《1 预测汶川巨震过程的简略回顾》

1 预测汶川巨震过程的简略回顾

《1.1 依据旱震关系研究》

1.1 依据旱震关系研究

2005 年 12 月 8 日笔者向中国地震局正式提出“关于加强川甘青交界地区强震短临监测和分析预报应急工作的紧急建议”。1972 年夏，笔者在研究孕震过程中的气象效应时，发现 6 级以上大地震震中区，震前一至三年半时间内往往是旱区。旱区面积随震级大小而增减。在旱后第三年发震时，震级要比旱后第一年内发震增大半级[1]。2002 年我国四川、甘肃、青海和陕西出现了大面积旱区，依据旱区面积预测足以发生 8 级左右强震。马尔康—松潘—合作—达日一带，构成了 2002 年川、甘、青特旱区。

由旱震关系给出的大地震中期预测意见：2006 年内，在 2002 年川、甘、青特旱区内，特别是四川阿坝藏族、羌族自治州境内的红原（32.7°N，102.6°E）附近 150 km 为半径的区域内，可能发生 M 7.0 ~ 7.6 级强震。2006 年和 2007 年在川甘青地区持续干旱，因“在旱后第三年发震时，震级要比旱后第一年内发震增大半级”，2008 年 5 月发震时，震级果真达到 8 级左右，造成巨大灾害损失。

《1.2 依据强震活动有序性研究》

1.2 依据强震活动有序性研究

为了在马尔康—松潘—合作—达日一带特旱区中进一步寻求强震震中位置。2005 年 1 月，笔者通过强震活动有序性研究，得出 20 世纪以来的中国强震，具有 5 月中旬或 11 月中旬发震信息的强震旋钮共轭点，交汇在四川阿坝州红原（32.7°N，东经 102.6°E）附近 150 km 为半径的地区的结论。也就是说，每年 5 月中旬或 11 月中旬可能是强震的发震危险时段。认真做好 5 月中旬和 11 月中旬的短临监测工作，就不会有很大失误。

《1.3 强磁暴组合法与强震临震预测》

1.3 强磁暴组合法与强震临震预测

2008 年 5 月 12 日 14 时 28 分 04 秒在北纬 31.00° 东经 103.40° 发生 M8. 0 级四川汶川—北川特大地震（震源深度为 14 公里）。从强磁暴组合方法可以认定[2]，早在汶川—北川 8 级强震前 1994 年 2 月21 日和 2001 年 3 月 31 日出现的 2 个强磁暴就已经显示了 2008 年 5 月 12 日四川汶川—北川 8 级强震的病态磁暴信息。

1) 强磁暴组合法。2001 年 3 月 31 日 K = 8 ~ 9；1994 年 2 月 21 日 K = 7 ~ 8 。给出 2008 年 5 月 11 日（±10 日）为中国大陆境内及周边地区 M 7.5 级强震发震危险时间点。

2) 起倍磁暴（见表 1）。1994 年 2 月 21 日 K = 8 ~ 7（1994 年内唯一强磁暴）。我国北纬 40° 以南、东经 116° 以西地区的地磁台站中，病态磁暴出现在 CDP (成都）台 LZH (兰州）台；磁暴急始变幅和最大幅度水平分量都处于最低值。CDP 台磁暴急始变幅垂直分量为 -18 。

《表1》

表1 起倍磁暴（1994 年 2 月 21 日）

Table1 Magnetic storms （February 21，1994）

3) 被倍磁暴（见表 2）。2001 年 3 月 31 日 K = 8 ~ 9（2001 年内最大的强磁暴）。我国北纬 36.2° 以南地区的地磁台站中，病态磁暴同样出现在 CDP （成都）台 LZH （兰州）台；磁暴最大幅度水平分量，处于最低值。CDP 台磁暴急始变幅垂直分量为 -14 。须特别指出的是，磁暴急始变幅水平分量的病态磁暴出现在 CDP（成都）台、 TSY （天水）台；磁暴最大幅度水平分量，都处于最低值。而 LZH （兰州）台和 XIC （西昌）台磁暴最大幅度水平分量，则处于最高值。综上可知成都—天水—兰州和西昌存在明显病态磁暴异常，强磁暴组合给出了时间、震级、地区三要素齐备的完整预测信息，预示 2008 年 5 月 11 日（±10 日）在中国大陆境内的成都—天水—兰州和西昌一带地区发生 Ｍ 7.5 级强震。

