美国地质调查局（USGS）将日本地震的震级调到了9.0级。你知道6级以上“里氏震级”就很少适用了吗？面波震级、体波震级以及矩震级又是什么？为什么一次地震的震级常改来改去，说法不一？

几种常见的震级标度

地震发生后，人们首先关心的问题是：这是多大的地震？如果回到几百年前，我们肯定得不到像“×级地震”的类似答案，而是一系列关于地震破坏的宏观描述，犹如明史中记载的陕西华县地震：“……地裂泉涌，中有鱼物，或城郭房陷入地中……官吏、军民压死八十三万有奇”。也就是说，那个时候，我们只能根据地震的破坏程度——烈度来估计地震的大小。烈度不仅受人的主观影响，还与震区的地质、建筑条件等因素有关，因此，烈度并不能定量地度量地震大小。

1935年，查尔斯•里克特在研究美国南加州地震时，发明了一种定量测量地震大小的方法。他规定在震中距为100km的地方，如果“标准地震仪”（伍德—安德森地震仪，周期是0.8s，放大倍数为2080）记录到的地震波最大振幅是1微米（注：仪器上记录到1微米对应的实际地动位移是1/2080=0.00048微米），震级为0；如果振幅是x微米，震级为其对数。当然，当振幅是0.1微米时，震级为lg0.1=-1，其能量相当于小锤子敲打地面。实际上，绝大多数地震仪不会恰好都摆在100km震中距的地方，此时就要根据震中距对应的量规函数来校正数值。 里克特提出的这种震级标度被后人称为里氏震级M_L，也叫地方性震级，主要适用于6级以下的中小地震，这里的L表示local（地方性）的意思。

里氏震级的出现，第一次把地震大小变成了可测量、可相互比较的量，为地震学的定量化发展奠定了基础。时至今日，伍德—安德森地震仪早已绝迹，成为博物馆的陈列品。但人们为了保持地震记录的对比和延续性，很多小地震仍会通过仪器的模拟仿真，计算出里氏震级。电视里说日本发生里氏9.0级地震，是不严谨的，这里的9.0级是矩震级而不是里氏震级。也许是因为震级标度太多，为了避免大众产生迷惑，媒体习惯性称呼震级为“里氏震级”。

伍德—安德森地震仪是一种短周期地震仪（周期为0.8s），它可以较好地记录短周期地震波。但地震波在传播过程中，由于高频地震波（即短周期波）的衰减速度要远远大于低频地震波，当地震仪距离震中较远时，这种地震仪的记录能力变得有限。1945年，地震学家古登堡发明了面波震级Ms，Ms可以远距离记录地震，这就弥补了里氏震级的不足。其中，s表示surface wave（面波），它是根据周期约为20s的面波大小确定的地震震级。

面波震级也存在问题，当地震的震源深度较深的时候，激发的面波不显著。所以，古登堡还发明了体波震级mb，b表示body wave（体波），它是根据地震波的体波（通常是P波）的大小确定的地震震级。几乎所有的地震，无论距离远近、震源深度，还包括核爆炸，都可以在地震图上较清楚地识别P波，因此mb具有广泛的应用，美国地质调查局（USGS）对外公布的很多震级就是mb。

遗憾的是，无论是里氏震级、面波震级、还是体波震级，都存在着两个主要问题。一是这些震级与地震发生的物理过程没有直接联系，物理含义不清楚。二是通过统计分析，发现它们具有“饱和”现象。也就是说，当地震所释放的能量增大的时候，震级却不再增大（见图），因此面对大地震时，采用这些震级标度会低估地震的能量。

【矩震级（Mw）与里氏震级（M_L）、面波震级（Ms）及体波震级（mb）的关系。矩震级外的这几个震级都存在“饱和”现象，因此用于衡量大地震的震级最好的是矩震级。】

1979年，日本的金森博雄提出了矩震级Mw的概念。矩震级的计算公式中用到了地震矩M₀，地震矩具有严格的物理意义，其中M₀=uAD（u是剪切模量，A是破裂面的面积，D是地震破裂的平均位错量）。从公式看，地震破裂面面积越大，位错量越大，释放的能量也就越多。正因为如此，矩震级不会像其他震级一样存在饱和问题。比如1960年智利大地震，测定的矩震级Mw=9.5，而面波震级已经饱和，仅为8.5。

目前，矩震级已成为世界上大多数地震台网和地震观测机构优先推荐使用的震级标度。不过，由于世界各国有各自的震级研究历史和计算公式，各国对外公布的震级标度还未统一。我国对外公布的震级大多是面波震级而不是矩震级。比如这次日本大地震，中国公布的是面波震级8.6级，美国公布的是矩震级9.0级。

为什么要修订震级

理论上，一次地震，同一震级标度的震级只有一个。实际上，除了经常出现不同的国家、机构所报道的震级不一致现象外（比如2001年中国昆仑山口西地震，中国的测定结果是Ms=8.2，而美国的测定结果是Ms=8.0），还经常有修订震级的情况发生（比如USGS对日本地震测定的矩震级，先从8.8修正到8.9，目前又修正为9.0）。针对这种现象，可以从以下几方面解释。

首先要明确震级的计算过程不像“距离=速度×时间”那样严格，本质上它是经验公式，是通过很多地震实例求解的最佳拟合公式。即使后来的矩震级有了明确的物理意义，但在利用地震波反演求解地震震源参数过程中，也存在多解性和不确定性。换个角度说，就是没必要过于苛求震级的严格统一。

其次，不同的国家、机构所利用的台站资料是有差别的，这都会影响震级测定结果。台站资料的差别主要包括：（1）由于台站的台基、所使用仪器不同，震级相差一二级都是可能的。（2）由于地震产生的地震波辐射具有方向性，处于不同方位、震中距的地震台站测得的震级也会有较大差别。针对这次日本地震，我国使用的是中国地震台网，它们全都分布在日本的西侧，震中距也有限；而美国利用的是全球地震台网（GSN），它们分布在全球各地，覆盖得更合理、均匀，因此理论上美国的震级测定相对中国更加准确。

最后关于震级的修订。测定震级的普遍方法是对不同方位、不同震中距的大量台站的测定结果，作算术平均。高质量的台站数据越多，测定的结果越准确。但地震发生后，几乎所有人都希望快速了解地震概况，各机构抢在第一时间向政府和公众报告，这样所做的地震速报，要求时间性强，利用的台站数量往往有限。随着研究工作开展，更多台站加入到震级计算的阵营中，台站分布也变得更均匀、合理，研究人员也有更充裕的时间去挑选优秀的地震波，进行更细致的计算，震级的测定因此也随时间的推移而不断修正。一般修正过程会持续半年、甚至一年，直到全球的资料汇集后测定，才算最终结果。好比这次日本气象厅，在几次修订震级后，仍然在9.0级时说明这是“interim value”（临时数据）。

原文发表于果壳网：【地震特辑】USGS为什么又修订震级？

一、 相对运动

2010年正值国际生物多样性年，5月22日是国际生物多样性日。受“卡尼尔社区植物保护基金”邀请，5月21日我从北京出发前往四川贡嘎山进行实地考察，参与保护生物多样性活动。此行十余人，在成都中转至目的地——康定。沿途前半段是平坦的成都—雅安高速，后半段为蜿蜒曲折的山路，交界点在雅安。雅安群山环翠，青衣江穿城而过，此地盛传有三宝，雅雨、雅鱼和雅女。雅安一过，便进入青藏板块的前缘，山渐高而水渐急。

从盆地突然进入高山，不由让人感慨地球沧海桑田之巨变。2.5亿年前，青藏高原尚未形成，成都的西边并不是现在的横断山脉，而是一片海域，称为古特提斯洋（古地中海）。经历了晚三叠世的印支运动后，川西发生了褶皱运动，海洋上升为陆地。但那时，川西的海拔还很低，和现在的崇山峻岭有着天壤之别。

