科普知识:地震光形成的科学原理
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发布时间：2023-07-04 05:02
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时间：2023-09-18 08:22
【地震光形成的科学原理】
地震光至今没有一种大家都接受的科学解释，主要的解释是加利福尼亚大学物理学家弗里德曼·弗罗因德的想法：在地震前形成的巨大压力导致火成岩暂时成为“P形”半导体，它们包含能传导电荷的“空穴”，由于挤压过程导致岩石中“过氧族”物质的电离，一些电荷将会达到岩石表面，是这些电荷的聚集，产生了奇怪的发光现象。
【地震光的介绍】
地光是地震前兆之一，是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象。其颜色以蓝白色和红色居多，*次之，其它颜色也有。地光的外观形态，有的呈片状大面积分布在震区上空，天地红光一片，类似火烧云;有如带状横穿天空，似彩虹;1970年云南通海大地震，在峨山县城附近出现了高3?4米的红色柱状光;还有球状和无规则状等。地光发生时常伴有低沉的“呜呜”声。
地震前夕产生地光的原因是地下深处的岩石中含有氦、氩、氖、氙等气体，地震即将来临时，地下岩石受力变形并产生了许多的小裂缝，这些挥发性气体便从地下逸出。同时，岩石破裂时产生漫射电子将这些气体点燃，于是便形成了地光。大地震时，人们用肉眼观察到的天空发光的现象。地光在文献中有不少记载。1965～1967年，日本松代地震群期间，就留下难得的地光照片。中国1975年辽宁海城地震和1976年河北唐山地震，震前的地光现象非常突出。地光出现的时间大多与地震同时，但也有在震前几小时和震后短时间内看到的。其形状有带状光、闪光、柱状光、片状光等。颜色也是多种多样的。低空大气中出现的片状光、弧状光和带状光等多为青白色，地面上冒出的火球、火团则多为红色。
关于地光的成因说法不一，尚无定论。一般认为，震前低空大气的发光是一种气体放电现象。有的认为岩石中石英晶体的压电效应能产生强电场;有的认为地下水流动能产生高电压。有人认为，火球式的地光是地下逸出的天然气在近地表处的爆发式点燃。地光是强地震前后常见的一种自然现象，地光闪耀的同时，往往伴随着轰隆隆的地声。地光形形色色的形态，归结起来可分为闪电状、朦胧弥漫状(片状)、条带状、柱状、探照灯状、散射状和火球状等等。就光的颜色来说，有红、橙、黄、绿、蓝等，但以蓝色和红色较多，*次之。一般地说，片状光、带状光，以蓝色居多;而火球、火团、火焰、火柱多为红色、红*和白色。不过，这不是绝对的，有时地光的颜色还随时间变化。
【地震形成的科学原理】
天然地震主要是构造地震，它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起房摇地动的现象。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震，称为火山地震，约占地震总数的7%。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
由于地球在不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。
地震绝大部分都发生在地壳中。
【地震的前兆】
微观前兆
人的感官不易觉察，须用仪器才能测量到的震前变化。例如，地面的变形，地球的磁场、重力场的变化，地下水化学成分的变化，小地震的活动等。
宏观前兆
人的感官能觉察到的地震前兆。它们大多在临近地震发生时出现。如井水的升降、变浑，动物行为反常，地声、地光等。
地下水异常
①水位、水量的反常变化。如天旱时节井水水位上升，泉水水量增加;丰水季节水位反而下降或泉水断流。有时还出现井水自流、自喷等现象。
②水质的变化。如井水、泉水等变色、变味(如变苦、变甜)、变浑，有异味等。
③水温的变化。水温超过正常变化范围。
④其他。如翻花冒泡、喷气发响、井壁变形等。
【生物异常】
动物是观察地震前兆的“活仪器”，它们往往在震前出现各种反常行为，向人们预示灾难的临近。已发现有上百种动物震前有一定反常表现，其中异常反应比较普遍的有20多种，最常见的动物异常现象有：
惊恐反应：如大牲畜不进圈，狗狂吠，鸟或昆虫惊飞、非正常群迁等。
抑制型异常：如行为变得迟缓，或发呆发痴，不知所措;或不肯进食等。
生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。
电磁异常
电磁异常是指地震前家用电器，如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。
地声
临近地震发生前，往往有声响自地下深处传来，这就是“地声”。地声一般出现在震前几分钟、几小时、几天或更早;以临震前几分钟出现得最多。
地声的声响与平日人们熟悉的声音不同且多种多样。如：“犹如列车从地下奔驰而来”“似采石放连珠炮般的声响”“类似于机器轰鸣声”“狂风呼啸声”“石头相互摩擦声”等等。但是，有时地声也不易与远处传来的风声、雷声、机器轰鸣声等相鉴别。
地光
地光也是临震前的一种宏观现象，中国已在多次地震前观测到，它们一般出现在临震前或震时，也有出现于震前数小时或更早的。
地光的颜色很多，有红、黄、蓝、白、紫等，有的也像电火光。它们的形状各异，有带状光、片形光、球状光、柱状光、火样光等。地光出现的时间一般很短，所以不易观测。鉴别地光也有一定难度，因为它的形状和颜色有时也与电焊光、闪电等有相似之处。
