——用中国智慧揭开地震成因之谜
作者：张宝盈
（本书已由华龄出版社于2020年10月出版发行，书名《探索自然之谜全三册》下册《地震成因》）此处是作者原稿，与正式出版的“洁本”文字略有差异。
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（接上篇）
7.3共振起电：自然界最重要的能量来源
那么，大地震释放的巨大电磁共振能是否全部来自自然界带电粒子的积累呢？并非如此。地壳内的静电能主要是靠共振起电产生的，共振起电才是地震能量的主要来源。自然界积累的静电能可能只是“一粒种子”。
地壳内物质的起电机制与积雨云中的起电机制是基本相同的，只是介质存在差异。因此我们可以借用对云中起电机制的分析来揭示地壳内的起电机制。
人所共见，一些积雨云风平浪静、悄无声息，不发生雷电；一些积雨云却会突然由平静转为狂暴，电闪雷鸣且连续不断。更有极少数积雨云会突然形成或大型或小型龙卷风，甚至台风。这些现象表明，积雨云中初始的带电量并不大，后来带电量却突然增大，因此必定存在某种快速高效的起电机制，才能在起初并无雷电或龙卷风的积雨云中产生雷电或龙卷风，释放出巨大能量。这样的起电机制此前并未被找到。
要找到真实的起电机制，必须能够解释积雨云中的各种现象。对积雨云而言，共存在5种基本现象：1.只阴天，既不发生闪电也不降雨；2.只降雨，不发生闪电；3.只发生闪电，不降雨；4.既发生闪电又降雨；5.引发龙卷风或台风。
实际上，起电意味着能量的增加，因此起电机制必定是一个增能机制，在自然界，普遍存在的增能机制就是共振，因此，云中起电的真实机制可能就是“共振起电”。
在积雨云中，如果带电粒子形成的电磁场辐射电磁波，且电磁波的频率与积雨云固有的振动频率相同，就会产生共振，使能量增加，从而快速起电并导致闪电发生。也只有共振才能如此快速、高效起电。舍此无二。这样的起电机制导致第三种“只打雷，不下雨”的现象。另一种可能的机制是：雨云中形成了无数个微型稳态磁场，磁场中的洛伦兹力引发带电粒子回旋共振，回旋共振导致的快速旋转和剧烈摩擦会产生大量带电粒子，这就是回旋共振的起电机制。这样的机制会导致第四种“既打雷又下雨”的现象。
反过来，如果积雨云中的带电粒子形成的电磁场不辐射电磁波，或者辐射电磁波的频率与积雨云固有的频率不同，就不能发生共振，也不会起电；如果也未形成稳态磁场，不能引发回旋共振，因而也不会起电，同时也形不成雨滴，这样的积雨云就既不会发生闪电也不会降雨。这样就解释了第一种既不发生闪电也不降雨的现象。第二种现象的可能原因是：因回旋共振产生的带电粒子会被刚形成的雨滴吸收（水能消除静电），如果带电粒子的产出率与吸收率达到平衡点或产出率低于吸收率，就会出现只降雨不发生闪电的现象。只有当积雨云中水汽较少或共振造水速率较低，回旋共振起电产生的带电粒子的产出率大于吸收率，即存在富余等离子体时，才会发生既有闪电又降雨的现象。当积雨云中较大面积（但仍然只是局部）的带电粒子形成整体稳态磁场时，洛伦兹力引发大体量带电粒子回旋共振，就会形成龙卷风；而如果一个巨大的积雨云中的全部带电粒子形成一个统一的整体稳态磁场时，洛伦兹力引发整个积雨云的回旋共振，就会形成台风，即第五种现象。因此，共振起电机制可以合理解释积雨云的全部现象。
第一次闪电发生后，如果闪电辐射的电磁波、冲击波、声波与积雨云固有的振动频率相同，就会再次发生共振，从而快速起电，闪电随即再次发生；或者，因回旋共振引发雷电的积雨云再次发生回旋共振，闪电也会迅速再次发生，如此循环往复，连续闪电就这样形成了。有时在一块不大的独立云团中就可以发生快速连续闪电，这就是共振起电的神奇魅力，因为这个过程中真空零点能被激发出来了。