天下大势，分久必合，合久必分。地壳运动也如此，它就像七巧板一样缓慢但持续地在地球表面拼合和拆散。恐龙灭绝后，地球进入哺乳动物统治的新生代，位于南半球的印度次大陆，此时已经和南极洲分离，正在万里迢迢的“北征”路上；至今6000万年前，它越过赤道，摆出和西藏冲撞的架势；2000万年后，也就是4000万年前，它终于与西藏相遇，“长征”路总算走到了终点（图1）。夹在中国和印度之间的特提斯洋闭合消失了，喜马拉雅山脉拔地而起，日渐增高。随后，印度板块和西藏所在的欧亚板块开始了持久的大陆与大陆的对抗。这场较量中，印度板块俯冲到西藏的下面，青藏高原不断受挤压而抬升，雏形初现，特别是近200万年的第四纪以来，隆升速度越来越快，终于造就了当今的世界屋脊——青藏高原（图2）。

图1 记得高年级的哲学课本说，一切事物是在不断运动、变化和发展的。事实就是如此！静止是相对的，而运动是绝对的。人类短暂的一生也许看不到沧海桑田的变化，但是地质时间绝对能够使自然创造奇迹，就像地球板块的运动。（图片来源于互联网）

青藏高原的隆起，改变了整个中国乃至全球的地形，并影响了全球大气环流的传输过程。现代地貌、构造意义上的四川盆地也开始真正形成。目前，根据GPS观测结果显示，青藏高原整体以每年7～30毫米的速度向北和向东运动，平行于碰撞带方向上的地壳缩短量约是每年38毫米，而青藏高原周边主要断裂带的滑动速率均在每年10mm以下。

图2 青藏高原在新生代开始抬升，但速度最快的时间段主要在200百万年前的第四纪。（图片来源：陈富斌，1997）

而今，对抗仍在继续，喜马拉雅山还在升高。板块之旅，虽然速度缓慢，但在时间这个强大力量的支撑下，产生了惊世骇俗的变化。或许有人会问，既然如此，那么珠穆朗玛峰将来是否有可能冲上几万米云霄之上呢（对流层顶高度约1万米）？就像太阳系最高的山——火星上2万多米高的奥林帕斯山一样。

根据岩石物理学原理，岩石的承压能力有限，山体抬升后，山底的岩石受到的压强增大，一旦超过岩石强度，岩石就会破裂。花岗岩的抗压强度很大，其单轴抗压强度为200～300Mpa，若取其密度2.7g/cm³（花岗闪长岩）计算，岩石不产生破裂的理论高度约为1万米。也就是说，如果要造一根花岗岩立柱，这个柱子理论上不会超过1万米。当然，岩石的强度和围压、温度、应变率等多种因素综合相关，这个问题不好回答。但可以肯定的是，山不可能无限制长高，这也许就是目前地球上没有万米高山的原因。火星的重力加速度是地球的0.38，所以那里的山可以高出地球很多。贡嘎山是四川最高的山，被形象地称为“蜀山之王”，海拔7556米，是青藏高原东部的最高峰，这一高度放在全世界也是屈指可数的。

就在我们乘车向西疾驰的同一时刻，脚下的板块“漂浮”于地球表面，向东缓慢前行。如此一快一慢，方向相反地行进在同一时空，想来也颇为有趣。

图3 川藏线沿着河道上下起伏，窄的路段仅通两车，加上山高水急，地质灾害频繁，经常发生堵车。这不，车子已经堵上了。这条路也是通往玉树地震灾区的干道之一。

二、峡谷之路

不到新疆，不知中国之广；不到西藏，不知天空之蓝；不入川西，不知山川之美。车子过雅安不久，路面渐窄，窄时仅容两车，最后完全是临水而行。窗外的景致犹如画卷一般打开——高山、峡谷、河流、瀑布，这般美景绝对要归功于中国特殊的地形。地理学家把中国的地势分成三个阶梯：第一阶是平均海拔在4000米以上的青藏高原；第二阶是以海拔在1000～2000米之间的内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等为主的高原和山地；第三阶是东部地区，为海拔1000米以下的平原和丘陵。四川盆地按照位置，虽然处于第二阶，但自从新生代以来，盆地下陷，地势降低，如今成都一带的海拔仅400多米。从成都进入贡嘎山地区，相当于从第三阶一下子跃上第一阶，高程如此突变，地形必然复杂。地形越复杂，人口密度往往越小，景色通常也越不常见、越美。

《中国国家地理》曾赞誉沿北纬30度的318国道是中国最美的景观大道。从雅安到康定的路，就是318国道（图4），基本依傍着河流前行，不断地进行着左右盘旋和上下起伏的运动。水看似温柔，却是地表最好的雕琢师。密密麻麻的水网将这里的各支山脉连成一体，因此，沿着河在山坡上修建公路，就可以省下开山凿洞的费用，就可以到达山里大多数的地方。但有时为了避免绕大弯或翻山越岭的艰辛，出于时间、成本和安全考虑，会在山的两头打通隧道，从一条河过渡到另一条河，有点河流“截弯取直”的味道。二郎山隧道是318国道一个重要的标志点，听同车的人说，原来去泸定，必须要翻越二郎山，山下是深沟险壑，行车时若不留神，就会葬身峡谷，如今有了二郎山隧道，明显安全快捷多了。

图4 贡嘎山地区的地形以及考察路线。

二郎山是汉族和甘孜州藏区的分水岭，呈南北走向，从属于红军长征时翻越过的夹金山脉。过了二郎山，就能看到大渡河，算是越过了横断山的第一道屏障，真正进入了青藏板块中的松潘—甘孜地块，也进入了贡嘎山的地盘。在穿过二郎山4176米长的隧道之前，我们下车休息了一会儿，其间还大赞缭绕在山头的云雾，天正下着小雨，水汽透过T恤，带来一丝寒意。

但是，当我们穿过隧道后，所有人都注意到突然晴空万里，丝毫没有下雨的迹象。后来才知道，二郎山是座阴阳山，过隧道之前是湿润的气流——饱含水汽的太平洋东南季风，随着海拔上升而温度降低、冷凝成降雨；过隧道之后，受地形影响，气流增温下沉，难以降雨（该降的雨都降在了东坡），变成了大渡河干热河谷。这里空气干燥，山坡的植被迥异、稀疏，用《中国国家地理》主编单之蔷的话说，好像来到了黄土高原。“十里不同天”用在这里再适合不过。我想要是能在二郎山山脊上小坐，感受一下干湿气流的冲击和交汇，才不枉横断之行，横断山，这名字真够霸气。

一座小小的二郎山就可以隔断水汽（图5），造成山脊两侧巨大的气候差异，何况是更加雄伟而连绵的喜马拉雅山呢？无怪乎多年前，有人曾建议给喜马拉雅山炸个缺口，让印度洋的暖湿气流进入中国腹地，解决西部干旱问题。虽然可行性不高，但这个想法至少很有趣。

图5 海坨山的雾。海坨山高高地横亘在延庆盆地的北面，当我们爬上这座海拔2200多米的北京第二高峰时，发现这条雄伟的山脉把雾气分成了泾渭分明的两半。这就是高山对水汽的阻隔作用。（因为缺少二郎山的照片，以此照片替代）

