呂蕊
(陜西師范大學(xué)西北歷史環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究院 陜西 西安 710062)
對(duì)古代地震震級(jí)的判定
——以明代華縣地震為例
呂蕊
(陜西師范大學(xué)西北歷史環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究院 陜西 西安 710062)
在現(xiàn)代社會(huì)中,人們通過精確地計(jì)算來劃分地震等級(jí)。但在古代社會(huì)中,并沒有系統(tǒng)的完備的震級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),那么如何確定古代地震的震級(jí)。本文以明代華縣地震為例,根據(jù)史料中相關(guān)數(shù)據(jù)的記載,對(duì)比現(xiàn)代地震震級(jí)的劃分,從而對(duì)古代地震的震級(jí)做出一個(gè)初步的判定,希望對(duì)研究古代地震有一定的幫助。
震級(jí);烈度;古代地震
地震,作為地質(zhì)災(zāi)害的一種主要方式,從古至今一直影響著人們的生產(chǎn)生活。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及知識(shí)的累積,人們對(duì)這一災(zāi)害的認(rèn)識(shí)越發(fā)的深入及科學(xué)?,F(xiàn)代社會(huì)中人們根據(jù)精確的計(jì)算來判定地震的震級(jí),然而在古代社會(huì)中人們并沒有震級(jí)這一概念,那么如何判斷古代地震的大小,本文欲通過對(duì)現(xiàn)代地震震級(jí)和烈度的分析對(duì)比古代史料中對(duì)于地震的記載,從而對(duì)古代地震的震級(jí)做出初步的判定。
震級(jí),是通過測(cè)量地震波中某個(gè)震相的振幅來劃分震源放出的能量大小的等級(jí),是衡量地震本身大小的一個(gè)量。國際上一般通用里氏震級(jí)來表示地震的大小。里氏震級(jí)又稱近震震級(jí),是由觀測(cè)點(diǎn)處地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對(duì)數(shù)演算而來的。目前國際上通用的里氏震級(jí)分級(jí)表,將地震震級(jí)分為10個(gè)層次:
1.里氏規(guī)模2.0以下,程度極微,地震影響很小,幾乎沒感覺,全球每天約8,000次
2.里氏規(guī)模2.0—2.9,人一般沒感覺,設(shè)備可以記錄,全球每天約1,000次
3.里氏規(guī)模3.0—3.9,經(jīng)常有感覺,但是很少造成損失,全球每年約49,000次
4.里氏規(guī)模4.0—4.9,室內(nèi)東西搖晃出聲,不太可能有大量損失。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度超過4.5級(jí)時(shí),已足夠讓全球的地震儀監(jiān)測(cè)得到,全球每年約6,200次
5.里氏規(guī)模5.0—5.9,可在小區(qū)域內(nèi)對(duì)設(shè)計(jì)/建造不佳或偷工減料的建筑物造成大量
破壞,但對(duì)設(shè)計(jì)/建造優(yōu)良的建筑物則只會(huì)有少量的損害,全球每年約800次
6.里氏規(guī)模6.0—6.9,可摧毀方圓100英里以內(nèi)的居住區(qū),全球每年約120次
7.里氏規(guī)模7.0—7.9,可對(duì)更大的區(qū)域造成嚴(yán)重破壞,全球每年約18次
8.里氏規(guī)模8.0—8.9,可摧毀方圓數(shù)百英里的區(qū)域,全球每年約1次
9.里氏規(guī)模9.0—9.9,摧毀方圓數(shù)千英里的區(qū)域,全球約每20年一次
10.里氏規(guī)模10+,至今還未有過相關(guān)記載,在地球上極其罕見,至今未被記錄