共振起电的机制无疑是高度复杂的，但我们可以从宏观现象中推求微观机制。概而言之，共振起电的方式无非是各种波长和振幅的回旋共振、横波共振、纵波共振。而这三种机制常常同时存在。在共振起电过程中，发生共振的电荷只要不与介质如云气或地壳发生同频共振，就不易被人们的感官察觉。在自然界中，导致巨大破坏的灾害事件主要是回旋共振，如地震、火山爆发、龙卷风、台风等。横波共振与纵波共振则导致普通风暴、飑风、沙尘暴、下击暴流、海啸、疯狗浪、雪崩等等。
观察可知，在共振现象中，尤以回旋共振起电效应最为显著。
当然，实际的起电机制可能还要复杂得多，会出现多种形式的共振起电并存的情况。但不论共振起电的具体机制有多少种，“因共振而起电”的基本思想是可以确立无疑的。
不发生电磁共振，就不会起电。
共振是一种增能机制，也是一种起电机制。共振的作用是使能量增加，所以才能起电。不能使能量增加的机制，都不能起电。因此，共振起电是唯一可能的机制。
为什么说共振存在能量的增益呢？比如一个物体发出声波时，如果声波并未引发共振，就处在能量不增不减的正常状态；如果声波引发了其他物体的共振，被共振物体振动所产生的能量就是增益的能量，也就是共振诱导释放了潜在的能量，或者说共振创造了能量。音叉共鸣放大声音就是放大音波能量。再如龙卷风或台风初起时很微弱，由于发生电磁共振（回旋共振）而愈转愈强，显然存在能量增益。
在一个质量守恒、能量守恒的世界里，质量（物质）却总是被不断地创造出来，能量也总是被不断地创造出来。创造的通道便是共振。
地壳内物质的起电同样是共振起电，与云内起电的机制是相同的。因此发生在地下的闪电和龙卷风与发生在大气层中的闪电和龙卷风其形成机制是统一的。地壳内积累的静电能一部分是外源的，是磁场捕获外来等离子体积累形成的。但这种外源的静电能可能仅仅是“一粒种子”，更多的静电能是由这些初始的静电能“起电”产生的。因此无论是地壳内的还是雨云中的起电机制都是共振起电。地壳内积累的初始静电能产生的电磁场发射电磁波时，若电磁波的频率与积累的带电粒子或地壳物质固有的振动频率相同，便引发共振，共振使积累的静电能得到大幅增益。或者，如果地壳内积累的初始静电能形成小型或微型稳态磁场，洛伦兹力引发回旋共振而起电。共振使真空零点能被激发出来，使系统能量大大增加。经过反复多次共振起电，地壳中的静电能迅速增加。地壳中静电能的积累绝不是单纯地捕获外来的带电粒子，更多的是“自我创造”。
大地震发生前数天、数月甚至数年便开始频繁出现的诸如本书第三章中列举的大量电磁前兆，就是地壳内共振起电产生的表象。而且，大地震发生时，释放的巨大能量大部分仍然是地下龙卷风回旋共振起电产生的静电能即共振能。所以，地震的大部分能量是“现做现卖”“现挣现花”“现场发挥”的结果。是地下龙卷风形成后带电粒子回旋共振起电产生的能量。
众所周知，特斯拉线圈是根据电磁谐振原理设计而成的，特斯拉线圈能够产生人工闪电，证明电磁谐振可以起电。因此可以说，特斯拉线圈是电磁谐振起电的实验证明。特斯拉线圈发生的是什么形式的电磁谐振呢？圆形线圈发生的自然是回旋共振。特斯拉线圈证明电荷回旋共振具有起电效应，因而可以产生人工闪电。这是一种人工制造的电磁共振（电谐振）。雨云中的闪电同样是自然界的“特斯拉线圈”——电磁谐振的起电作用导致的。只是自然界的“特斯拉线圈”要比人工制造的强大得多。同样，导致地震的电磁能量也有很大一部分是电磁共振起电产生的。