过二郎山后，我们的车折向北，向泸定驶去。当年翼王石达开在这里吃了败仗，而翻过夹金山的红军在这里打了胜仗。大渡河上时不时可以见到悬挂的吊桥，有的桥已经作古，桥下汹涌的河水碰撞出翻腾的浪花。虽然之前想象了很多遍大渡河，但看到实际的高山深谷，还是有些意外。确实耳闻不如一见，神游不如亲历。河水在狭窄的深谷中咆哮而去，而深谷的两侧，是 “V”字形险峻的山崖，这是非常典型的峡谷地貌（图6）。不禁让人要问，为什么这里有那么多峡谷？它们为什么如此深险？

我国的大峡谷主要分布在三个阶梯的交界之处，比如世界上最大的峡谷就是位于第一和第二阶梯交界处的雅鲁藏布大峡谷，第二和第三阶梯处则有太行山大峡谷、长江三峡、云台山红石峡等。峡谷的产生，必须要具备两个因素：一是地壳的抬升产生地势差，二是河流的下切侵蚀。如果地势抬升的速度很快，那么河流就会不断深切，抬升越快峡谷就越深；倘若地势不抬升，当河流下切到一定深度，下切就会变缓直到停止，转而对谷坡剥蚀。青藏高原年轻气盛，上升很快，造就了高低悬殊的地形，再加上这儿地处亚热带，雨量充沛，径流量大，河流侵蚀作用强，所以这里的峡谷无一不险峻绝美。

图6 川藏线上的山不像青藏线的山看起来那么圆润，这里主要看峡谷风光。因为相对海拔极高，沟谷纵深，一路都是风景，令人应接不暇，从不会觉得无聊。（胡臣供图）

看着眼前的千沟万壑，我再一次臣服于自然界日积月累的伟大力量。要知道，这些被钢刀般削刻过的峡谷，大多是温柔的水雕琢而成，而原本填充着这些峡谷的岩石，遭风化侵蚀后，犹如红军长征，被流水长途搬运，最终在成都平原中找到出口并堆积了下来，形成厚达几百米的冲积、洪积层。其中的很多石头，已经成了农民的地基和屋舍（图7），成了城市的高楼和马路。而这些外流河，终将在势能的引导下，归入大海。真是神奇！

图7 靠山吃山，靠石头用石头，用石头建设地基、屋舍和围栏，也是一种人地关系。

三、康定印象

318国道的路面不宽，容易发生堵车，我们不幸堵了三个小时，直到晚上10点才到康定。康定是四川甘孜州的首府，是川藏线上游人首选的重要驿站，更以一首情歌——“跑马溜溜的山，康定溜溜的城”而享誉大江南北。四川话里，“溜溜”是狭长的意思。

第二天，我便早早起来，急切地撩开了康定在心中的神秘面纱。清晨的康定就像一条南北向长长的玉带，轻轻地飘荡在峡谷之中，青山脚下。山不高，但云雾环绕。一条宽约20米的折多河从南向北，纵贯小城的中心（图8）。也许是昨晚下过雨，河水发黄，汹涌湍急，河床里分布着许多以前被洪水冲下来的巨石，急切地弹奏出哗哗哗的音乐，让小城每个角落的人都感觉到“逝者如斯夫”的仓促感。山水如此和谐，也许这就是钱学森提倡的“山水城市”吧。

图8 一江折多水，纵贯康定城。远处的山崖上，刻画着藏传佛教宗喀巴大师像。

根据河里漂浮的残枝，我简单地估算出水的流速约为每秒三米，和人小跑的速度差不多，虽然水面不宽，但速度高，流量较大，侵蚀作用强，人们用岩石和钢筋筑成一道堤坝防线。沿着河边北行一段路，发现河道两侧是马路，整个城宽不过三四百米，长约有两三千米，临水依山而建，建筑和行人服饰弥散着藏区味道。康定是著名的旅游地和中转站，因此旅馆、饭店、商店众多。在城北的山崖上，几副艳丽的彩绘佛像画在灰黑色的泥盆纪的岩壁上。岩石远看有点像碳酸岩，表明当年这里曾是浅海，如今它们却已经升到了这里，海拔2550米。

折多河上有座文成公主桥，桥的东北岸，有几处高楼正被拆毁。我原以为一个多月前的玉树地震影响了这些房子，打听后才知道不是，属于正常的拆迁工程（图9）。还听说康定的南边正在建新城，但新城曾被洪水冲毁过。这提醒了我，这些扎根在山里的城市，根基并不牢固，在自然灾害面前，它们极其脆弱。

康定除了有藏族寺庙外，我还看到一个回民小学和天主教堂。这么偏远的山区小城，却有着三大宗教的信仰者，足以表明这里曾是多种文化的冲突和交融之地。

图9 康定正被拆迁的高楼。

四、冰缘与杜鹃

图10 康定—磨西沿线高程图

图11 从雅家梗垭口远眺群山云海

回到宾馆的餐厅，喝了粥和酥油茶，吃了几根青菜和鸡蛋作为早餐，我们上车奔赴磨西，沿途主要任务是考察高原植物。康定往南，是曲折上升的山路，到了雅家梗垭口的时候，海拔已经将近4000米（图10）。天公作美，晴空万里，虽然寒风有点大，但可以“坐看云起时”——远处的山腰被一片云雾浸染，近处鲜艳的杜鹃花含苞待放，山高云低，花红雪白，如入仙境。比我们早来几天的一位朋友直夸我们人品好，一来就能看到难得的云海（图11）。

图12 高山杜鹃，在雪山映衬下更加娇艳。（N29°53.854′，E102°00.310′，海拔3958米）

大家兴奋地冲到路边的杜鹃花丛中，开始寻找最美的摄影角度（图12）。杜鹃花常被称为映山红（朋友among告诉我：映山红仅仅是杜鹃属下的一个组，而且映山红绝对无法代表杜鹃本身，川西的杜鹃大多是杜鹃组而非映山红组），但绝不仅仅是红色的，这个海拔的高山杜鹃主要有两种，一种是紫色的，另一种是粉红色的。从它们的生长环境看，应该是喜光的，适合于冷而湿润的气候。不同海拔的杜鹃花，品种和花色都不一样，这是一个庞大的群体，所以从康定到雅家梗沿途，我们就见到路边生长着不同品种的杜鹃。

这里的岩石主要是表面长着黑色地衣的花岗岩，花岗岩是酸性火成岩，含有很多SiO₂。据此可以判断杜鹃花是一种喜欢酸性土壤的植物。因为美景而过于兴奋，不少朋友动作过猛，一下子产生了高原反应，喘不过气来，脑袋有点疼。我看了下GPS，气压约为630hPa，比标准大气压小了1/3多。距离天近了，但头顶上的空气也越稀薄了。高处不仅不胜冻，而且不胜动。

拍完照，我开始观察周围的地理环境。远方海拔约3600米以下的山坡，是一大片代表寒温带的冷杉林，而海拔约5000米以上的山坡，覆盖着积雪。现在所处的位置，为森林线和雪线之间的地带，主要植被是以苔草为主的草甸，土壤是暗棕色的，属于寒带的高山草甸土。地理学上称这种环境为冰缘地区。这里没有冰川覆盖，气候寒冷，以冻融作用为主，冻土层的下部长期呈冰冻状态，上部则在夏季融化，一踩上去，脚底就粘上一层泥。研究冰缘地貌，对了解古地理、古气候和第四纪地质史有很重要的意义。

图13 石海是冰缘地貌的重要特征。

既然是冰缘地貌（冻土地貌），大自然就一定会在石头上留下痕迹。果不其然，在马路的另一侧，我发现了一片小规模的石海（图13）。这些花岗岩质的石头，其内部容易发育节理面，在受到冻融风化作用后，岩石因冷热不均而崩解，破裂成大小不一的岩块或岩屑，在夏季融水和降水的协助下，被搬运到地形相对平缓的地方堆积，形成比较平坦的石头的“海洋”。

