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“磁暴二倍法”的测震原理
内容摘要：由于月亮和太阳对地球产生的万有摩擦力（引潮力）的作用，引起了地下岩浆的流动，地下岩浆在流动时局部会形成涡流，岩浆涡流就会引发地震。由于地球经常吸收太阳射来的质子，使得地球带有正电，并且物质有电子由高温区向低温区流动的特征，使得地球内部带着正电，带正电的岩浆涡流会产生磁场，因此地震伴随着磁场产生，即地震和磁暴是同时进行的。由于→ 万有摩擦力（引潮力）与距离的立方成反比，地球和月亮又是有规律地在椭圆轨道上运行着，使得太阳和地球之间、地球和月亮之间的距离和位置在不断地变化着，并且是有规律地重复着，也就是说月亮和太阳对地球产生的万有摩擦力（引潮力）的大小是在不断地变化着，并且是有规律地重复着，这就使得磁暴和地震的发生也是有规律地重复着，因此两次磁暴（地震）发生后，再经过这两次磁暴（地震）时间差那么长的时间后，又会发生新的地震（磁暴）。
关键词：地震、磁暴、磁暴二倍法、磁暴月相二倍法。
张铁铮的“磁暴二倍法”预测地震非常有效，既然有效那就必然有一定的道理，今天我就张铁铮的“磁暴二倍法”预测地震的原理作一下分析，与大家共同探讨，以便寻求预测地震的最好方法。
要想知道“磁暴二倍法”的测震原理，那就必须搞清磁暴和地震的产生原因和它们之间的相互联系。
一、磁暴产生的原因
磁暴是常见现象。不发生磁暴的月份是很少的，当太阳活动增强时，可能一个月发生数次。（参考文献1）
太阳上的物质在行星对它产生的万有摩擦力（引潮力）的带动下，会以赤道为中心，朝太阳自转方向相反的方向流动，在流动的过程中，赤道两边会形成涡流，这种涡流和地球上的台风一样，下面的物质会边旋转边上升。由于下面的物质温度高，上升到太阳表面时会发生爆发，这种爆发会把质子扩散在太空中，当这些大量喷发出来的带正电的质子到达地球时，就会引起地球上的磁异常，这种较强的磁异常就是磁暴。（→ 参考文献2）
二、地震产生的原因
地震有不同的类型，不同类型的地震有不同的起因，因此，不同类型的地震就应采用不同的预测方法。
现在人们把地震分为五类，有构造地震、火山地震、 水库地震、陷落地震和人工地震，根据我对地震的研究认为，还应有一种地震，叫岩浆地震，并且造成大灾难的地震都是岩浆地震，所以只要我们能把岩浆地震预报准确，地震给人类带来的灾难就会大大降低，那什么是岩浆地震。
由于月亮和太阳对地球引潮力（→ 万有摩擦力）的作用，使得海水形成了海潮，地壳形成了固体潮，地下岩浆形成了岩浆潮。岩浆潮会使岩浆由东向西不断地流动。
流动的空气能形成台风或龙卷风，流动的水会形成涡流，流动的岩浆也必然会形成类似的涡流。上冷下热的空气能形成威力巨大的台风和龙卷风，那么上冷下热的岩浆必然会形成威力更大的岩浆涡流，威力巨大的岩浆涡流就会引起地震，这种由岩浆涡流引起的地震就叫岩浆地震。（参考文献3）
在论述磁暴产生的原因时我们知道，地球经常吸收太阳射来的带正电的质子，因此地球一定带着正电，那么带正电的岩浆在旋转时必然会产生磁场，这就必然也会引起地球上的磁异常，即发生磁暴，因此通过对异常磁场的监测，我们就能准确预报由岩浆涡流引起的地震。（参考文献3）
其实地球内部带着正电还有另外一个原因。我们都知道地球内部的温度很高，并且是越向中心靠近温度越高，可是还有一个现象鲜为人知，地球内部带着正电，越靠近中心带电量越大，因为，如果我们在一绝缘金属棒的一端加热，实验表明，此时在金属棒的两端便会形成一个电位差，产生这一现象的原因可解释为：金属棒中的自由电子好像气体一样，当温度不均时会产生热扩散，自由电子将从高温端扩散到低温端，从而在导体内形成电常此时在金属棒内形成电位差，直至这种非静电力的热扩散与导体内电场相平衡为止，从而使金属棒内高温端带正电，低温端带负电。这就是温差电现象。由于地球内部温度约 4000——5000 ℃ ，而地球表面温度较低，因此，地球存在一个温差电电常（参考文献12）。由此说明，地球内部带着正电，越靠近中心带电量越大。那就是说，岩浆旋泉产生磁场是必然的。
从岩浆地震产生的原因可以看出，岩浆地震和磁暴是同时发生的。
