让“地震云”不再众说纷纭
2024-11-30 00:00:00刘浩
百科知识 2024年21期
每当震级较大的地震发生后，网上就会出现一些关于“地震云”的照片。这些照片中的云五花八门，看上去十分怪异，被疑为“天有异象”。从外形上看，有荚状云、乳状云、波状云、絮状云；从色彩上看，既有火烧云，也有被灯光“染色”的云……那么，这些所谓的“地震云”，真的是地震来临前的征兆吗？
地震“云兆” 中西皆有
地震是一种突发性强、破坏力大的自然灾害。从古至今，人们一直在求索地震发生前的征兆，以期提前做好防范自救的准备，尽量减少人员伤亡和财产损失。中国古代的地震征兆大致可归纳为四类：天象变化、地发雷声、动物异常反应和天气异常。天象变化是指日食以及星象的改变，地发雷声是指地震前地下发出的轰鸣之声，动物的异常反应包括鸟兽集结、鸣叫等，天气异常主要指水旱灾害、云霞雹雾等。古人早已知晓天象与地震并无必然联系，如明代以后，有关日食伴随地震的记载已大幅减少；地发雷声、动物的异常反应与地震的关联已被现代科学所证明；天气异常与地震的关系尚未得到主流学术界的广泛认可。
那么，云与地震是何时联系到一起的呢？在我国，相关记述最早可追溯至先秦时期。《黄帝内经·素问》中曾对五运六气进行过阐释，在谈及“土气”时写道：“土郁之发，岩谷震惊，雷殷气交，埃昏黄黑，化为白气，飘骤高深，击石飞空，洪水乃从……”大意是，土气积郁发作之际，岩石震动、山谷轰鸣，大气交绥，雷声大作，尘埃笼罩，湿气蒸发，化为白气（云），进而形成疾风骤雨，引发山洪。此后，在正史中也经常有云气与地震的记载，如《宋史》载“隆兴二年（1164年）春正月甲寅，白气亘天。是月，福建诸州地震”；《金史》载“乃者太白昼见，京师地震，北方有赤气，迟明始散”。
无独有偶，古代西方也认为云是地震的征兆。明代天启四年（1624年）二三月间，京师发生了多次地震，吏部尚书李崧毓便向意大利籍传教士龙华民询问西方的地震学说。为了解答大家的疑惑，龙华民查阅了大量西方典籍，此后翻译、编排成了《地震解》一书。书中写道：“昼中或日落后，天际清朗而有云细如一线甚长，震兆也。盖此细云既得久存不散，便证空中绝无微风，便知诸气悉收于地下之窟穴也。”不难发现，《地震解》中“气从地穴而出”的观点与《黄帝内经》中的记述颇为相似。另外，由于地震裂缝多成长条状，既然气从裂缝中出，那么古人认为“地震云”呈线状便不难理解了。总之，地震云兆，中西方观点相似，殊途同归。
震云学说 疑点重重
将“地震云”从“征兆”提升到“学说”高度的是曾任日本奈良市市长的键田忠三郎。1948年6月的一天，键田发现奈良市上空出现了一条奇怪的云，状如长蛇，通体乌黑，横跨东西，他宣称这是地震的先兆。巧合的是，两天后，距离奈良市160千米的福井县发生了7.1级大地震。
键田认为，地壳内部发生的异常变化必然会反映在天空中，地壳和云直接通过地壳内部辐射出来的电磁场产生联系。当地壳内部应力急剧调整，或者当地壳内部产生剧烈的电流时，就会向天空发出强烈的电磁波，从而影响空气中的水蒸气，进而形成形状异常的云。按照键田的解释，“地震云”的形成受到了电磁波的影响。事实果真如此吗？
实际上，云的形成并不受电磁波的“直接操控”。电磁波也称电磁辐射，是电场和磁场按照一定规律相互作用的产物。按照波长不同，电磁波可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。键田并没有指出影响云形成的是哪种电磁波。电磁波普遍存于自然界，太阳光中就囊括了大多数种类的电磁波。如果云的形成与电磁波有关，那么云的分布、形状应该存在昼夜差异，但这种情况并不存在。如果云的形成只与某一特定波长的辐射有关，我们岂不是可以利用该辐射操控云的分布，进而操控降雨？事实证明，这种情况也是不存在的。
云状万千 成因相似
那么，云的形成受何种因素控制呢？虽然云的形态多样，风格各异，但形成条件却大同小异，大致由三个因素决定：水汽条件、上升运动以及大量的凝结核。
成因一：水汽条件
正所谓“巧妇难为无米之炊”，如果空气中没有水汽，断然难以成云。正是由于水汽的存在，才让地球这颗蓝色弹珠上增添了不少云雾缥缈之气。自然界中的水存在三态转化，想让空气中的水汽凝结成云，就需要对空气进行降温。那么，如何让空气降温呢？
成因二：上升运动
俗话说，高处不胜寒，高空中的气温较低，是让水汽凝结的绝佳场所，把空气抬升到高空便是成云的好办法。抬升空气大致有四种方式：热力抬升、动力抬升、地形抬升和大气波动。
热力抬升 蒸馒头时，锅中的热气会不断向上升腾；同样，在烈日的炙烤下，大地升温，不断加热近地面的空气，被加热的空气泡（学名热泡）会不断上升，这便是热力抬升。在上升过程中，热泡不断变冷，其中的水汽便凝结成云。积云、高积云、卷积云等云系都是通过这种方式形成的。