图14 岩石的冻融破裂作用。

走进石海，我发现有一块宽约40cm的花岗岩因为受到冻融作用，被冻裂破碎成了两半（图14）。如果用地质学将今论古的思想（现在是了解过去的钥匙，现在正在发生的也就是过去曾发生过的），我们就不难理解石海形成的过程了。巧的是这块岩石的表面有一个纺锤形的凹槽，难道是因为冰川作用引起的？存疑至今。

五、燕子沟的红石滩

图15 沿途看到山沟里河流般的红石滩。

出了垭口，山路急转向下，从海拔4000米一直下降到2000米的燕子沟。一路风光依然如画，窗外的树林从高山草甸，逐渐过渡到寒温带冷杉林，暖温带针阔叶混交林，亚热带落叶阔叶林和常绿阔叶林。特别是针阔林和冷杉林的界线，清清楚楚，仿佛画过地盘，拥有各自的势力范围。

但一直令我铭记于心，感到无比神奇和壮观的是红石滩。当车子下降到2800米左右，突然间，脚下的山沟里，初现了一大片鲜红色的石滩，从萦绕着仙气的远方倾泻而下，恰似一条红色的河流（图15）。下意识里，我误以为这是由于富含铁的岩石氧化造成的，就像我在新疆看到的红色岩层一样。但转念一想，这里的岩层主要是岩浆岩而不是沉积岩啊，还有为什么有些岩石是红色的，而有些不是呢？在贡嘎山做自然保护工作多年的杨彪（山水自然保护中心项目协调员，大家亲切地呼他“彪哥”）告诉我，这是一种真菌引起的。我怀着好奇之心，等待机会去近距离观察它们。

沿着磨西河南行不久之后，我们转弯西行，拐进了燕子沟。贡嘎山地区除了燕子沟，还有南门关沟、湾东沟、莫溪沟等山沟，当然最著名的是海螺沟。我回来一看地质图，发现这里的沟，和断裂有着密切联系。

地质学上有一种说法，叫逢谷（沟）必断，表示凡是有山谷、山沟的地方，必然有断层。大多数时候，这个说法没有错，但也有些过于绝对。山谷是十分常见的一种地貌形态，有山必有谷，它形成原因有很多种：有的是构造运动形成的，比如在地震形成的断层上，岩石沿着断层线破裂，因而形成线性的山谷；有的因为岩石的软硬程度不同，较软的岩石更容易受外界风化侵蚀而形成山谷；有的由于岩石内部发育了大量含有裂隙的垂直节理，在水流的侵蚀和下切过程中形成山谷（节理的交织点通常较开阔）；有的则因为冰川的刨蚀而形成。当然，地壳的褶皱（背斜和向斜）也能产生沟谷。但是否有断层，关键要考察断层的上盘和下盘是否有相对运动。

有断裂带的地方通常会发育沟谷，因为断裂带上的岩石经过地球的内力作用产生了破裂，抗风化能力相对于周围的岩石，变得更弱，也就更容易受外力的风化和侵蚀。比如大渡河、磨西河便是沿着南北向断裂带发育的，近东西走向的燕子沟和海螺沟也是沿着断裂带发育而成。

图16 大面积闪长岩的出现表示这一带曾经有过大规模的岩浆侵入。

燕子沟位于贡嘎山的东坡，抬头可见雪山，被游人称为川西的净土、一条“尚未开发的海螺沟”。沟里出露了大量花岗岩和闪长岩（图16），这些岩石是侵入岩的一种，表示不是火山喷出来的，而是岩浆在向地表运移过程中固结成岩，后来地壳抬升，岩石经风化剥蚀而出露到地表的。因为地下岩浆冷却结晶的速度慢，组成岩石的矿物晶粒较大，肉眼便可识别这些长石、石英、角闪石和云母。此外，我还观察到景区内有些小路是由一种丝绢光泽的板岩铺成的，板岩的表面平整，是天然的石料。而板岩属于变质岩，这又暗示了这一带曾受过较强烈的构造变动和高温高压的影响，岩石发生了变质作用。

图17 燕子沟的红石滩

红石滩是贡嘎山最靓丽的风景线，是一张毋须多言的明信片。到现场一看，果然名副其实，只见沟谷里遍布大小不一的红色石头，石滩中矗立着巨大的漂砾，直径达到十几米（图17）。根据经验，我觉得这可以叫做石河，它形成的原因可能和雅家梗的石海相似，是岩石风化崩塌后，被山谷里的洪水从较远处的冰川脚下搬运过来的。经过洪水搬运，岩石的棱角已经不那么明显了。但要让这些个庞然大物移动，需要多大的洪水啊！

图18 红石表面新鲜的地衣。

图19 带到北京10天后，红石表面的地衣颜色暗淡了很多。（赵晓霞供图）

那些红色的植物，可能是一种地衣（图18），就附着在这些岩石上，与远处的雪山交相辉映。这里的海拔大约为2700米，因而猜测它们只能生长在这个高度附近，而且和杜鹃一样，喜欢酸性的环境。后来了解到：红石在海拔2100米以下的地方没有；在贡嘎山东坡很常见，但到了西坡就难觅踪迹。而且要求空气清洁新鲜，只能在空气质量非常好的环境中生存。为此，我们做了实验，捡了几块带回北京。过了10天后，发现红色犹存，只是暗淡了许多，并没有他人所说的一下飞机红色就褪、变黑的怪事（图19）。流言止于实践。

彪哥说，前几年的红石不像现在那么多，是在这几年突然增多的，而且连上游都开始出现。不知道这是否和气候变化有关。如果它对气温和环境真的那么敏感，我倒认为可以用它作为监测空气质量和研究气候变化的一种指标。

六、高原的精灵

这次贡嘎山考察的主要目的是了解几种珍稀、濒危植物：全缘绿绒蒿、西康木兰、康定木兰和垂茎异黄精等。贡嘎山有一个国家级自然保护区，分布有高等植物3000多种，被称为“物种基因库”。之所以物种丰富，是因为它地形特殊——它是一座极高山：从大渡河的谷底到贡嘎山主峰，水平距离不过29公里，但相对高差竟有6400米，这在世界上也是罕见的。丰富的垂直自然带分布，满足了各种不同物种的生存环境。山路崎岖、沟谷纵深，也使他们较少地受到人类的造访或干扰。

考察过程中，我们听到了不少关于它们的有趣故事。比如垂茎异黄精（又名飘拂黄精）的发现就具有传奇色彩：1982年，植被生态学家刘照光先生在贡嘎山东坡海拔2200米的海螺沟青石板山沟中扎营进行植被调查，每天清晨他都例行“公事”。不想，有一天，刚好有几滴露水划过树叶，滴在他开始秃顶的头上，他下意识地抬了抬头，正准备挪身子换位置的瞬间，发现了正在晨风中徐徐飘动、开着白色小花的小草。扎实的专业修养告诉他，这种植物非等寻常。不出所料，他发现了新物种，并且给了它一个优雅的名字——飘拂黄精。我想，只要到大自然中旅行，发现和理解自然，就必然会有不经意间的发现，这恰是旅行之所以令世人着迷的原因。

我们途经海拔2145米的新兴乡堡子村时，还参观了当地小有名气的康定木兰王（图20）。康定木兰又叫光叶木兰，是1879年和1881年两次被英国植物学家在康定发现和冠名的。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。树高17.5米，枝繁叶茂，状如华盖。康定木兰属于古老的孑遗物种，贡嘎山特有，正处于濒临灭绝的边缘，但正因为当地的老百姓视这棵木兰王为祈祷神灵的神树，从而使它保存了下来。这种通过迷信建立起来的人与自然的关系，竟起到了重要的自然保护作用，是值得我们思考的。这让我想起了电影《阿凡达》中，生活在潘多拉星球中的纳美族对待自然的态度。