由此看来，引起地球上磁暴的发生有两种形式，一种是太阳爆发时发射出来的大量质子到达地球引起的磁异常；另一种是带正电的地下岩浆形成涡流时产生的磁异常。根据这两种磁暴产生的原因我们可以推出，这两种磁暴在地球上表现的形式必然不同。由太阳爆发引起的磁暴必然是全球性的磁暴，由地下岩浆涡流引起的磁暴必然是局部性的磁暴，并且由地下岩浆涡流引起的磁暴会表现出涡流中心磁场最强，离涡流中心越远磁场越弱的明显特征。所以，只要对全球进行磁场监测，结合对太阳黑子活动的监测，很容易就能判断出磁暴是由太阳爆发引起的，还是由地下岩浆涡流引起的，并根据磁场强弱的变化，很容易就能找到岩浆涡流的中心，达到预测地震的目的。
岩浆涡流产生的磁场虽然不是全球性的磁异常，但是它的覆盖面很大，因为岩浆涡流的最大长度可达5000多公里，所以它产生的磁场几乎可以覆盖半个地球，如图1。如果能测出异常磁场的倾角，那么确定震源的位置就变得容易多了。
对地震和地磁的看法，张老的观点与我的观点很相近，张老认为：“地球是一个运动天体，地磁场是地球上的物理现象。地磁变化是高磁性地壳活动反映。磁暴是高磁性岩浆上涌，向地壳侵入振动引起的前兆，可以预报地震。”（参考文献4）
三、地震伴随磁场的证据
根据我对地震的研究认为，强地震都是由岩浆涡流引起的，岩浆涡流会产生磁场，那么在地震发生的前后就应有异常磁场产生，地震前后到底有没有磁异常，下面的事实可以说明这点。
根据作者（张铁铮）对北京白家疃地磁台1966 年至1970 年止的磁暴资料与同期的地震资料对照，地磁最大幅度与地震发震时间对比图〔张铁铮，1971〕分析，作者发现〔张铁铮，1971〕∶共168 个磁暴中，与地震同时发生的有90 个，占总数的53.7%；震前一天出现的21 个，占12.4%；震后一天出现的16 个，占9.5%。也就是说有127 个磁暴，占总数76%，是在地震发生的同时或前后一天内出现的。没有发生地震的磁暴41 个，占24.4%。在磁暴发生的同时或前后一天内出现的地震，包括国外6 级以上地震51 个，国内华北地区4 级以上地震15 个，国内其它地区4.5 级以上地震44 个，国内国外同时发生了地震17 个。上面的统计分析表明，磁暴的出现与地震发生有一定的联系。（参考文献4）
上面的事实足以说明有些地震本身可以引起磁暴，并且磁异常在地震发生的前后一段时间内一直存在，下面事实也能说明这点。
1966 年3 月8 日邢台Ms7.2 强烈地震发生后，在参加地震预测的研究工作中，作者发现〔张铁铮，1971〕在地震之前地磁场垂直分量〔以下简称“地磁”〕往往出现大幅度的异常变化，尤其是在震前3 至4 天中比较显著。
例如∶1966 年3 月22 日邢台Ms7.2 地震前3 月19 日异常幅度达38.5 伽马。1967 年3 月27 日河间ML6.7 地震，3 月26 日异常幅度高达40.6 伽马。1967 年7 月28 日延庆Ms5.4 地震，7 月24 日异常幅度高达46.5 伽马。在这样大的幅度变化中还包含着日变化及季节影响。（参考文献4）
上述现象说明，地震前的一段时间内一定出现了异常磁场，并且是垂直磁常
在地磁观测实践中，作者（张铁铮）发现地震发生前离震中位置不同距离的台站地磁变化有不同的反映，提出利用这种变化来确定震中位置。采用两个磁暴强度〔垂直Z 分量〕乘积开平方绘制了等磁值线平面图，从图中显示出震中位置在地磁强度最大的台站附近。
根据天津和北京地磁台的磁暴强度和间隔天数,预测2 月13 日在天津以东的渤海地区将发生地震。结果,1970 年2 月12 日渤海发生了Ms4.6(ML5.2)级地震。（参考文献4）
上面的事实进一步说明，地震前的磁异常是由孕育地震的物质产生的，并不是由太阳产生。如果是由太阳产生的，就不会出现 “震中位置在地磁强度最大的台站附近”。因此用监测垂直磁场强度的方法完全可以预测地震。张老下面的观点与我的观点完全一样，即地震伴随的磁场是由地球内部产生的。
通过许多震例的分析，作者（张铁铮）认为排除了外源磁场的影响后，地磁场的变化主要是反映了内源磁场的变化，也就从一个侧面反映地球内部的矛盾运动。（参考文献4）
