地震云形成原理是什么？真的能预测地震么？
地震云是人们在地震发生前观察到的某些特殊形状或颜色的云，它们被认为与地震的发生存在关联。然而，关于地震云的形成原理以及其预测地震的能力，目前科学界并没有统一的定论，存在着许多争议和误解。
1. 地震云的可能形成原理（科学探索方向）：
尽管目前没有被普遍接受的明确理论，科学家们一直在探索地震云形成的可能性，主要集中在以下几个方面：
气体释放与化学反应：
地下气体释放： 地震发生前，地壳岩石会承受巨大的压力，这可能导致岩石中的裂缝张开，释放出原本被困在地下的气体，例如甲烷 (CH4)、二氧化碳 (CO2)、硫化氢 (H2S) 等。
与大气成分的反应： 这些释放出的气体上升到大气层，可能会与大气中的其他成分发生化学反应，例如氧化、还原等。
影响云的形成和形态：
改变空气湿度： 一些气体（如水蒸气）的释放会增加空气湿度，有利于云的形成。
提供凝结核： 一些气体分子或其氧化产物可能充当云滴凝结的核，促进云的形成。
改变云的颜色： 例如，硫化物（如二氧化硫）可能在氧化后形成微小的硫酸液滴，这些液滴能散射阳光，呈现出不同寻常的颜色，如黄色或粉红色。
影响云的形状： 气体上升过程中产生的对流、扩散等动力学过程，以及气体释放的地点和强度，可能影响云的整体形态，使其呈现出条状、片状、网状等特殊形状。例如，气体沿着断层线向上逸出，可能形成沿断层方向的条状云。
电磁效应：
压电效应： 在巨大的地壳压力下，某些矿物（如石英）可能会发生压电效应，即在受到机械应力时产生电荷。这些电荷的积累和释放，可能会产生电磁场扰动。
电离层扰动： 这些电磁场扰动可能会向上传播，影响到电离层，进而影响大气中的电场分布。
影响云的形成和形态：
电荷对微粒的影响： 大气中的电荷可能会吸引或排斥空气中的微小颗粒（如尘埃、水滴），从而影响它们的聚集和分布，可能导致特定区域的云形成或形态改变。
电场增强凝结： 一些研究表明，较强的电场可能促进水蒸气的凝结，从而影响云的形成。
地壳变形与气流扰动：
地表隆升或沉降： 地震前，地壳的缓慢变形可能导致地表隆升或沉降，这会改变当地的气压和风场分布。
地形对气流的影响： 地形的改变会影响空气的流动方式，产生特殊的上升或下降气流，这些气流可能导致云的形成和聚集。例如，山脉附近的上升气流容易形成云。
气体向上输送： 地表裂缝或孔隙中逸出的气体，在特殊的上升气流作用下，可能被更有效地输送到高层大气，促进云的形成。
静电效应：
摩擦生电： 地震前地层内的摩擦，或者地下水流动时与岩石的摩擦，也可能产生静电。
影响大气电场： 产生的静电可能会改变局部大气电场，进而影响空气中微粒的行为，间接影响云的形成。
2. 地震云真的能预测地震吗？—— 科学的审慎态度
目前，科学界普遍认为，地震云并不能作为可靠的地震预测依据。 原因如下：
缺乏确凿的因果关系： 虽然上述原理提供了可能性，但目前还没有足够直接和确凿的证据能够证明特定形态或颜色的云与地震之间存在必然的因果关系。很多“地震云”的出现，也可能与其他大气现象巧合发生。
普遍性与局限性：
其他因素也能形成相似云： 许多与地震云相似的云（如荚状云、卷云、雨幡云等）是由常规的大气动力学、水汽条件和地形等因素形成的，与地震毫无关系。
地震发生时未必有地震云： 大多数地震发生时，并没有出现人们所描述的“地震云”。
“地震云”的定义模糊： 对于“地震云”的形态和颜色，并没有一个精确的科学定义，更多的是基于主观观察和民间经验，这使得其可靠性大打折扣。
观测与记录的困难：
时效性： 如果地震云真的能在地震发生前出现，那么其出现的时间窗口可能非常短，且难以准确捕捉。
地域限制： 地震云的观测通常是地面观测，可能无法全面反映大气层中发生的细微变化。
主观性： 人们更容易在地震发生后，回溯性地寻找可能与地震相关的“地震云”，而忽略了大量没有发生地震的相似云。
其他可能的解释（非地震相关）：
飞机尾迹： 高空飞行的飞机排放的废气与空气中的水蒸气混合，可以形成长条状或羽毛状的云，与某些所谓的“地震云”相似。