即使在某些地块内已经积累了一定的静电，如果不发生共振起电，使静电能大幅度增加，也不会引发大地震。
地球上的雷电、龙卷风、台风、狂风、地震、火山爆发等等，大部分能量都来自共振起电。共振起电是自然界最重要的能量来源。虽然整个地球上积累的静电能并不很大，共振起电作用却使它被高倍放大。
不仅如此，太阳及一切恒星、类星体，地球及一切行星、卫星——所有天体都是靠共振起电机制维持它们自身的电磁场和电磁辐射的。共振起电机制就是它们的“充电器”。
上述机制就是地震的可能的孕震过程。地下电流系所伴生的强磁场约束带电粒子的范围就是“孕震区”或称“震源体”，在宏观上表现为“低阻层”或“高速带”，这就是每一次大地震震中下方都存在低阻层的原因所在。
应该说，专家们创造的“孕震”这个概念还是十分形象生动、十分贴切的。“孕震”就是地震能量“种子”由小到大不断“生长发育”的过程，准确一点说，孕震就是共振起电的过程。地震孕育的方式就是共振起电。
7.4观测证据
如果地壳内静电积累的机制是磁场约束带电粒子和共振起电导致的，那么，地震前震中区必定可以监测到较强磁场，而观测事实表明，地震前震区确实存在强磁场。目前已有可观的观测事实对此做出强有力的佐证。
研究表明，地磁长期变化的异常区与地震活动区在时间和区域上都有密切关系。
先举一则偶然的发现：据《唐山地震奇事录》一书记载，距唐山200多千米、海拔1350米的延庆县佛爷顶山上，有一台测雨雷达，附近还有一台空军的警戒雷达，（1976年7月）26日、27日，我们连续收到来自京、津、唐上空的一种奇异的扇形指状回波，这种回波和海浪干扰、晴空湍流、飞鸟等引起的回波都不相同，使监测人员十分惶惑。京、津、唐一带，为何出现了如此奇特的磁场？[27]
为什么在大地震前唐山地区出现了这样一个强大的磁场呢？正是因为在地壳内积累和产生了大量带电粒子后，电荷的运动产生了磁场，磁场又将带电粒子锁闭其中。所以，以上的推导是有观测事实的支持、佐证的，并非空想。
曾小苹等“对地磁记录分析的结果显示，大地震前强烈的地磁异常现象反复出现；在震中附近极震区临震前36h至十几分钟，地磁场的特大异常数值随震级增大而增大。归算到距震中1km处，Ms=6．0—9．5级破坏性地震的磁场异常值约为102—105nT，异常强度甚至超过地球磁场量级5．5×104nT”。
“分析研究汶川地震和攀枝花地震前11天的地磁资料，发现震中附近和极震区，在大震发生前1—36h，出现地磁ULF特大异常现象，异常值为地磁记录标准方差的26—95倍。
“2008年发生在中国的这两次地震，在震中和断层附近地区观测到的震前异常信号，与3次典型的发生在美国和日本的6．0级以上的震前地磁异常相比较，则非常相似。
“在震中和断层附近地区的磁异常信号，表现为一种‘磁间隙喷发’异常现象，其强度以指数关系随震级而增大，与震中距的平方成反比。这表明临震前在震中附近会突然出现特大地磁异常信号，其强度随距离增大快速衰减。
“文章推算M=6—9．5级的破坏性强震，在震中附近1km处，临震前的地磁ULF异常信号值可以高达102—105nT量级，可以与地球磁场量级相比拟。”[52]
林云芳等对地震地磁的长期研究充分表明，地震的孕育是一个电磁能量的积累过程。
林云芳等（1990，1993）和曾小苹等（1995，1992，1996，1999）由大量震例分析发现震中区附近的地磁转换函数的模│Ａ│和│Ｂ│、空间相关系数Ｒz以及加卸载响应比P(z)在地震前有明显的偏离正常值的普遍现象。……几种地磁参量在地震预测的长期、中期和短临各阶段都适用，特别在中短期阶段有重要作用。这几种地磁参量异常变化提前对应地震的时间约为3—12个月。……如果研究一定空间范围内不同深度地磁参量分布的演化，就有可能发现孕震区，并跟踪地震的孕育过程。[53]通过检测地磁异常的演化过程就可以跟踪地震的孕育过程，清晰地表明地震的孕育是电磁能量的积累过程。