照有些学者的说法，地磁场的变化都是由外源磁场感应作用引起的。既然如此，那么由日照、黑子、耀斑等引起的地磁场变化，就应该在大区域范围内出现同步现象。实际并不如此。有时在同一时间里，不同地区的地磁场强度一个长期上升，一个长期下降，如1966年至1972 年的武昌台和北京台。有时，一些台则出现翘翘板活动形式的呼应关系，如吉林长春和新疆喀什，一个上升另一个则下降；当上升的开始下降，另一个则变下降为上升。有人说这是地区相隔远造成的差异。但是，有的台站距离不远，如北京、宝坻、巨鹿等台。有时出现的变化是同步的，有时却不同步。例如1969 年7 月渤海Ms7.4 级地震前，宝坻台和巨鹿台出现同步负异常；1975 年2 月海城Ms7.3 地震前，北京、宝坻台出现正异常，而巨鹿台出现负异常。这种变化很难用台址的岩性来解释，除非是构造运动引起的，否则不可能产生突变。（参考文献4）
张老上面的论述，足以说明有些磁异常并不是太阳爆发引起的，就是由地球内部引起的。如果下面的报道是事实的话，更能说明这一问题。
1855年，在日本江户闹市区有一位开眼镜铺的商人，他用长3日尺（1日尺等于30.3厘米）的一个马蹄铁，在马蹄铁上面粘满铁钉，用此来招引顾客。但是，在1855年江户大地震发生的当天，吸到磁铁上的铁钉及其他铁制商品，突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震撼了整个市区。地震过后，发现那块磁铁又恢复了往日的吸铁功能。（→ 参考文献5）
这一现象说明，强地震伴随的磁场是相当强的。
上面是通过对磁场的直接测量断定，地震前震源的上方存在着磁异常，下面是通过间接的方式也可以证明地震前在震源的上方存在着磁异常。
在有些地震前有许多动物会表现出异常现象，不同动物的异常表现可能会有不同的原因，不过某些动物出现异常表现的原因一定是磁场的变化引起的。在阴天或漆黑的夜晚，飞行员利用雷达定位飞行。在没有星星的夜晚，那些夜间迁徙的动物为何也不会迷路呢?研究发现，诸如海龟、鲸、某些鸟类、某些鱼类和鼹鼠，可利用地球磁场进行导航。这些动物的头部有含有磁性物质的特殊细胞，这些磁性物质受磁场的影响而会按磁力线的方向排列。这些排列信息可通过神经系统传到大脑。大脑将这些排列信息进行分析和处理，就可发出指挥动物行进方向的指令。生物学家发现海龟就是通过感应地球磁场进行导航的。幼龟在美国佛罗里达海岸破壳而出后，在大西洋里生活几年，成年后回到出生地进行交配、繁殖，靠的就是头部的磁性“罗盘”。 （参考文献6）。由于通常情况下地磁场的方向是水平的，当地下岩浆旋泉产生了垂直磁场时，这些动物的方向判断就会出错，它们会觉得脚下的地竖立了起来，周围的墙、崖才是平地，这时它们必然会感到天地颠倒，头晕眼花，自然会表现出猪爬墙，鸡上树，鸟撞墙等惊慌失措的各种异常表现。如震前曾看见成群麻雀、燕子飞着撞墙，不知道东西南北了。（参考文献7）。
种种迹象表面，地震伴随着磁场产生，并且产生的一定是垂直磁场，这些垂直磁场是由地球内部产生的，由此可以推测，地球上的很多磁暴就是伴随地震产生的。
四、磁暴二倍法
对已经发生过的有对应关系的磁暴和地震，进行对比分析，作者于1969 年末进一步发现〔张铁铮，1975〕∶某些两个先后发生磁暴的时间T1 和T2，其间隔的天数延长一倍，加上T1 的日期，与它们所对应的地震发生日期MT 相近。用公式表示即∶MT = T1 + 2 (T2 – T1) 如图2。
式中为MT 为推算出的地震发震时间，T1 为第一个磁暴最大活动程度的时间，T2 为第二个磁暴最大活动程度的时间。（参考文献4）
T1叫起倍磁暴时间，T2叫被倍磁暴时间。这种预测地震的方法就叫“磁暴二倍法”。
五、“磁暴二倍法”的测震原理
从前面的论述得知，岩浆地震和磁暴是同时发生的。由于岩浆地震是在→ 万有摩擦力（引潮力）的作用下，月亮和太阳对地球的影响，使得地球产生了地震并伴随着磁异常。由于引潮力（万有摩擦力）与星球的质量成正比，但与其距离的三次方成反比（参考文献6）。也就是说距离对万有摩擦力的影响很大，距离越小，相互之间的万有摩擦力越大，它们之间的相互影响越大，地下岩浆流动越快，地震和磁暴越容易发生，反之，地震和磁暴则不易发生。
