古人对天文记录的石刻
先秦时期,人们对地震的认识基于原始传说、自然崇拜,掺杂着自然与超自然等种种因素。“震”的本意指霹雳,源于雷电。春天河蚌开口之时称为“辰”,在“辰”字的上半部再增加“雨”字,就组成“震”。
如《周易·说卦传》所说,“震为雷,为龙。”
根据记录,自公元前1177年至公元1969年,除资料不确切外,共发生震级5级及以上地震2097次(部分数据为史料推断),有记载以来的8级及以上地震共有18次。
如此频繁的地震发生,聪明的古人早已总结出各种方法来应对。
对地震征兆的认识
翻检史籍,里面有很多专门记载地震现象的五行、祥异等记录,保留了古代人对地震征兆的认识及对地震认识的若干总结,其中也不乏科学成分。
天气异常,古籍中将异常天气,如太白昼见、冰雹赤雪、云霠蔽天、淫雨水旱、季节反常、风霾等的发生与随之发生的地震联系在一起的记载也较多。
地震云
以地震云为例,1663年《德隆县志》上有这样一段话:“天晴日暖,碧空晴净,忽见黑云如缕,宛如长蛇,久而不散,势必地震。”“黑云如缕,宛如长蛇”的长蛇状带状云,阳光一照,便显得金光灿烂,这便是地震云中的一种景象。地震云是指地震即将发生时,震区上空出现不同颜色的、如白色、灰色、橙红色等带状云,一般出现在早晨和傍晚。目前日本利用地震云预报成功的例证有上百个。
植物异常反应,根据史料记载,1668年7月25日,山东郯城营县之间发生了一次8.5级大地震,地震前半年很多植物就向人们发出警报:“十月桃李开,林擒实”。就是说,我国北方十月份桃树、梨树竟然繁花似锦,果实累累。
小主,
含羞草
1852咸丰二年冬,黄海发生了一次6.8级地震,震前一年(即咸丰元年),"竹尽花,兰多并蒂,重花结实"。地震当年夏天发大水,到了秋天,桃李重新开花,冬天发生地震。那么,植物为什么能预测地震呢?科学家分析:地震前植物出现异常反应,体内出现强大电流的现象,也许是因为植物根系能灵敏捕捉到地下发生的许多物理化学变化(包括地下水和大地电位、电流、磁场等变化)所致。
动物异常,地震前,许多动物出现异常反应,比如老鼠成群鸣叫、鸟兽一起鸣叫以及“水陆间生物顿有异象”等等。嘉庆二十年(1815年)山西平陆强烈地震后,山西《虞乡县志》中明确指出“牛马仰首,鸡犬声乱,即震验也。”动物的异常反应,已经成为现代预测地震的有效方式之一。
因为发生地震时候,地震的纵向传播速度要远比横向传播速度快,地震纵向传播的时候会发生一种电磁波,人类对电磁波没有感应,而动物,对这种电磁波非常敏感,它们感觉到这种电磁波后会四处乱窜,人们可以根据动物的异常反应,判断地震。
技术加持,应对地震有了更加成熟的认知
在历代累积的地震记录和知识的基础上,东汉时期自然科学家张衡发明了世界上第一架观测地震的仪器——地动仪。关于这架仪器,《后汉书》中记载:“地动仪以精铜制成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊。”
张衡发明的地动仪
地动仪的主要功能并非记录,更不能预测地震,它是世界上第一架观测地震的仪器。在通信不发达的古代,能够让人们及时知道地震的发生,并确定大体位置,也是非常宝贵的。尤其是京城的决策层,有了地动仪,能够比驿卒更早地得知消息,从而为部署救灾工作争取了更多的时间。不过可惜张衡的地动仪并没有流传下来,甚至连图纸和制作方法也消失了,因此我们只能在《后汉书》里面看到关于地动仪的记载。我们现在能看到的模型,只有展示的功能。
古代榫卯结构的建筑