天气系统： 复杂的低压系统、锋面活动、高空气流扰动等都可以形成各种形态和颜色的云。
污染和光学现象： 大气污染、火山灰、甚至夕阳的折射等光学现象，也可能导致云呈现出异常的颜色。
3. “地震预测”的科学挑战：
地震预测是世界性的科学难题，其困难在于地震过程的复杂性：
地下活动的难以观测： 地震的源头在地壳深处，我们无法直接观测到岩石破裂前各种细微的物理化学变化。
多因素叠加： 地震的发生是多种因素（如构造应力积累、岩石性质、流体压力等）共同作用的结果，单一的指标很难捕捉其全部过程。
时空尺度的巨大差异： 地震的孕育过程可能持续数百年，而地震本身的持续时间却只有几十秒到几分钟，这种时间尺度的巨大差异使得监测和预测异常困难。
4. 科学界在地震预测方面的努力：
尽管地震云不能作为预测地震的工具，但科学家们从未放弃对地震预测的研究，他们主要从以下几个方面进行探索：
地壳形变监测： 利用GPS、InSAR等技术监测地壳的微小形变，以捕捉地应力的积累。
地震活动性监测： 监测地震发生的频率、震级、震源机制等，以识别地震活动趋势。
地下流体压力监测： 监测地下水位的变化、水化学成分的变化，这些变化可能与地应力变化有关。
电磁异常监测： 监测地壳深部发出的电磁信号，寻找与地震孕育相关的异常。
动物异常行为： 虽然缺乏科学证据，但也有一些研究在尝试探索动物异常行为与地震之间的潜在关联。
结论：
地震云的形成可能与地下气体释放、电磁效应等多种因素有关，这些因素理论上可能影响大气中的水汽凝结和云的形态，从而形成我们所观察到的特殊云。但是，目前缺乏足够的科学证据证明地震云能够可靠地预测地震。
科学的态度是基于证据，而对于地震云的证据仍然不足以支持其作为地震预测的有效工具。将地震云作为一种“可能”的预兆可以引起人们的关注，但不能将其作为地震预警的唯一或主要依据。我们应该相信并支持科学研究在地震预测领域的持续探索，并关注官方发布的地震信息。
如果您观察到任何异常的云，并联想到地震，最好的做法是：
保持冷静，不要恐慌。
记录下您看到的云的形态、颜色和时间。
关注官方发布的气象和地震信息。
不要轻信非官方的地震预测信息。
科学的地震预测是一项长期而艰巨的任务，需要我们以严谨的态度去探索和研究。
网友意见
如果大地向天空传递了即将地震的信息，这个信息的能量强度高到可以影响云的形状，那么人类早就可以检测到这种能量变化了，毕竟现代仪器连引力波这么微小的信号都能测量。
要不大地和天空采用了一种人类至今无法理解的信息传递方式，要不地震云就是扯淡。
作者：中国科学院大气物理研究所 李汀 @大脸撑在小胸
在网上和现实中，我被问到最多的问题有三个，其中排第一的是：请问这个是地震云吗？
对不起让你失望了，地震云并不存在，也没有什么云能预报地震。
传闻中的地震云（图片来自网络）
“地震云”发展史
相信诡异的云就是地震的先兆，这个思路在古今中外由来已久。
1624年，明天启年间，意大利传教士龙华明和高一志，摘录西欧古籍，写成一本《地震解》，呈送给太宰李崧毓。其中第八章“震之预兆”里，预兆五就是“地震云”：“昼中或日落后，天际晴朗，而有云细如一线甚长，震兆也。“
传闻中的地震云（图片来自网络）
在中国很多关于地震的古代记载中，也都强调之前有怪异的云雾。比如：
1680年9月9日云南楚雄6.5级地震前“自西北起，黑雾弥天”；
1815年10月23日山西平陆6.7级地震前“西南天大赤……夜有彤云”；
1935年宁夏隆德县《重修隆德县志》：“忽见黑云如缕，宛如长蛇，横亘空际，久而不散，势必地震”；
1936年甘肃天水：“是日天空布满积云，下午一时许聚起大地震”；
1941年5月5日黑龙江绥化6级地震前：“伪县府庶务科长看见，在西北天空中有如烟云的三系，其间带有黄色而明亮”；……
“地震云”在民间始终存在，但它后来作为一种“学说”被发扬光大，日本一位市长键田忠三郎功不可没。
键田忠三郎曾担任日本奈良市的市长，需要强调的是，他没有任何地质或者气象方面的专业背景。
键田忠三郎（图片来自他本人写的《地震云》一书）
从上世纪40年代，键田忠三郎开始推广“地震云学说”。