《表2》

表2 倍倍磁暴（2001 年 3 月 31 日）

Table2 Magnetic storms （March 31，2001）

4) 出现病态磁暴的地磁台站。出现急始变幅水平分量病态磁暴的地磁台站为： CDP （成都）台：东经 103.7°； LZH （兰州）台：东经 103.8°； XIC （西昌）台：东经 102.2° 。出现急始变幅垂直分量病态磁暴的地磁台站为： CDP （成都）台：北纬 31.0°； COM （崇明）台：北纬 31.6° ； SSH ( 佘山）台：北纬 31.1°； HZC （杭州）台：北纬 30.2°； SYG （邵阳）台：北纬 27.2° ； THJ （通海）台：东经 102.7° 。病态磁暴主体异常区（北纬 27.2° ~ 31.6°；东经 102.2° ~ 103.8°）位于 2008 年 5 月 12 日四川汶川—北川大地震震中区（31.0°N，103.4°E）和强破坏区。

5) 依据强磁暴组合法，进行 7 级以上强震跨越式发震危险时间点预测。从 2005 年 5 月中旬以来，笔者共填写了针对四川阿坝州红原附近的 7.5 级以上强震的预测 5 张短临卡片。2008 年 4 月 26 日晚 7 ~ 9时，在中国地球物理学会天灾预测专业委员会全体委员会议上，笔者依据 2005 年 5 月 15 日和 2002 年 5 月 23 日的强磁暴组合，提出 2008 年 5 月 8 日前后 10 天是国内 7.5 级强震的危险点，重庆和成都-天水-兰州 4 站发现病态磁暴，河北昌黎发现病态磁暴。成都-天水-兰州的病态磁暴主要反映兰州以南至川甘青交界地区，特别是四川阿坝州红原 150 km 范围内的 7.5 级以上强震。

强磁暴信息表明：2008 年 5 月 12 日四川汶川—北川 8.0 级大地震是可以预测的。

《2 对预测结果的必要说明》

2 对预测结果的必要说明

中国地震局 2008 年 9 月 2 日正式公布了汶川 8 级巨震宏观等震线图（见图 1）。该图表明：烈度 6 度区位于重庆与兰州之间；烈度 7 度区位于成都与天水之间；与强磁暴组合法显示的 2008 年 5 月 8 日（±10 日）病态磁暴异常完全一致。表明病态磁暴异常是汶川 8 组巨震的重要临震前兆，也表明强地震是可以预测的。同时通过旱震关系和强震旋钮共轭预测的震中：四川阿坝州红原县确与汶川—北川 11 度极震区沿北东向平行展布，二者相距 150 km 范围。

《图1》

图1 8 级巨震宏观等震线图

Fig.1 Macro intensity isoline map of the Wenchuan M8 earthquake

《3 川、甘、青、陕交界 2002 年特旱区的演化过程》

3 川、甘、青、陕交界 2002 年特旱区的演化过程

《3.1 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区》

3.1 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区

根据 2002 年川甘青陕发生大面积干旱，马尔康、松潘、达日、合作一带出现特旱区（年降水量突破当地历史记录）的情况，在 2005 年 12 月 8 日提出四川阿坝红原县 150 km 范围内将发生 8 级地震的中期预测意见。汶川地震后，进一步收集到更为详实的数据，确定 2002 年我国川甘青陕大旱区的特旱区范围是：马尔康、小金、雅安、成都、都江堰、绵阳、广元、汉中、武都、平武、松潘、红原、若尔盖、久治、玛曲、岷县、合作、河南、达日，汶川和北川在特旱区范围内（见图 2）。