磁暴和地震是同时发生的，张老总结的经验可以证明这个观点，张老在他的论文中写到，“磁暴是由于太阳上的黑子群或耀斑等所发生的强大的电磁幅射或微粒幅射引起了全球性的磁扰动。这种扰动在水平分量上规定的K 指数达到5 就定为磁暴。有时磁暴与地震同时发生。”（参考文献4）。
地震伴随着磁暴发生，为什么有时磁暴和地震不是同时发生。这是因为不同的地震有不同的起因，不同的起因就有不同的表现。如果是有磁暴没地震，说明磁暴是由太阳爆发引起的，所以磁暴与地震无关。如果是有地震没磁暴，这就有两种可能，一种可能是这样的地震并不是岩浆地震，它们也许就是现在人们认为的那种构造地震，所以没有磁暴；另一种可能是岩浆涡流产生的磁暴没有被监测到。
由于地球绕太阳运行的轨道是椭圆轨道，月亮绕地球运行的轨道也是椭圆轨道，即太阳与地球之间、地球与月亮之间的距离有时近有时远。距离近，产生的万有摩擦力大，地震就容易发生，距离远，产生的万有摩擦力小，地震就不易发生，所以地球上的磁暴和地震有时容易发生，有时不易发生。
由于地球和月亮的运动是很有规律的，太阳、地球和月亮之间的距离和位置每隔一定的时间就会重复出现，它们之间的距离和位置又与磁暴和地震的发生有着直接的关系，因此，易发生磁暴和地震的时间有规律地重复着。具体来说，如果这个时间易发生磁暴，其实这个时间也易发生地震，下一个时间易发生磁暴，其实那个时间也易发生地震，再经过这两个时间之差那么长的时间后，易发生磁暴和地震的时间就会重复出现，即“磁暴二倍法”公式中的MT 、 T1 、T2 三个时间都既是容易发生磁暴的时间，又是容易发生地震的时间，正是这个原因的存在，T1 、T2有时取得就是地震时间，因此用“磁暴二倍法”可以预测地震。这就是“磁暴二倍法”的测震原理。
按照这样的解释，磁暴三倍法、磁暴四倍法……也应该可以预测地震。从道理上讲是可以的，但从实际上讲是不行的，因为两个磁暴发生的时间不是按严格的规定时间发生的，而是在某个容易发生磁暴和地震的时间范围内，任一时刻都可能发生，有一定的误差，因此我们用三倍、四倍法预测地震误差就会很大，就没有意义了。
由于易发生磁暴和地震的时间按一定的规律重复着，这种重复一定与地球、月亮甚至其它行星的运动规律有关，下面的事实可以说明这点。
90年代，作者（沈宗丕）在预测环太平洋地震带上8 级左右大地震时，发现二个异常日期之间的天数，如果符合 29.6天的倍数，与8 级左右大地震发震日期有更好的对应关系。 29.6天近似月球的望、朔周期。作者开发的“磁暴月相二倍法”预测发震日期由此产生。（参考文献9）
“磁暴月相二倍法”取上弦、下弦、朔、望四个月相，上弦日指初七、初八、初九；下弦日指廿一、廿二、廿三；朔日指廿九、三十、初一、初二；望日指十四、十五、十六、十七。凡是K≥7的磁暴日发生在这四个月相内，则被选入。通过这一准则，就筛去了一部份不在月相中发生的磁暴日，这样可以提高预测率。（参考文献10）
沈宗丕总结的“磁暴月相二倍法”充分说明易发生磁暴和地震的时间与月亮运转周期和位置有着直接的关系。既然磁暴和地震与月亮运动的周期有关，那为什么不是正好与月亮运动的周期对应，这是因为对地震的影响不仅与月亮有关，还与太阳，甚至其它行星都有关系。如果有充足的资料，把地球运转的周期考虑进去，把最大的行星木星以及离地球较近的其它行星的运转周期考虑进去，也许预测地震的准确率将会更高。美国学者拉里•伯格〔Larry Berg〕就发现各个行星在太阳系中的位置不同对地球上发生地震的几率影响很大，他发明了一种计算天文指数的方法可以预测地震（→ 参考文献11）。
张老在他的论文中为了证明地震发生在磁场变化较大的地区，他共举了三个例子，在这三个例子中我有一个新的发现，我把这三个例子的一些情况列入下表。
从表中看出，当起倍磁暴时间和被倍磁暴时间很近时，它们之间的差是半个月或半个月的倍数。半个月正是月亮引起潮汐变化的周期，这个现象再次表明，月亮的运转与磁暴有着直接的关系。
根据这个现象推测，能够预测地震的磁暴都是由地球内部产生的，不是由太阳爆发引起的，由太阳爆发引起的磁暴也许无法预测地震。
根据这个现象推测，地震前的磁异常在地震发生前的一个月内就应有明显变化，因此我们有足够的时间来监测地震。