他说“昭和23年6月26日，奈良市上空出现了一条异常的云，颜色和形状像一条乌黑的长蛇，横跨东西方向。我当时预报即将发生地震，引起了轰动。两天后，距离奈良160公里的福井就发生了大地震。”
（注：1948年6月28日下午5点14分，日本福井平野一带发生7.3级大地震，死亡3895人，福井市几乎遭到毁灭性破坏。）
福井大地震后的一片废墟（图片来自网络）
键田忠三郎把这种云命名为地震云，还说在中国唐山大地震前两天，日本九州也出现了“像把天空分两半似的”地震云。
“像把天空分两半似的”地震云（图片来自网络）
键田忠三郎用观测地震云的方法来预报地震，坚持了30多年，自称在1948年预报出了日本的三次7级以上地震，在1979年预报出了两次地震。
80年代，他与日本九州大学的真锅大觉、中国科学院物理所的吕大炯，合写《地震云》一书，1981年在中国出版。
上世纪80年代，是“地震云”在中国的黄金期。
当时中国刚刚结束某疯狂年代，科学界百废待兴；而1976年唐山大地震留给中国人的恐惧和悲痛又太深，举国上下都如饥似渴地希望真能找到一种预报地震的方式。
1976年唐山大地震（图片来自网络）
因此，“地震云学说”在中国广为流传，甚至一脚踏入了中国科学界。吕大炯曾于1981年在《科学通报》发表过《地震云观测》的论文，并在1982年出版《震兆云霞》一书。
而民间的热情更加高涨，日本成立了“地震预知俱乐部”，中国也成立了“中国震兆云霞研究会”。
但是，“地震云学说”从未被主流科学界所接纳。随着科学认知的发展，地质或气象方面的专业人士都曾或委婉或直接地加以反驳。
美国地质勘探局（United States Geological Survey，USGS）曾明确表示，地震发生前的某种形态的云出现，与地震没有必然联系。中国气象局也曾表示“没有充分的事实证明地震与天气二者之间有内在关联性，也没有证据可以通过卫星云图来预测地震发生”。
随着专业科学认知的发展，“地震云学说”逐渐绝迹于严肃期刊和出版物，但在民间依然拥有广阔而深厚的土壤。迄今为止，很多人依然相信看云就能预测地震，而一些民间“地震云专家”也依然在矢志不移地发布自己看云预测地震的消息，并拥有一定数量的信徒。
什么是“地震云”？
80年代，一些发表的“地震云研究”认为，地震云共有三种类型：条带状、辐射状、干涉条纹状（听起来都还很厉害的样子），并且附上了实拍照片。
今天我们回头看，尽管年代久远，照片模糊不清，但依旧可以辨认出这些“地震云”，其实在云的科学分类中都有对应种属，而且很常见。
比如“条带状地震云”，其实是荚状层积云或者荚状高积云。
当年拍摄的“条带状地震云”（《初论地震云》，自然杂志，1986年）
再比如“辐射状地震云”，其实是辐辏状高积云。
当年拍摄的“辐射状地震云”（《初论地震云》，自然杂志，1986年）
再再比如“干涉条纹状地震云”，其实是波状高层云。
当年拍摄的“干涉条纹状地震云” （《初论地震云》，自然杂志，1986年）
如果说80年代的“地震云研究”，还试图用一些科学方法来对”地震云“作出一些限制和区隔；那么如今，当”地震云“已经彻底退出科学界后，现在的民间“地震云专家”则显得更加奔放和随意。
他们把一切“怪异”的云都指为地震云。
而“怪异”是一个主观词，到底什么样是怪异什么样是不怪异？完全没有客观标准。
比如2016年2月17日下午，江西婺源出现的这种云，被说成是地震云，引起一阵恐慌，但这实际上是波状层积云。
江西婺源波状层积云（图片来自网络）
2010年1月7日潍坊，也说有地震云，这还是波状层积云。
潍坊波状层积云（图片来自网络）
今年7月28日，长春刷爆朋友圈的“地震云”，其实是透光高积云。
长春透光高积云（图片来自网络）
现在你打开搜索软件，搜一下“地震云照片”，将看到各种高积云、各种层积云、各种卷云、各种卷积云……而它们其实都是天空中再常见不过的云（如果你经常抬头看云的话）。
甚至还有飞机喷出水汽形成的航迹云（俗称“飞机拉线”），也被指为“地震云”，难道飞机飞过也是地震征兆？
航迹云（图片来自网络）