《图2》

图2 历年降水量图———2002 年我国川甘青陕特旱区（单位：10-1 mm）

Fig.2 Historical precipitation chart of the Sichuan －Gansu －Qinghai—Shaanxi drought area in 2002（unit：10-1 mm）

《3.2 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区中 2006 年出现特旱区》

3.2 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区中 2006 年出现特旱区

2002 年川、甘、青、陕特旱区内——2006年我国四川龙门山断裂带主体地区出现特旱区。2006 年特旱区包括下述站点：小金-雅安-成都-都江堰-绵阳-广元-武都-平武-松潘。这些站点处于四川龙门山断裂带主体地区（见图 3）。

《图3》

图3 历年降水量图——2006 年四川龙门山断裂带主体地区出现特旱区（单位：10-1 mm）

Fig.3 Historical precipitation chart of the extreme drought area appearing in the Sichuan Longmen fault zone in 2006 （unit：10-1 mm）

《3.3 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区中 2007 年出现特旱区》

3.3 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区中 2007 年出现特旱区

2002 年我国川甘青陕特旱区内——在2007年于我国四川小金-成都-都江堰一带出现特旱区，这些站点处于 2008 年 5 月 12 日汶川 8 级巨震首发地区（见图 4）。

《图4》

图4 历年降水量图——2007 年四川小金-成都-都江堰特旱区（单位：10-1 mm）

Fig.4 Historical precipitation chart of the Sichuan Xiaojin－Chengdu－Dujiangyan extreme drought area in 2007（unit： 10-1 mm）

《3.4 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区的演化过程》

3.4 2002 年我国川、甘、青、陕特旱区的演化过程

2002 年我国川、甘、青、陕特旱区中，在 2002 年、2006 年、2007 年分别出现了特旱区，其演化过程如图５所示。

《图5》

图5 2002 年我国川甘青陕特旱区演化图（2002 - 2007 年）

Fig.5 The extreme drought area evolution map of the Sichuan－Gansu－Qinghai－Shaanxi drought area in 2002（2002－2007）

《4 人民的安危重于泰山、祖国的利益高于一切》

4 人民的安危重于泰山、祖国的利益高于一切

2006 年笔者在地震中期预测意见中郑重建议“鉴于震中区位于四川、甘肃、青海交界地区，即四川阿坝藏族、羌族自治州、甘肃甘南藏族自治州、青海果洛藏族自治州，系三省藏胞聚居地区，为了保障藏胞、羌胞生命安全和兄弟民族团结，我们必须切实做好防震减灾工作”。

四川平武、北川、青川是四川熊猫主要聚集地。“鉴于这里是熊猫家乡，请当地有关方面认真保护好、转移好国宝熊猫。众所周知，我国四川平武、南坪、甘肃文县是世界上极稀有的珍贵动物熊猫之乡。1974 年,包括平武、南坪、文县在内的川、甘交界地区出现了大面积严重干旱，造成箭竹开花、干死、开裂、竹林大片枯死，以致熊猫因缺食而大量死亡，后经及时发现和抢救，才使得一大批饿得奄奄一息的熊猫，重新获得生机。这个教训告诉我们，一旦四川、甘肃交界地区出现特旱区，在研究旱震关系和地震动向的同时，也应向有关动植物管理部门打个招呼，提醒他们注意大旱年后植物二次开花和重花重果现象，特别是在熊猫之乡，更要使其免受饿死的威胁，在遭遇地震时避免蒙难”。

