1556年,陕西华县。一场大地震后,《明史·五行志》记录下一个骇人的数字:压死官吏军民奏报有名者八十三万有奇,其不知名未经奏报者不可数计。
可这次地震到底几级?当时没人知道,也不可能知道。
四百多年后,地震学家把地方志、碑刻、奏折、家谱一页页摊开,一项项比对:哪里城墙倒了,哪里地裂泉涌,哪里“声如雷”,才估算出此次地震约为8级。
古代没有地震仪(张衡的候风地动仪只能感应方向,不能记录震级和时刻),历史地震却没有变成无头案。因为古人用文字,替我们按下了“记录键”。
世界历史跨度最长的“地震账本”
《竹书纪年》里有一句极短的话:“夏帝发七年,泰山震。”这是公元前1831年的事,也是中国现存最早的文字地震记录。
公元前780年,周幽王二年,《国语.周语上》记下了更完整的画面:“三川皆震……是岁也,三川竭,岐山崩。”河流断流,岐山崩塌。这是现存记录中最早较为详实的地震记载。
从“泰山震”,到“三川竭、岐山崩”,再到此后两千多年里数以万计的奏折、方志、碑刻、家谱——古人一直在记录,只是记录的方式不同。他们不写“震级”,写的是现象与破坏:声如雷,地裂泉涌,城垣尽塌,压死无算......
这套从公元前1831年延续到1911年的记录中,与地震相关的记载数以万计。1995年,国家地震局震害防御司把这些散落在古籍中的文字整理成册,出版了《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》。这本书收录了4¾级以上地震共计1034次。
历史地震的“三要素”如何得出
现代地震有三要素,即:发震时刻、震中位置、震级。而古人记录地震,从不给“参数”,他们会记录地震发生在“何时、何地、有多惨”,唯独没有震级,因为“震级”这一概念直到1935年才被美国地震学家里克特在研究加里福尼亚地震时提出。所以,今天历史地震目录里的三要素,几乎全是后人从史料里一步步“推”出来的。
何时。古人只写帝王纪年加干支、月日,精确者可至时辰。如:郯城地震记作“康熙七年六月十七日戌时”。康熙七年即1668年,戌时是晚上七点到九点,换算成公历,即1668年7月25日晚8时左右。如今目录中的发震时刻,即由此而来。
何地。历史记载里的州县、山川,全是古地名。学者须逐一考证其今日位置,有的还要判断治所迁移、地名废弃,再落回现代地图,才能定出震中所在。
何状。房倒屋塌、地裂泉涌、山崩地陷,死伤几何、有无余震、声响如何——这些细节最为宝贵,是现代地震烈度评定的基础资料。
前面讲到,历史地震的震级不是依靠仪器测出来的,而是根据历史记载“推算”出来的。第一步,将史料中“屋倒墙塌”“地裂泉涌”之类的描述,对照《中国地震烈度表》,换算为从Ⅰ度到Ⅻ度的地震烈度;第二步,将各地烈度标于地图上,连成等震线。烈度最高的极震区,大致即震中所在;第三步,以震中烈度与破坏范围,对照震级经验关系反推,得出震级估计值。以陕西华县地震为例,明代留下的记载说大半个中国有震感、百余州县受灾,《明史》记死亡83万有余,学者综合烈度分布与破坏记载,多将震级估算为8级左右。
这里不能不提张衡和他发明的候风地动仪。公元132年,东汉阳嘉元年,张衡制成候风地动仪。《后汉书》记其形制:“以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊”,外壁八条龙各衔一珠,龙下蹲蟾蜍,张口承珠;哪方地震,哪方的龙即吐珠入蟾蜍口中,据此可知地震发生的大致方位。 但要明确的是,它不是现代意义上的地震仪,而是一种验震器:龙珠能报出大致方向,却报不出震级、发震时刻和震中具体位置。
历史地震的震级,得打个引号
我们知道历史地震的“三要素”是推定,不是实测。时间只能精确到年月日、时辰;震中依赖古今地名考证,常有数十公里量级的误差;记载本身亦有偏漏——偏远地区的震害或未被记入,灾情也可能被夸大。
另有一个细节:翻开历史地震目录,常会看到“4¾级”“5½级”一类写法,震级以分数形式出现。这背后是编目规范:仪器实测的震级,精度记至0.1级;而按照史料推算,精度只能记至1/4级,即以0.25为步长,误差常在1/4级至1/2级之间;误差更大者,编目时还在震级外加括号。所以“4¾级”即4.75级——写作¾而非0.75,正是在提示读者:这是推算值,精度至四分之一级为止。