动力抬升 当天气系统过境时，往往会伴随着锋面，由于冷暖气团的重量不一样，更轻、水汽含量更多的暖气团一般会被冷气团向上抬起，这便是动力抬升。暖气团中的水汽在上升过程中不断遇冷，凝结成云。在暖锋面，可以产生卷云、卷层云、高层云、雨层云等；在冷锋面，则可以产生层状云系或积雨云等。
地形抬升 在云的塑造方面，地形占有重要的一席之地。晋代诗人陶渊明在《归去来兮辞》中这样写道：“云无心以出岫，鸟倦飞而知还。”“白云出岫”这个成语即是从此处演化而来的。当暖湿气流进入山地，便会被山峦抬升，进而凝结形成地形云，这便是山间常常云雾缭绕的原因。古人不明就里，误认为云是从山洞中飘出来的。如果大气层结不稳定，地形云可能以积云、积雨云的形态出现，肇启于山间的冰雹云即是此类；如果大气层结稳定，地形云会以层状云的形态存在，萦绕于山间的云雾即是此种；如果水汽不充沛，则可能产生旗云；如果高空中有下沉气流，还可能出现荚状云。这种有飞碟外形的云常被认为是“地震云”。
大气波动 当气流翻越山峰时，在重力的作用下往往会产生重力波，这种波动可以影响到高空。如果某个高度上恰巧水汽条件较好，那么经过波动以后，便会在波峰的位置发生上升、凝结，在波谷的位置发生下沉、蒸发，从而形成一条条并排着的云，这便是大气波动成云的机制。被网友们戏称为“排骨云”“天梯云”的云便是由此形成的，它们的学名其实是波状云。曾被认为是地震征兆的线状云也是波状云的一种，它的形成确实与“波”有关，但不是电磁波，而是重力波。
成因三：凝结核
说完了水汽条件和上升运动，最后来说说凝结核。凝结核是指凝结过程中起凝结核心作用的固态、液态和气态的气溶胶质粒。灰尘、烟尘、人类活动排放的各种颗粒物、海盐微粒等都可以成为云的凝结核。纵然在没有凝结核的情况下，水汽也能凝结，但这需要非常苛刻的温度（如低于-40℃）才能实现，而有了凝结核的参与，水汽凝结所需的温度就会降低至0℃左右。因此，自然大气中云滴的形成基本都有凝结核的参与，可以说，凝结核是云滴形成中不可或缺的条件。
民间猜测 捕风捉影
“地震云学说派”尚且能做出云和地震有关联的解释，而以民间爱好者为主体的“地震云民间派”则只停留在震后拍云、提出疑问、网上发布的阶段。在“民间派”看来，稍微有些特点的云都可能是“地震云”。
2023年8月6日2时33分，山东省德州市平原县发生了5.5级地震。地震前的5日傍晚到6日凌晨，济南、德州、济宁等地的多位博主发布图片和视频，宣称天空中出现诡异红光，是地震前兆。那么，这种红光到底是如何产生的呢？
其实，这种红光是红色光源照到厚厚的层状云上，由于米散射而形成的一种光学现象。这时的云层起到了类似电影幕布的作用，云粒子把红色的光散射到了人的眼睛里。
常见的散射有瑞利散射和米散射两种。瑞利散射是在粒子直径远小于可见光波长的时候才发生的。例如，空气分子对可见光进行瑞利散射时，紫光和蓝光被散射掉，由于人眼对紫光不敏感，所以天空看上去是蓝色的。米散射的产生条件是粒子直径与可见光波长相仿或者比可见光波长大。米散射对所有可见光一视同仁，无论是红光还是蓝光，散射的程度大致相仿，因此阳光在经过米散射后仍然是白色的，这就是云、雾呈白色的缘故。
天空出现“红云”的概率是很大的，只要层状云的厚度合适、有红色光源，就可能出现，跟地震没有必然联系。那有没有“蓝云”呢？也有。只不过蓝色的云跟天空的颜色比较接近，不容易被人察觉罢了。
火烧云也常常被认为是“地震云”。火烧云因绚丽的色彩而引人注目，其色彩跟刚才提到的瑞利散射有关。傍晚，随着太阳高度角的逐渐降低，阳光在大气层中的路径越来越长，瑞利散射把可见光中波长较短的紫光、蓝光依次“截和”，最后只剩下波长最长的红光。因此，傍晚的火烧云起初往往是金黄色，尔后慢慢向红色过渡。从种类上看，高云族中的卷积云、卷层云，中云族中的高积云、高层云，低云族中的层云、层积云等都可以形成火烧云。也就是说，火烧云与地震根本风马牛不相及。
被误认为“地震云”的云太多了，难以尽述。这些猜测之所以经不起推敲，原因在于它们混淆了时间顺序和因果关系。在日常生活中，当两个事件次第发生时，人们会下意识地认为前者是后者的原因；而如果结果能在原先设想的原因之外独立存在，那这种因果关系便不存在。在逻辑学上，有人将这种错误的归因方式称为“在此之后”谬误。虽然有时地震前会出现“奇形怪状的云”，但二者并非因果关系。网传的“地震云”图片多是在地震发生之后才被“晒出来”的，这就相当于“先打靶，后画圈”，必定能打中靶心。故而这些所谓的先见之明，只不过是唬人的把戏罢了。
无论是波状云、絮状云，还是荚状云、乳状云，它们都不罕见，在云的分类中，都有对应的属种，成因也有科学解释，不能用以预测地震。只是在快节奏、信息化的社会背景下，大家仰望天空的次数变得太少了，尤其是这些云出现时并没有伴随大风、降水，人们更不会刻意去观察天空。它们悄悄地来，静静地去，很少被人们关注。希望大家停下忙碌的脚步，经常记录头顶的那一片天空，拍下属于自己的那片云。或许借助自己的拍云经历，你也能够让“地震云”不再众说纷纭。
【责任编辑】谌 燕