此外，我们还观察到了这个季节森林、高原上的其他精灵们：树生杜鹃、独蒜兰、小叶紫荆报春、东方草莓、莲叶点地梅、羽叶蓼、紫堇、鸦跖花等，不一而足。

图20 已经过了花期的康定木兰王。这株木兰王，是世界上目前已发现的最大的一棵，根据生长锥，测得树龄为454岁。（海拔2145米）

图21 罂粟科绿绒蒿属全缘绿绒蒿。绿绒蒿可作中药，和当地老百姓生活密切相关。虽然它们在海拔3000m以上的路边留下不少靓影，但还是需要保护——毕竟产地有限。遗憾的是沿途看见一位自驾的游客，采了一大把捧在怀里。气得彪哥马上停车，跑到她跟前放下狠话：你再采，我就向当地保护组织报告，是可以把你抓起来的。（海拔3840m）

图22 西康木兰。西康木兰是一种喜阴，较珍稀的物种，花叶同期。它只生长在海拔2400米左右的地方，雅家梗附近总共也就50多株。我们运气好，恰好欣赏到了它洁白的花朵。（海拔2250米）

图23 垂茎异黄精，百合科黄精属。因为挂在树上，随风飘拂，又叫飘拂黄精。贡嘎山内的数量极少。目前所知，它只附生于苞石栎这种树的树干上，花籽一旦落地，就不能存活。目前人们对它知之甚少，自然保护区的人员将对它们进行长期研究。

七、人与自然的困惑

图24 网上的贡嘎山图片。（图片来源于互联网）

网上有一张照片，湛蓝湛蓝的天空，白雪皑皑的角峰下，漂浮着海一样的浮云。一个孤独的行者，背着高过头顶的行囊，右手拄着登山杖，坚定地向那座山、那片海走去（图24）。照片里那座引得无数人心神俱往的山，就是蜀山之王贡嘎山。原先以为，人世间像这样纯洁的一方净土，只有步行，才能显示出自己对自然的热爱和虔诚。可是，随着交通的发展，越来越多的神山圣湖，被机械化的车轮渐渐逼退，白色的污染、黑色的尾气随之散布到很多生态原本脆弱的保护区。在和保护区人员交流时，我们得知有些保护区，为了发展旅游业，往深山里修路建房，就差点在无意中毁掉了珍稀物种。从生态保护角度看，这些保护区本来就不是需要马路和车辆的地方。以发展GDP的名义搞破坏并不少见，经济和自然难道不能和谐？

图25 马路两侧的砾石堆，随时可能发生崩塌的危险。

图26 山区重力作用强烈，崩塌堆积物和滑坡堆积物分布广泛。

图27 为了防止山体滑坡崩塌，318国道采用锚桩的办法固定。

要致富，先修路，公路在很多穷山恶水之地，象征着经济和财富。318国道是四川进入西藏的交通要道，肩负重要的经济和政治任务，因此山再高，水再深，都必须修路。为了防止山体滑坡或崩塌，沿途可以看到很多山坡已经打下了锚桩（图27）。锚桩可以穿透山体中可能滑动的滑动面，是预防滑坡的有效工程措施。可四川偏是个雨水滋润，连插根筷子都会发芽的地方，常年雨水、植物对岩体的侵蚀，使得预防、治理地质灾害的费用很高。因此川西有很多山路，根本无法像国道一样受到“保护”。一场小雨，一阵大风，一次地震，都可能会引发山体崩塌，不仅堵塞狭窄的道路，还可能对道路的车辆行人造成伤亡。从康定到磨西的路上，也时不时可见泥石流和塌方留下的痕迹（图26）。从地质学角度来说，很多地方本来就不该修路，而人们却偏要为之。

另一个让我困惑的问题就是地震。进入新生代以来，印度板块向亚洲大陆板块挤压，伴随着青藏高原的抬升，青藏高原范围内各个组成板块的边界和内部，产生了大量北西和北东方向的断裂带，并引发了大规模频繁的滑移、推覆、地震、泥石流活动。2008年5月12日的汶川大地震，就是北东走向的龙门山断裂的逆冲活动引起的；2010年4月14日的青海玉树地震，则是北西走向的甘孜—玉树—风火山断裂的走滑—逆冲活动造成的。最令人担心的是，一些重要的县市级所在地，很多都通过断裂带。比如此行沿途经过的天全县，附近有北东走向的灌县—安县断裂带经过；泸定县，有北东向的汶川—茂川断裂经过；康定县，有北西向的鲜水河—小江断裂（包括道孚—康定断裂）经过。这些有断裂带经过的地方，未来发生大地震的可能性是非常大的，本来是不应该大兴土木的，而这些地方的房子，很多都建在不甚坚固的由山洪冲刷下来的砾石堆上，地基不好，何以抗震？但是，川西这里除了山就是河，面积大点的平地就是宝地。或许正是因为有断裂带经过，这些城市的阶地要比其他地方开阔，为了相对较多的土地，人们又不得选择这些地方。这种无奈的选择，又该如何解决？

八、尾声：冰川温泉

图28 天气若有这般好，从磨西村可遥望贡嘎雪山。若勤劳起的早，还能拍摄到沐浴在晨曦中金灿灿的山巅。

傍晚时分，我们终于到达了距离康定100多公里的磨西（海螺沟村），这里海拔约1600米。资料说，磨西是冲积形成的堆积阶地，地下是磨圆度较好的沙砾层，厚达百余米，采集埋藏在沙砾层中的朽木，通过¹⁴C同位素测年，得出阶地的形成时间约在8000年前。沙砾层下面就是坚固的闪长岩。

磨西的两条主干道两侧，正在新建不少酒店，这是旅游业带动起来的，但看到从水泥墙里露出的几根纤细的钢筋，我又深感忧虑，在这种砾石堆上建房子，地基很难打到百米下的基岩上，若不做好建筑防震，地震一定会成为毁灭性的杀手，灾难仍将上演。

贡嘎山地区断裂广泛发育，降雨丰富，因此泉水汩汩，据统计，出露温泉共有50多处。其中的海螺沟断裂带就有几个温泉。海螺沟是以冰川地貌为主的国家地质公园，在海螺沟里泡温泉，是一件很奇妙的事。寒冷与温暖，这对矛盾在此时得到统一。晚上，我们一行来到最近的一个温泉——冰川温泉，买了门票，冲进充斥着硫黄味的泳池，据说这是亚洲唯一的标准温泉游泳池，诸葛亮的部队、红军部队都曾在这里泡过。

在城市里，我经常幻想着这样的场景：在空谷幽兰的山涧旁，放松地躺在平软的草地上，凝视青山绿水，蓝天白云，听着清脆的鸟鸣和潺潺的溪流，嗅着随风飘来的带泥土味的幽香，既不用后悔昨天，也不用顾虑明天。而此刻，泡在温泉里，仰望夜空，我感觉自己差不多达到这个境界了。今晚的月亮很明亮，完全掩盖了星星的光芒，看月相，这一天大约是四月初九（图29）。

图29 燕子沟17:30时的月相。

图30 此次植物考察人员合影。

附注：科学考察旅行需要的简要装备

• 单反相机 用于记录沿途的自然景致，考察时拍照存底。
• 望远镜 用于远距离观察动植物和地形地貌。
• 对讲机 用于在没有手机信号时队员间的互相联络。
• 瑞士军刀 野外生存的必备之物，十分好用。
• 钢尺 用于进行测量、充当参照物。
• GPS  用于测量高程、气压，野外定位，记录路径，避免迷失方向等，科考必备。
• 冲锋衣裤 舒适保暖，还可以避免雨水淋湿，在山林中穿行可以保护身体。
• 遮阳帽 防止曝晒，方舟子老师在微博里说延缓皮肤衰老的最可靠办法是防晒。