网上形形色色的“地震云”，以高积云或层积云居多，因为这两种云容易形成波状、絮状、透光、放射状、荚状等“怪异”的样子；再加上有时在傍晚或早晨，染上了晚霞或朝霞的颜色，就更被疑为“天有异象”了。
“地震云”的高命中率
当然，“地震云专家”能长盛不衰，也不是浪得虚名，人还是有一套很具迷惑性的“证据”，这就是“高命中率”。
比如，他们说：
中国5·12汶川大地震的前3天，在山东临沂出现“绳纹状的地震云”；
中国四川雅安地震的一周前，杭州上空出现“地震云”；
2008年6月1号巴士海峡地震前一天，合肥出现“地震云”；
……
5·12汶川大地震（图片来自网络）
说上三五个例子，一般人就被唬住了，觉得是呀是呀，这么多次都命中了，就算不全信，也没法全不信了。
那么，为什么能多次命中呢？
其实说破了也没什么稀奇。
我潜心围观过网上几位知名“地震云专家”，他们的路子就是，先贴一张“怪异”的云出来，宣布为地震云。之后，在短则几天、长到一个月的时间范围内，全球任何一个地方地震了，都算“命中”！
（掌握这些技巧 你也能当地震云专家）
“地震云专家”眼中的地震云（图片来自网络）
这精度也太粗犷了吧，简直是霸王条款，想不命中也难啊。
要按着这个精度，天气预报就可以改成“今天明天后天乃至一个月内，全球总有一个地方将会下雨”，这准确率也能分分钟飙到100%，想降都难。还有不少“地震云专家“的粉丝吹捧说“比天气预报准”——真是令天气预报员们男默女泪。
有人说，地震能跟下雨比吗？下雨是常事，地震是小概率事件啊！
你看，很多人总以为地震很罕见，能“命中”几次就是神算子了。其实这是个误区，事实上地震每天都发生。
据统计，全球平均每年发生500多万次地震，每天都要发生上万次。咱就不算那些小地震了，即使只算≥5级的破坏性地震，全球每年发生1000次，差不多每天都得发生两三次。
换句话说，任何人，随便朝天一指、掐指一算，随口说句“今天全球会发生5级以上地震”，他都稳赢不输。更何况“地震云专家”还把时间放宽到一个月以内呢。
真的，“地震云专家”自称“多次命中”，这都属于谦虚了，其实他们是“每次命中”，逢测必中。
地震云的“理论依据”
“地震云专家”们还提出了一些“理论依据”，试图从物理、大气科学、地质学的角度来证明地震云的“科学性”。
思路都差不多，大概就是说，在地震前的“孕震期”，大地积蓄很多能量，这些能量会以“地热”“波动”“振荡”“次声波”“电磁辐射”“高能水汽”“带电粒子”…等形式，从“断裂缝泄射出地表”“上逸到空中”，影响云的形状，出现怪异的地震云，之后就会发生地震。
这些专业词汇乍一听挺唬人，其实经不起科学验证和推敲。
地球上从地表到高空已经密布各种的监测仪器，无论是能量、波动、振荡、水汽、次声波、电磁辐射……都能被精准地监测到。
假如在地震前，它们真的从地下冒出来、再到达天空、再体现到云的形态上，那所有这些仪器，怎么可能全都无动于衷、监测不到任何异常数值呢？反而要等它们折腾到云上去，再由人眼来辨认？
这些质疑已经被反复提出过多次，然而“地震云专家”们永远视而不见。
心理聚焦效应
“地震云理论“能在民间收获信任，也源于大众的心理需求。
当人们遭遇诸如地震这样的重大灾难后，往往会反复回忆起事件发生前的各种细节，并倾向于认为这些细节是“罕见和异常”的。其实这些“罕见和异常”经常发生，只不过平时人们不会去特意观察和记忆罢了。这被称为“心理聚焦效应”。那些看似怪异的“地震云”，也是这个道理。
看似怪异的“地震云”（图片来自网络）
波状层积云、透光高积云、絮状高积云…这些其实都是很普通和常见的云，每天都在世界各地的天空出现。但当它碰巧出现在某次地震之前，就会被人赋予特殊的“天兆”含义。
在地震这样恐怖又突然的天灾面前，人类显得太过于渺小和无力，所以古往今来，人们都希望能有一种简单直接的方法（比如看云），来预先判断地震的出现，能让人们有机会逃脱厄运。
正是由于满足了人类的这种心理需求，“地震云理论“永远都会有追随者。
出品：科普中国
监制：中国科学院计算机网络信息中心
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