图:初建成的鹫峰地震台,李善邦先生摄于1930年
张衡之后,地动仪渐渐失传。直到1904年,上海徐家汇观象台开始记录地震——这是中国境内最早的地震观测;1930年,李善邦在北平创建鹫峰地震台,是中国人自己建立的第一座地震台;1943年,中国第一台自制近代地震仪“霓式”在重庆研制成功。
图:1943年,李善邦先生成功研制的霓式地震仪
从《竹书纪年》里的“泰山震”,到今天的数字地震观测,再到正在走进千家万户的地震预警——关于地震的记录,是这一切的起点。没有这本账,就没有今天的预警模型;没有数据的连续不间断记录,就没有明天预报突破的可能。
地震预报仍是世界性科学难题,有待科研工作者接续攻关。而在这之前,有些事现在就能做:
科学防范地震,掌握防震避险知识。
参考资料:
1556年华县大地震(死亡83万、推定震级约8级):《明史·五行志》"压死军民八十三万有奇"( 识典古籍·明史卷三十 );中国地震台网中心历史地震目录(1556年陕西华县地震,震级约8级)( 陕西省地震局·华县8级大地震 )。
"夏帝发七年,泰山震"(约公元前1831年):《竹书纪年》( 中国哲学书电子化计划·竹书纪年 );顾功叙主编《中国地震目录》( 国家地震科学数据中心·历史地震目录 )。
公元前780年"三川皆震……岐山崩":《国语·周语》( 中国哲学书电子化计划·国语 )。
历代地震记载数以万计;公元前23世纪至1911年4¾级以上地震1034次:《中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年)》,国家地震局震害防御司编,地震出版社,1995年( 国家地震科学数据中心·历史地震目录 ; 地震学报·引用论文 )。
《明史·五行志》"压死军民八十三万有奇":张廷玉等《明史·五行志》( 识典古籍·明史卷三十 )。
倪长犀《地震记》:清康熙年间倪长犀撰,见康熙《郯城县志》等地方文献著录( 临沂日报·释读倪长犀《地震记》 ; 抖音百科·"7·25"郯城地震 )。
1668年郯城8.5级地震:中国地震台网中心历史地震目录;《中国历史强震目录》(1995)( 国家地震科学数据中心·历史地震目录 ; 抖音百科·"7·25"郯城地震 )。
郯城地震"康熙七年六月十七日戌时"约1668年7月25日晚8时:中国地震台网中心历史地震目录(干支纪时换算);《中国地震历史资料汇编》(1983)( 国家地震科学数据中心·历史地震目录 )。
震级概念1935年提出:C. F. Richter, "An Instrumental Earthquake Magnitude Scale", Bulletin of the Seismological Society of America, 1935(里氏震级)( Caltech Authors·论文原文 )。
《中国地震烈度表》Ⅰ—Ⅻ度:GB/T 17742-2020《中国地震烈度表》(国家标准,现行,2020年7月发布)( 国家标准全文公开系统 )。
华县地震震级8.0至8.25级:地震部门公开资料,依《明史》及地方志记载、烈度评定推定( 陕西省地震局·华县8级大地震 )。
张衡候风地动仪创制于公元132年(东汉阳嘉元年):范晔《后汉书·张衡传》( 中国哲学书电子化计划·后汉书 )。
现代地震观测在中国:1904年上海徐家汇观象台增设地震观测(中国境内最早)( 上海市地震局·徐家汇观象台 );1930年李善邦创建北平鹫峰地震台(中国人自建第一座地震台,1930年9月20日获得第一张地震记录)( 北京国家地球观象台·鹫峰地震台 );1943年研制成功中国第一台自制近代地震仪"霓式"( 央广网·记为防震减灾事业努力奋斗的地震人 )。
撰稿/编辑:熊丹
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