说明：感谢卡尼尔和山水自然对这次考察的资助和组织。卡尼尔社区植物保护基金是由企业支持的植物保护项目。在卡尼尔的资助下，山水自然保护中心于2008年7月设立了“卡尼尔社区植物保护基金”，在云南西双版纳和四川环贡嘎山地区，鼓励当地乡村社区和基层保护工作者结合传统知识进行植物的保护，并支持他们开展与珍稀植物有关的小型研究工作。

【该文的精简内容已刊登于《新知客》第7期】

地震其实一直挺频繁

通常认为，全球每年发生约500万次地震，平均下来每天有1万多个，只不过绝大多数不被人所察觉。据美国地震学联合研究会统计，全球6级以上的强震平均每年近200次，7级以上的平均每年近20次，8级以上的平均每年近3次。地震级数越大，数量就越少。看看美国地质调查局（USGS）所做的2000～2009年全球5级以上地震数量统计可知，每年的大地震数目没有规律，但大致来说2007年倒可以算是其间地震较为频繁的年份。2010年以来的地震数量并未显示出数量上有异常，即使数目上有小差异，也不过是地震的随机性所致。

表1  2000～2010年USGS对各年份地震频度的统计（来源，2010-03-01数据）

注：2008年中国的汶川地震，中国定为8.0级，USGS定为7.9级，故该表2008年无8级以上地震。

绝大多数地震都发生在板块边界，其中全球地震的70%分布在“环太平洋地震带”；其次15%分布在“欧亚地震带”；还有5%在大洋中脊；最后约有10%分布在板块内部。这是统计学上的规律性。但因为科学家们至今尚不清楚地震的产生机制和原理，所以下一次地震将在哪个地点和哪个时刻发生，尚无法准确预测。所以科学家又认为地震是随机的。

再来看看今年以来发生的几次大地震，所罗门群岛、琉球群岛、智利都处在环太平洋地震带上，海地也位于板块边界，因此这4次大地震的发生是完全合乎地学原理的，是正常的地震现象。

再来点心理因素

一些人认为：地震变频繁了。其实地震还是那些地震，它有规律又随机地发生着，但它从来不管降临的地方是人烟稠密还是人口稀少。只不过，因为近年来发生在人口稠密的地区的大地震让我们对地震比以前更关注了。

2007年，全球8级以上地震达到了4次，是21世纪以来8级以上地震最多的一年。从数字上看，比较异常，但谁听说过这些地震呢？当时谁可曾担心过它的异常呢？至于国内的地震，谁还记得2001年11月14日发生在青海昆仑山的8.1级地震呢？这次地震是中国近半个世纪来最大的一次地震。但正因为它发生在人烟稀少的西部地区，人员财产伤亡小，所以未被大众提及。

从心理因素上看，这其实并不难理解。汶川地震造成的灾难给人们带来了巨大的心理阴影，人们对“地震”一词高度敏感，开始注意各种与地震有关的信息，原本并无异常的地震，也因此看起来越来越密集。公众在8.8级智利大地震后，产生种种猜疑也是可以理解的———如果同样一个地震，发生在环太平洋人口稀少的阿拉斯加地区，就未必会引来这么多强烈的反响了。

百度贴吧中，有人在智利地震前一个月就“预测”到了。针对这个现象，我认为他主要是根据地震的发震概率（地震主要发生在环太平洋地震带，而1960年智利曾发生最大的一次9.5级地震）而猜测到的，除非他拿出确切的证据。地震预报是世界难题（预测不准，何来预报），没有一个国家说自己突破了这个难题。但我们的网上却到处有“高人、大仙”在预测地震，一旦中了彩票，就被到处吹捧。对于这些所谓预测，作为大众，我们要问：证据是什么？证据科学吗？拿出科学的证据来！而作为预测者者、谣言散布着，要问问自己的良心：你敢负责吗？山西地震谣言造成的群众坐等地震现象，在世界也是非常罕见的，世界上的其他国家，现在几乎就不作地震预报。

2010年初的地震确是大地震，也产生了大灾难。但大震未必有大灾，小震也未必只能引发小灾，关键在于地震发生在哪里。地震活动是否异常，属于地震的频度的统计学问题，我们并不要因为关注的地震多了就理解为地震活动有异常，不可把灾害频发等同于地震频繁。总的来看，目前的地震发生地点是正常的，频度在统计学意义上也是正常的。

在经历了痛苦的汶川地震之后，我们比以前更加关心自己的栖息之地———地球了。中国虽不是地震最多的国家，却是地震灾害最严重的国家，我们在关心地震之际，掌握更多实用的地震应急知识，学习如何在地震中保护自己。

文字编辑：拇姬

已刊发于：新京报《新知周刊》

[编辑霍森布鲁斯按] 8.8，这个普通的数字用在描述地震级别的时候，意味着灾难已经到来。因为全球平均8级或8级以上的巨大地震每年才1-2次，属于巨大的地震，而且这次智利地震发生在城市的周边，因此特别受重视。灾难的发生是我们迄今也无力阻止的一个事实，在内心里，我们希望能够退而求其次预测它何时发生，以最大程度地得以规避它毁灭性的后果。但实际是，我们一次次遭受地震突如其来的洗礼，毫无预兆。年初的海地地震，刚刚发生的智利大地震，夺去了太多鲜活的生命。为什么人类一次次被自然玩弄于鼓掌，我们能做什么？空错的这篇旧闻提供的讯息或许可以帮助我们客观的看待地震预测问题。

看到吾无五物写的“从天气预报到地震预报”的文章，想起周秀骥院士5月20日在中科院地学部举行的汶川地震院士座谈会上关于天气预报的精彩分析，这段时间又恰好聆听了陈颙院士对地震预报的见解，觉得比较这两种预报非常有意义，为了更好地理解地震预报所处的阶段，我们不妨回顾一下气象预报走过的路程。(文章根据陈颙院士的分析整理和扩展而成)

天气预报

17世纪以前，天气预报（这里指短期的气象预报）主要也是停留在观察天象（例如华北地区的“旱刮东风不雨，涝刮东风不晴”这个谚语）、物象（例如蚂蚁搬家，燕子低飞）的经验性预报阶段。

17 世纪以后，温度表和气压表等气象观测仪器相继出现，气象台陆续建立（一开始是单台，后来发展为气象台网），人们开始根据气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。今天，天气预报已经走上了物理预报的道路，取得了很大的进步。在一些先进国家，24小时的降雨预报，可以给出某一地点降雨的时间和强度，除偶尔失误外，基本准确。这种进步，主要归功于两个方面的因素：

一，天气图。自从100多年前欧洲出现第一个气象观测台网，编制了第一张天气图开始，人类对于大气的观测就进入一个新的时代。利用天气云图，以及高压区不会下雨，低压区可能下雨等科学认识，天气预报进入了物理预报的时代。至今，全世界成千上万个气象台，每个台都可以得到实时的全球观测资料，对天气演变的分析也从二维发展到了三维；

二，数值天气预报。20世纪50年代以来，动力气象学原理、数学物理方法、统计学方法等广泛地应用于天气预报。大气运动的规律（湍流除外）已基本清楚，大型计算机可以快速求解大气运动方程，进行数值预报。