根据这个现象推测，沈宗丕总结的“磁暴月相二倍法”也许不应该是符合29.6天的倍数，也许应该符合 29.6÷2＝14.8天的倍数更合理。
“易发生磁暴的时间和易发生地震的时间是相同的，并且按照一定的时间段重复着。” 如果这个观点是正确的，那么就应该出现这样的现象，同一个地震能与多个“磁暴二倍法”计算出的结果对应，事实正是如此。
1976 年7 月28 日唐山7.8 级地震对应的四组磁暴及依据它们计算的发震日
从表中可以看到，根据这四组磁暴和“磁暴二倍法”计算的日期与唐山地震实际发震日期之间的误差均为0 天。（参考文献4）。在表中所取的起倍时间和被倍时间多数本身就是地震发生的时间，这个事实说明，这些磁暴就是伴随着地震发生的，所以说“易发生磁暴的时间和易发生地震的时间是相同的，并且按照一定的时间段重复着”。在张老的文中还有很多类似的证据，这里就不一一列举了。
六、“磁暴二倍法”的优点和缺点
沈宗丕的“磁暴月相二倍法”是在张老的“磁暴二倍法”的基础上发展起来的，预报的准确率有所提高。“磁暴二倍法”和 “磁暴月相二倍法”有如下优点。
1、可以准确地预测强地震发生的可能时间。
2、对震级的判断有一定的准确性。
3、对发震地也能作出大体的估计。
但是由于太阳、地球、月亮之间的距离和位置的不同，使得在某时刻磁暴和地震容易发生，在某时刻磁暴和地震不易发生。容易发生不等于一定发生，所以用“磁暴二倍法”和“磁暴月相二倍法”预测地震都会出现虚报的情况；不易发生不等于不发生，所以用这两种方法预测地震都会出现漏报的情况。我认为用“磁暴二倍法”和“磁暴月相二倍法”预测地震有以下共同缺陷。
1、无法判定地震在某一小段时间内是一定发生还是一定不发生。
2、无法准确确定地震发生的地点。
3、对震级的判断也很难做到准确
“磁暴二倍法”和 “磁暴月相二倍法”预测地震有如上缺点，那是不是这两种方法就失去了意义，不，意义很大，我们可以用这两种方法确定地震容易发生的时间，我们再可以通过其它方法（如地震云等）确定地震可能发生的地点，这样我们就可以有目的地在这个时间内、在这些地区内进行重点监测，有利于我们捕捉地震。其实“磁暴二倍法”和 “磁暴月相二倍法”更大的意义是我们可以以此为线索，结合太阳黑子的出现规律，结合各行星和月亮的运动规律进行进一步研究，总结出地震容易发生的时间，以后对大地震的发生时间必然将会预测的更准。
参考文献：
1、百度百科 → http://baike.baidu.com/view/79743.htm#4
2、→ http://sea3000.net/yangfawu/6.php
3、→ http://sea3000.net/yangfawu/10.php
4、“磁暴二倍法”与地震三要素预测
5、→ http://www.kepu.net.cn/gb/earth/quake/reason/rsn03.html
6、王修增 陈宁 http://scitech.people.com.cn/GB/53755/3857144.html
7、→ 北京日报 http://news.tom.com/1002/2003822-402595.html
8、http://mail.dali.tcc.edu.tw/~earth/dali-earth/chapter/ch7/Tidal%20force.htm
9、沈宗丕 → http://sea3000.net/shenzongpi/34.php
10、http://sea3000.net/shenzongpi/2.php
11、拉里•伯格〔Larry Berg〕→ http://cheniwan.sea3000.net/translate/xingxing2.php
12、王为民http://sea3000.net/wangweimin/20.php
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杨发武 （yangfawu185@126.com） 上传2008.03.13
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