上述的放電發光過程,若發生在地表突出物的頂部,因電荷的不斷補充,持續時間較長,寬度較大,多形成閃爍型和片狀地光,若發生在河谷、噴沙冒水孔、裂縫井壁,由于“地氣”(天然氣,沼氣、高能離子、氨氣等)的參與而形成大小不一的火球,若低層空氣中存在著多種形式的放電過程,可在某兩個方向相反的放電過程之間形成火球,并由此獲得巨大的旋轉速度,旋轉起飛 。由于球體內部帶有電離的混合氣體(氮、氫、氧、臭氧、氧化氮等)不穩定,在移動過程中碰到障礙物或球與球之間相互碰撞,就爆炸成五彩繽紛的焰火 。
臨震前的信號據不完全統計,80%以上的地.光是在地震前1小時至震發時段發生的 。由于白晝光亮較弱,難以分辨,只有在黑夜里光亮明顯,容易惹人注目 。所以,常給人防不勝防的恐懼感和發現甚晚之遺憾 。但是,在國內外許多地震中,也有在震前幾小時、幾天,甚至更長時段里出現地光的實例 。

在綜合研究了世界各大地震的發光現象后,地震學家們發現,震前的地光形態、空間分布及地光亮度等普遍存在以下特性:形態多以光球,片狀和閃電式出現 ??臻g分布和亮度上具有初始時分散、亮度弱,越趨發震時越集中、越亮 。在震中外圍所見的地光方向,或指向震中呈環形展布,或指向斷裂構造帶呈帶狀分布,或指向某特定地質體呈塊狀分布 。在未來震中區所見地光方向零亂,但密度和強度要比外圍區所見到的大 。8級以上地震,地光發光點分布范圍可超過500千米;7~8級地震,地光發光點分布范圍約200千米:6~7級地震,地光發光點分布在100千米范圍內,5~6級地震,地光發光點只限于震中附近地區,而且數量有限 。

根據這些特性,人們可以粗略地預測出即將發生的地震的大概方向、時間、地點和震級 ??梢姡毓馐欠浅V档弥匾暤呐R震信息 。對它的詳細研究和觀測,不僅有助于短期臨震預報,對探索地震成因也具有特別重要的意義 。


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