天气预报的进展就建立在这些坚实的科学基础上面，尽管如此，目前的天气预报也难做到完全准确，好的预报也只能达到70%-80%的准确率。

地震的短期预报

地震的短期预报比天气预报困难要多得多，我认为主要的原因是现阶段还无法实时得到 “地下云图”。

虽然从20世纪60年代开始，美国率先建立了世界标准地震台网WWSSN，将单独的台站发展为台网，可以让全世界在最短的时间内获取地震的发震信息。但是地震台网主要得到的是震后（而非震前）的资料，没有大的天然地震，人们很难研究清楚地震的机制和原理，这可能也是地震研究的无奈；不巧的是天然地震发生的频率低，发生的时间和震源位置不精确（定位精度存在较大误差），因此台网对地震的监测目前还属于“被动”阶段，利用天然地震很难得到精确的关于地下结构及其演化的“地下云图”。虽然石油勘探界可以利用4D地震获取地下油气的运移状态，但是探测区域及其有限，成本相当高，无法用于监测深达几十公里、上万平方公里区域的地下结构及其变化（天然地震震源深度通常为几十公里，而且和地震密切相关的活断层通常也有几百公里长）。

利用GPS或遥感得到的也只是地面（而非地下）的信息，很难据此准确推断地下结构。这也就是大家所说的“上天容易入地难”。经过长期的构造变迁，地下岩石中充满了各种尺度的断层、节理和褶皱，它的运动规律远比大气更为复杂。在不同的地理构造环境、不同的时间阶段，不同震级的地震都显示出相当复杂的孕律过程。也就是说地震预报的经验很难从这个地区“拷贝”到另一个地区。

地震的发生具有“成串性”。在一串地震中，震级最大的地震为主震，紧随主震且震级小于主震的地震都称作余震，主震之前发生的地震称为前震。对于有前震的大地震（如1975年海城地震），有一定的预报能力。而对于没有前震的大地震（如1976年的唐山地震以及这次汶川地震），预报则变得十分困难。全世界的统计资料表明，有前震的大地震占大地震总数的比例不到十分之一。

所以，目前还不能不用经验性的预报方法。经验性预报主要也是通过分析过去已发生的地震，寻找其中的统计规律，并用于预报以后的地震。但是用经验性方法预报地震比经验性预报天气还要难，主要是因为对于一个地区（特别是对于震中区域）来说，地震发生的重复性时间是很长的，几十年、几百年或者上千年都有可能，而进行科学研究的话，都有统计样本。地震的统计样本要比天气预报少得多。

正因为地震预报尚处在经验性预报这个阶段，就会伴随着两种特定的现象：

一、动物的异常行为、奇特天象等所谓地震的宏观前兆异常问题。从1966年邢台地震至今的40多年里，国内外许多人对此进行了生物学机理、生物特出感知功能、地磁场触发原理等研究。但是到目前为止，这些宏观异常都缺乏十分确凿的科学依据。从另外一个角度说，即便这些异常迹象可以作为预报地震的参数，地震监测人员也不能仅仅依靠某一个单独的异常事件做出地震预报，因为这种异常可能只对应极小的发震几率。一旦误报地震，损失往往同样惨重。

二、出现了一批基于经验性预报的业余预报员。他们的探索精神值得钦佩，他们的研究值得鼓励和支持，但是他们应该认识到经验性预报的局限性，应该认识到预报结果的社会性，肩负科学探索和社会责任，谦虚谨慎，积极加强与专业预报员的合作。

但是可以相信如果地震预报像天气预报一样，从经验性过渡到物理性预报，以上两种现象就会慢慢消失。

地震的长期预报

和短期地震预报不同，地震的长期预测是可以实现的，这主要基于地震学家对断层和地质构造的研究。地震的长期预报比气候预报（气象的长期预报）要强，这是因为大地震发生的地点一定与大的地质构造有关，一次8级大地震不会发生在像鄂尔多斯地台这样的稳定的地质单元。人类对于断层等地质构造的研究已经有几百年的历史，这些知识提供了地震长期预报的基础信息。而对于气候预报来说，明年多雨少雨，洪涝发生在何处，判断则很困难。

如果我们把地震预报分成：以预测未来大地震发生地点为目标的长期预报，和以预测未来大地震发生时间为目标的短期预报。从1956年第一个全国中长期科学技术规划开始，我们在长期预报方面取得了明显的进步，地震动参数区划图的问世就是最好的例子”

最后，以美国地震学会通报（BSSA）对海城地震预报的评价作为结束：尽管海城地震的预报集合了迷惘困惑、经验分析、直觉判断和良好运气，它毕竟是第一次在实践上没有以失败而告终的大震预报的尝试。

2.4 减轻地震灾害

2.4.1

根据国际地震中心（ISC）提供的地震目录，对1964年－1998年间，中、日、伊朗、土耳其、新西兰、台湾、希腊等国家和地区6级以上地震发生情况进行不完全统计，全世界发生地震的最多的国家，前三名分别是印度尼西亚、美国和日本，中国大陆最多排第五。包括台湾地区在内，全中国的地震活动在全球也不是最多的。

2.4.2 中国是地震灾害最严重的国家

20世纪以来，全球因地震死亡人数是160万，而中国约60万。历史记载全球死亡超20万人的地震有6次，其中中国有4次（中国地震局局长陈建民2006年7月26日对新华社记者的讲话）。

如果从更长一点的时间来看，从历史上来看，中国的地震灾害更为严重。例如，人类历史上死人最多的地震就发生在中国，这是1556陕西华县地震。

1556年（明·嘉靖）12月23日，关中大地震，震中在陕西华县、渭南、华阴一带。河北、安徽、湖南等地都波及影响，面积达90万平方公里，其中有28万平方公里属于破坏区。由于这次地震发生在午夜12时，正当人们熟睡之时，死伤惨重。当时的记载说：“官吏军民压死八十三万有奇“。

为什么中国不是世界上地震最多的国家，但是地震灾害最严重的国家呢？我们可以从三个方面分析其原因。

首先，全球地震大多数发生在海洋，对人类造成灾害的主要是发生在大陆的那些地震，中国的陆地面积仅为全球的1／14，但中国的大陆地震占全球大陆地地震的1/3至1/4。20世纪地球科学板块理论的建立，使得人们对于海洋有了比大陆更多的了解。目前，科学家对大陆地震的认识远远比不上对海洋地震的了解。但是，光有这一点还不够。为什么同样的大陆地震发生在美国和日本，灾害比中国要小得多呢？

2003年，三次地震分别发生在日本、美国和伊朗。地震造成的死亡人数差别极大。

死亡人数差别极大的原因是这三个国家建筑物质量的不同。高质量建筑能化解地震灾害。一般来说，发达国家得建筑质量要比发展中得国家好许多。

第三个原因是，在许多发展中国家，灾害意识差，依赖思想强。

上述三个原因中，第一个是自然方面的原因。唐山地震后，一位文学家写道：“一座拥有百年历史的城市，只因地球瞬间颤动，就被夷为平地。骨肉之躯的创造者，钢筋混凝土的建筑群，在自然灾害面前显得那样不堪一击。人类只有这个时候，才真正感到自己力量的弱小”。目前。人们还无法阻止地震大发生，人类必须做好“与灾共存”的准备，但认识、了解地球，趋利避灾，科学发展，构建和谐，是人类面临的机遇和挑战。

上述三个原因中，后两个原因是人类自身方面的原因，我们完全可以做的更好，最大限度地减轻地震灾害。

2.4.3 高质量建筑能化解地震灾害

地震时人员伤亡主要是由建筑物倒塌造成地，因此，高质量的建筑能够有效地减少人员伤亡。

何谓高质量的建筑呢？首先，要对各地可能发生地震的危险程度进行估计，并根据这种地震危险性区划，确定建筑物的设防标准。如，根据地震危险性区划，北京未来50年的受到烈度VIII度以上破坏的概率是10%，于是，北京的地震基本烈度为VIII度。在一个地震很少发生的地方，盖非常抗震的建筑物，势必浪费大量的财力物力，是不必要的；反之，在一个地震经常发生的地方，盖一个不考虑抗震的建筑，一旦地震来了，势必有大量的人员伤亡，这种做法是极其不负责任的。按地震设防标准建造的建筑物，是高标准建筑物的第一层含义。