日本的重复磁测工作表明，……大地震多发生在地磁长期变化的高值附近，磁场变化量为2—3nT/a或大于3nT/a的地区与强震较为一致。
前苏联阿勃杜拉别可夫在《地壳中的电磁现象》一书中，在研究地球磁场的区域长期变化时，分析了长期变化观测点的观测结果和地磁台网的年平均数据。沿敖德萨至阿拉木图测线，求出了不同时期测到的磁场变化。……对比分析表明，磁场长期变化剧烈期与地震活动基本一致。[54]
另外，大陆磁异常中心的移动也与地震存在密切联系。
1885年，东亚大陆磁异常中心位于北纬35°、东经110°处，即在我国陕西华县附近；1950年此中心大致移到北纬40°、东经100°处，即在我国高台附近。如果假设这种移动为匀速直线运动，则可看到异常中心的迁移与此地区强烈地震有关。
该地区1920年12月16日在宁夏海原（36.4°N105.8°E）发生8.5级地震；1927年5月23日在甘肃古浪（37.6°N102.6°E）发生8.0级地震；1954年2月11日在甘肃山丹（39.0°N101.3°E）发生7.3级地震。……异常中心和强震的迁移趋势，都是向西北方向运动，地震发生时间与异常中心所到时间相吻合。[54]
磁异常中心也即电磁能量（等离子体）积累的中心。
1989年10月17日发生在旧金山断层上的洛马·普列塔山地震，在震发前数小时，地球磁场发生强烈变化。
斯坦福大学的磁力仪能监测磁场强度0.01—10Hz的超低频变化。它在10月5日测出了磁场强度的增加。然后在主震发生前三小时出现了突然变化。其强度为正常值的30倍。[55]
美国地质调查局(USGS)与各有关大学，在美国西部特别在圣安德列斯断层及其邻近地区布设了包括地磁在内的地球物理观测网，用以监测该地区的地震活动。地磁观测资料的分析结果显示：5.2—7.3级地震，在离震中3—50km的观测点与台站上，得到地磁总强度的变化异常幅度为0.3—6nT。震磁研究结果表明：某些地震存在震磁前兆信息。[56]
刘君等“应用非线性谱估计方法（MEM方法）、电/磁场脉冲能量统计方法，处理了四川汶川M_s8.0（2008）、*疆新**于田M_s7.3（2008）和青海玉树M_s7.1（2010）地震及强余震附近的地面电/磁场和Demeter卫星电离层磁场观测数据，研究了地震电/磁场变化，得到：在震中附近及周围出现了震前地电/地磁场极低频成分功率谱密度（PSD）增大、电磁脉冲能量增大的电/磁异常现象；在出现地面电磁异常的时段内，电离层磁场出现了PSD增大、磁脉冲能量增大的震前磁异常现象”。[57]
丁鉴海等“研究了2008年3月21日*疆新**于田7.3级地震，2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震等108次强震前，地磁垂直分量日变极小值出现的时间在空间分布上的异常特征即‘低点位移’现象。这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性，发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天，强震发生地区在低点位移突变分界线附近”。[58]
可以说，这些观测事实对上述静电在地壳内的积累机制给出了强有力的佐证。
（未完待续，接下篇）