防震减灾科普 | 地震前兆，仪器知多少

地震是地球内部能量释放的一种自然现象，在孕育地震的过程中，震源区和周围地域的物质和应力不断集中加强，物质和应力状态会发生变化，自然界可能会因此出现一些异常现象，我们称之为地震前兆。通过监测地震前兆现象，可以为地震预测提供一定的信息支持。

有些前兆能被人们直接观察、感觉到，最常见的就是猫上树、狗乱叫等动物异常，叫做“宏观异常”，有不少人认为可以直接通过宏观异常预测地震吗，其实并不“靠谱”（详情请戳下图）。

动物异常现象

还有些前兆人们不能直接感觉到但能被仪器精确地记录下来，这些是地球物理场和化学场的变化，称为“微观前兆”，如：地壳形变、地面倾斜、海平面升降、地下水化学成分变化、地震波传播速度变化，以及地应力、地磁、地电、地温、重力等变化。

1966年邢台地震后，周恩来总理就地震预报工作做出一系列重要指示

1966年邢台地震以后，我国开始大规模的地震预报探索，开展测震、地形变、电磁和地下流体四大学科的综合观测和预报实践，并研发多种仪器进行观测和研究。

这些仪器能够捕捉到地震发生前的各种异常信息，为地震预测提供重要的科学依据。下面让我们来了解一下这几种主要的地震前兆观测仪器吧。

一、地磁观测仪器

地震的发生与地球内部应力的变化有关，当应力发生变化时，可能导致岩石中的电子被激发，进而在一定程度上影响地球的地磁场。理论上可以通过观测地磁的变化来预测地震的发生。

地磁观测仪器是一种用于观测地球磁场变化的仪器，地磁观测仪通常包含高灵敏度的磁敏感元件，能够捕捉到微小的磁场变化。此外还有用于减少外部干扰的悬挂系统和数据记录与分析系统等。这些仪器一般安装在地震频发地区或地磁研究的重要地区，连续不断地收集数据，并通过数据分析寻找地震发生的潜在迹象。

二、地电观测仪器

地震与地电之间的关系是地震科学研究中的一个重要领域。地电现象指的是发生在地球表面或近地表层的自然电流和电场的变化。如同地磁的变化一样，地电的变化也可能与地震活动相关。

地电观测仪器是一种专门设计用于观测地震前的地电场变化的设备。这些仪器可以在地震活动之前捕捉到地电场的异常变化，比如地壳内部电阻率的异常、地电场的电位差变化等。这些仪器具有极高的灵敏度，能够记录下地电场的微小变化。

三、形变观测仪器

地震与地壳形变之间有着密切的关系，在地震发生之前，地壳内部的应力逐渐积累，这就会导致地壳发生一定程度的形变，因此地壳形变观测成为了地震预测一种重要方式。

形变观测仪器是一种专门设计用于监测地震前后地壳形变的仪器，这些仪器可以捕捉到地震前后的微小形变。常见的形变观测仪器有监测地壳垂直位移的水准仪、监测地壳水平位移的经纬仪、监测地壳倾斜变化的倾斜仪、能够捕捉到岩石应变变化的的钻孔应变仪等。

四、地下流体观测仪器

地下流体与地震之间的关系是一个复杂的地质科学问题，涉及地震动力学、流体动力学以及岩石力学等多个学科领域。地下流体的存在和流动可以影响地壳中的应力状态，进而可能影响地震的发生和发展，地下超临近流体的活动、水位和气体含量的变化等都是重要的观测指标。

地下水位仪用来观测地下水位的变化，地下气体观测仪用来观测地下气体（如氢气、氨气等）的含量变化，化学成分分析仪用于分析地下水中的化学成分变化。

虽然我们在地震前兆监测方面取得了显著的进步，但目前仍然没有一种方法能够准确无误地预测地震的确切时间、地点和震级。因此，大家还应积极提高地震防范意识，努力学习自救互救技能，以最大限度地减少地震造成的伤害。随着科学技术的发展，我们相信未来人们在地震预测领域将会取得更大的突破。

来源：震知卓见