其次，设防标准一旦确定，如何通过设计和施工，保证建筑物能达到这种标准呢？必须要按照建筑设计规范的要求，进行设计和施工。建筑规范凝聚了现代建筑科技的最新成果，是保证房屋等建筑物安全的重要保证。2001年国家颁布的“建筑抗震设计规范GB50011－2001”的重要思想，就是保证“小震不坏，中震可修，大震不倒”。以北京为例，按照抗震规范建造的房屋，在地震烈度VII时，不坏；在地震烈度VIII度时，出现的轻微破坏，可以进行修复；IX时，建筑物可能破坏严重，但不倒塌，有效地保护了人民生命安全。不仅如此，2001规范在我国引入了隔震、消能的规定，允许在有特殊使用要求和高烈度（VIII，IX）地区地多层砌体、混凝土框架和抗震墙房屋中使用。

满足以上两个要求，就可以称为是高质量的建筑了。遗憾的是，中国由于经济实力有限等多方面的原因，很长的一个时期，国家没有地震区划图，也没有正式发布的抗震建筑规范。在这种情况下，地震造成巨大的人员伤亡和经济损失，也就不足为怪了。

这种情况在唐山大地震后，有了改变。1990年颁布了全国地震区划图（2003年新版区划图又颁布了），2001年，“建筑抗震设计规范GB50011－2001”也颁布了。但是，对于一个幅员广大、人口众多的国家，在建造高质量建筑物方面，欠债实在是太多了。当前，人口多，城市的高风险，建筑差，农村的不设防，这些情况还会持续相当一段时间。因此，尽管高质量建筑能化解地震灾害，是减轻地震灾害的根本性的工程措施，但是，为了最大限度地减轻今天的地震灾害，还需要许多有效的非工程措施。

2.4.4

《中华人民共和国防震减灾法》已由中华人民共和国第八届人民代表大会常务委员会第二十九次会议于1997年12月29日通过，并从1999年3月1日起施行。该法是中国历史上第一部减轻地震灾害的法律，全面阐述了预防为主的减灾方针，减灾非工程措施的建设的内容，规定了各级政府、人民团体、科研机构和全体公民在减轻地震灾害的任务、责任和义务。

《中华人民共和国防震减灾法》第二章：地震监测预报。1975年辽宁海城地震的成功预报拯救了成千上万的生命。《中华人民共和国防震减灾法》规定：“国家对地震预报实行统一发布制度。地震短临预报和临震预报，由省、自治区、省辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。任何单位或者从事地震工作的专业人员关于短期地震预测或者临震预测的意见，应该报国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构按照前款规定处理，不得擅自向社会扩散”。

《中华人民共和国防震减灾法》第三章：地震灾害预防。《中华人民共和国防震减灾法》规定：“新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。图为日本公寓楼在1964年的新瀉地震中因为地基不好而发生砂土液化导致大面积倾斜。

《中华人民共和国防震减灾法》规定：各级人民政府应当组织有关部门开展防震减灾知识的宣传教育，增强公民的防震减灾意识，提高公民在地震灾害中自互救的能力。“唐山地震救灾的实例证明了这一规定是非常重要的。社区在救灾中发挥了重要的作用，唐山地震被压在废墟下的人员，多数是家庭成员和邻居救出来的”（唐山市政协文史资料委员会编，唐山大地震百人亲历记，社会科学文献出版社，1995）。

唐山地震后我很快到达了灾区，并在地震灾区工作了几个月。我亲眼看到，尽管农村倒塌的房屋很多，但奇怪的是死亡人数比例却不高。原因是“一个村庄就是一个小的社区，社区里有村委会组织，街坊邻居也彼此熟悉，大家自救和互救意识强，能够互相救援。又由于村落内多是平房，若有人被埋到废墟里，只需拿根木棍合力一撬，就可把人救出来撤离危险区，因此，社区的自救能力很强。 《中华人民共和国防震减灾法》中规定的增强公民的防震减灾意识，提高公民在地震灾害中自互救的能力的规定，十分重要。

据后来统计，驻唐部队万多人，仅占唐山救灾总兵力的20%，然而，他们抢救出被埋压的居民15893，占救灾部队抢扒出的总人数96%。这从另一个侧面说明，当地的力量，一旦组织起来，就会成为救灾的主要力量，即使对于特大型灾害也是如此（唐山市政协文史资料委员会编，唐山大地震百人亲历记，社会科学文献出版社，1995）。

《中华人民共和国防震减灾法》吸取了国内外抗震救灾的经验，规定了严重破坏性地震后，各级政府可以实行紧急应急措施。图中所示是在1999年土尔其地震后，为了安置灾民，维护社会秩序，在军队的帮助下，临时安置灾民的救灾村。

来源：Munich Re（慕尼黑再保险公司）的Topics宣传小册子（2000）

本章的最后，谈谈作为一个个人，在地震中应该注意什么。

1556年华县大地震后一个叫秦可大的文人在《地震记》中总结的躲避地震灾害的经验是：“卒然闻变，不可疾出，伏而待定，纵有覆巢，可冀完卵”。这是说：当面临一次大地震时，人们往往来不及躲，最好就近寻个安全角落（如柜或土炕的一侧），伏在地上，注意保护头部和脊柱，等待震动过去再迅速撤离到安全地方。简单说，就是伏而待定。这种经验，从今天的角度来看，也是有参考意义的。

市民地震应急

地震灾害的伤亡主要由建筑物造成，因此，地震发生时应反应迅速，及时采取保护自己的措施。

应急要点

住在平房的居民遇到地震时，如室外空旷，应迅速头顶保护物跑到屋外，来不及跑时可躲在桌下、床下及坚固的家具旁。

住在楼房的居民，应选择厨房、卫生间等开间小的空间避难，也可以躲在内墙根、墙角、坚固的家具等易于形成三角空间的地方；要远离外墙、门窗和阳台，不要使用电梯，更不能跳楼。

尽快关闭电源、火源。

正在室内活动时（上课、工作、游乐等），应迅速抱头，闭眼，在讲台、课桌、工作台和办公桌家具下边等地方躲避。

正在室外活动时，应注意保护头部，迅速跑到空旷场地蹲下，尽量避开高大建筑物、立交桥，远离高压电线及化学、煤气等工厂或设施。

正在野外活动时，应尽量避开山脚、陡崖，以防滚石和滑波，如遇山崩，要向远离滚石前进方向的两侧方向跑。

驾车行驶时，应迅速躲开立交桥、陡崖、电线杆等，并尽快选择空旷处立即停车。

身体遇到地震伤害时，设法清除压在身上的物体，尽可能用湿毛巾等捂住口鼻防尘防烟，用石块或铁器等敲击物体与外界联系，不要大声呼救，注意保持体力；设法用砖石等支撑上方不稳定的重物，保护自己的生存空间。

（引自北京市突发公共安全事件应急委员会办公室编《首都市民防灾应急手册》，北京出版社，2006年， 42－43页）

地震时，每个人处的环境不同，因此，究竟采取什么措施，也是因人因地而不同的。最重要的，是保持冷静，努力保存自己，自己保住了，才有能力去救别人。

在包括中国在内的许多东方国家，灾害意识差，依赖思想强是个带有普遍性的问题。所以，作为整个社会，提倡灾害意识，发展灾害文化是十分重要的事情。

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来源：陈颙, 史培军. 自然灾害[M]. 北京：北京师范大学出版社, 2007。

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