《5 地气耦合机制很可能在强震孕育过程中引发一系列灾害性天气》

5 地气耦合机制很可能在强震孕育过程中引发一系列灾害性天气

《5.1 汶川地震前半年震中附近地区，出现特殊降水过程》

5.1 汶川地震前半年震中附近地区，出现特殊降水过程

在 2002 - 2007 年连续出现特旱区中期异常背景下，汶川 8 级巨震发生前半年，震中附近地区出现连续降水过程。全国降水量百分率图显示，以成都为例，从 2007 年 10 月至 2008 年 4 月期间逐月降水都呈现正距平。特别是 2007 年 12 月至 2008 年 3 月连续 4 个月降水正距平 200 % 。

《5.2 巨震发生前 10 天出现了热带风暴袭击缅甸事件》

5.2 巨震发生前 10 天出现了热带风暴袭击缅甸事件

四川汶川—北川 8 级巨震发生前 10 天，出现了热带风暴袭击缅甸事件。这是否与我们强调的“震源体所在处，通过引逗台风逼境而造成特大降水”有关，值得认真研究。这场超强风暴十分罕见，属于“ 500 年一遇”。世界气象组织声明指出，“纳尔吉斯”是 40 年来第一个在缅甸登陆的强热带风暴。

“纳尔吉斯”是 2008 年第一个孟加拉湾风暴，强度最强时达 59 m/s，相当于人们常说的超强台风。“纳尔吉斯”于 2008 年 4 月 28 日在孟加拉湾西部海面生成，随后缓慢向偏北方向移动。在“纳尔吉斯”的发展过程中有两次加强过程，一次是在 29 日下午加强为特强热带风暴，另一次是在 5 月 1 日，其本已减弱为强热带风暴，再次加强为特强热带风暴，并于 5 月 2 日在缅甸伊洛瓦底省登陆，登陆时中心附近最大风力达 52 m/s，相当于 16 级台风。笔者注意到，在孟加拉湾形成的热带风暴 2008 年 5 月 2 日早晨在缅甸伊洛瓦底省的海基岛附近登陆，接着横扫三角洲地区，穿过伊洛瓦底省、孟邦、克伦邦、勃固省和仰光省。登陆初期，热带风暴的最高时速超过 190 km 。2008 年 5 月 2 日热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸，超过 5 万人死亡 2400 万人受灾（缅甸人口总数近一半）。缅甸整个沿海平原都被淹没，位于红三角处的仰光市则几乎完全被洪水所包围。台风袭击严重毁坏了缅甸的大米生产区，2008 年 5 月 4 日热带风暴“纳尔吉斯”形成的低压降水甚至北上影响到我国云南境内。

《5.3 地气耦合机制，在强震孕育过程中将引发一系列灾害性天气》

5.3 地气耦合机制，在强震孕育过程中将引发一系列灾害性天气

笔者长期从事研究表明：孕震过程中气象效应的特征表现，包括中长期（震前 1 ~ 3 年半时间）的大面积严重干旱特征（表现在年指标的降水总量低值异常上）；中短期（震前半年至 1 年以上）的暖冬、冷春、凉夏特征（表现在旬、日指标的气温异常上）及干湿失调、旱涝交替特征（表现在旬、日指标的降水异常上）；短期临震低压高温、低压低温，特殊降水特征（表现在日指标的气压、气温、降水异常上）。正如笔者所指出的，从旱到震，必然有一个特殊降水把旱区瓦解的过程，即在大面积干旱的中期气象异常背景上，还将陆续出现暖冬冷春或凉夏和干湿失调的中短期气象异常，这是从旱到震的一个必然过程。震源体在孕震过程中，甚至能影响和改变台风路径和寒潮路径。震源体所在处，通过引逗台风逼境而造成特大降水；震源体所在处，通过引逗寒潮逼境而造成急剧降温[3]。临震前的降水（雨、雪）是在干旱的背景下出现的，这是一个显著的特点；从长期趋势上看“天旱地要震”，但到临震时“天不下雨，地不震”。因此地震前的雨涝，特别是在长年干旱背景中的雨涝现象（包括大雨、大雹、大雪）应予注意。

临震前气象异常的典型表现是：地光、怪风、特大降水、低压闷热异常、地气雾味、云状异常、大气浑浊和日月光象异常等。强震发生之后气象效应的一般表现是：持续降水和降温（地震发生在冬季，则震后气象效应表现是降大雪和低温冻害）。震后有大雨，把握住这个特点，预防洪涝冻害，这对做好防震工作，减轻地震灾害是大有裨益的。

基于地球放气作用和地气耦合机制，地震与气象之间的相互关系是十分密切的。在孕震过程中，地震引起的气象效应，表现为一系列灾害性气候和灾害性天气的陆续出现，分别达到或突破历年同月、同旬、同日的极端值。因此有理由确信，地震气象研究所取得的成就和进展，必将能帮助解决灾害性气候和灾害性天气的预报问题。另一方面，大气环流运动和状态的变化，可能对地震活动性起着某种调制作用；临震前出现的低气压和特大降水，也可能对地震的最终发生起某种触发作用。总之，地震引起及影响气象变异和气象调制及诱发地震活动。这是地震气象学相辅相成、并行不悖的两大研究课题领域，今后都有继续深入开展探索和研究的必要。

《6 要从演化的观点研究强震信息，历史的经验值得注意》

6 要从演化的观点研究强震信息，历史的经验值得注意

地球处在不断发展演化中，巨大地震事件也不例外。预测也就必须根据研究对象的发展演化提取信息，以求获知研究对象的发展趋势，而达到预测目的[4]。

图 6 标明了 1976 年 6 月 5 日至 8 月 14 日期间龙门山地区宏观异常时空分布[5]。从图 6 中可知：1976 年 6 月 20 日至 23 日为第一次宏观异常高潮，6 月 24 日进入相对平静。宏观异常以地下水为主。空间分布上主要在大邑、邛崃、天全、宝兴一带。

《图6》

注：包括地下水、动物等（1976 年 6 月 5 日至 8 月 14 日）

图6 龙门山地区宏观异常时空分布图

Fig.6 Longmen area macro－anomalies space－time distribution map

1976 年 7 月 19 日至 23 日为第二次宏观异常高潮，7 月 24 日进入相对平静。火球活动居主要内容。在空间分布上，宏观异常已移到龙门山断裂带中部的汶川、都江堰、彭县、什邡、棉竹一带。

1976 年 8 月 7 日至 8 月 14 日为第三次宏观异常高潮，8 月 15 日进入相对平静。这次高潮远远超过前两次宏观异常高潮，其主要特点是大动物普遍异常。在空间分布上，宏观异常继续沿龙门山断裂带由汶川、都江堰依北东方向移至北川、江油等地。

值得注意的问题是：1976 年 8 月 16 日、8 月 23 日松潘、平武两次 M7.2 级地震并未发生在北东向的龙门山断裂带上，而是发生在北偏西的虎牙断裂与东西向构造的复合部位。但 1976 年 8 月松潘、平武地震前 60 天内出现的宏观异常现象，时间上高潮与平静相互交替，显现“三起三落”，空间上沿龙门山断裂带由南向北转移。

笔者一向认为：科学是人类与自然的通信。在提取自然界信息时，特别应注重从原始信息和全部信息中提取有用信息。1976 年 6 月 20 日至 8 月 14 日的三次宏观异常高潮，沿龙门山断裂带由宝兴向汶川—北川转移，应当说自然界向人类预先警示了汶川—北川地区存在未来发生强震的危险性。或者说 1976 年 8 月 16 日松潘、平武 7.2 级强震发生前宏观异常的空间转移，业已给出了汶川—北川作为下一个大地震震中区的重要信息。强地震是可以预测的，强地震是确有前兆信息的；但必须从发展演化的观点来研究和提取强震前兆信息。