上述是國際上通用的里氏震級(jí)表。在中國,雖然我們也采用這種里氏震級(jí)劃分方式,但在具體的分級(jí)上略有不同。我們一般將震級(jí)分為9個(gè)等級(jí),不將里氏規(guī)模10+的劃分進(jìn)來。我們通常把小于2.5級(jí)的地震稱為小地震,2.5—4.7級(jí)地震稱為有感地震,大于4.7級(jí)地震稱為破壞性地震。震級(jí)每相差1.0級(jí),能量相差大約30倍;每相差2.0級(jí),能量相差約900多倍。
震級(jí)是對(duì)地震大小的一種表示,除此之外,地震烈度則反映了地震對(duì)地表及工程建筑物影響的強(qiáng)烈程度。地震烈度是在沒有儀器記錄的情況下,憑地震時(shí)人們的感覺或地震發(fā)生后器物反應(yīng)的程度,工程建筑物的損壞或破壞程度、地表的變化狀況而定的一種宏觀尺度。我國1999年重新編訂的地震烈度表中,將地震烈度劃分為12個(gè)等級(jí)(表1)。
表1 《中國地震烈度表》
注:1~5度以上人的感覺為主;6~10度以房屋震害為主;人的感覺僅供參考;11、12度以表現(xiàn)象為主。11、12度的評(píng)定,需要專門研究。《中國地震烈度表》由中國地震局于1999年4月修訂。
對(duì)于現(xiàn)代發(fā)生的地震,我們都可以都過計(jì)算等來測(cè)定其震級(jí)。但是在古代中國,人們還沒有建立一個(gè)較為完備的系統(tǒng)的評(píng)定方式,那么如何判定古代地震的震級(jí)?本文將以明代華縣地震為例,對(duì)古代地震震級(jí)做一個(gè)初布的判定。
明嘉靖三十四年十二月十二日夜,強(qiáng)烈的地震突襲了汾渭谷地,即陜西省華縣地區(qū)。據(jù)《明實(shí)錄》嘉靖卷記載:“十二月壬寅,是日山西、陜西、河南同時(shí)地震,聲如雷,雞犬鳴吠。陜西渭南、華州、朝邑、三原等處,山西蒲州等處尤甚?;虻亓讶浚杏恤~物;或城郭房屋陷入地中,或平地突成山阜;或一日連震數(shù)次,河渭泛漲,華岳終南山鳴。河清數(shù)日,壓死官吏軍民奏報(bào)有名者八十三萬有奇。時(shí)致任南京兵部尚書韓邦奇,南京光祿寺卿馬理,南京國子監(jiān)祭酒王維楨同日死焉。其不知名未經(jīng)報(bào)者不可數(shù)計(jì)[1]”。關(guān)于明代華縣地震,《明史五行志》也有相關(guān)記載記載:“十四年春正月庚戌朔,陜西地大震。已末,大祀天地于南郊。二月乙亥,罷陜西織造中官?!盵2]
首先我們從地震的破壞程度來分析明代華縣地震。作為親歷這次地震的幸存者,進(jìn)士秦可大在其《地震記》中寫到:“是夜,予自夢(mèng)中搖撼驚醒,身反復(fù)不能貼褥,聞近榻器具,若人推墜,屋瓦暴響,有萬馬奔騰之狀,初疑妖祟,俄頃間頭所觸墻劃然倒矣,始悟之,此地震也?!盵3]《明實(shí)錄》中也有相關(guān)記載,“或地裂泉涌,中有魚物;或城郭房屋陷入地中,或平地突成山阜;或一日連震數(shù)次,河渭泛漲,華岳終南山鳴。”[4]《華陰縣志》記載當(dāng)時(shí)地震的情況是:“聲如雷,雞犬鳴吠,河渭漲壅,數(shù)日華岳鳴。其初發(fā)也,自潼關(guān)蒲坂奮暴,突撞如波濤沸騰,四面潰散,隨各以方向慢緩,而受禍亦差異焉?!盵5]從這些珍貴的文獻(xiàn)中可以看出,在這次地震中,人們有著強(qiáng)烈的震感,房屋坍塌,雞犬相鳴,大地出現(xiàn)斷面,平地上升,山體崩裂,或出現(xiàn)地陷,或出現(xiàn)噴涂,既有地鳴,又有泉涌。只有在地震烈度為11級(jí)以上時(shí)才會(huì)出現(xiàn)上述的這些情況。
其次我們還可以根據(jù)地震的影響范圍來分析。明代華縣地震的震中地區(qū)在渭河下游的渭南、華縣、華陰、潼關(guān)和山西的永濟(jì)一帶,波及陜西、甘肅、山西、河南、寧夏、河北、山東、湖北、安徽、江蘇等十省區(qū)。據(jù)各縣志、州志記載,記有破壞的州縣共96個(gè),最遠(yuǎn)的450km,面積達(dá)28萬km2(如圖1)。對(duì)照前面國際通用的里氏震級(jí)表,摧毀方圓數(shù)百英里區(qū)域的地震,震級(jí)劃定在8.0—8.9之間。
但是只根據(jù)范圍的大小不能夠充分說明華縣地震的震級(jí)大小。我們還可以參考史料中有關(guān)受災(zāi)情況的記載來進(jìn)一步分析華縣地震的破壞程度。
地震的死亡人數(shù)也是考證其震級(jí)的重要史料之一。《明實(shí)錄》嘉靖卷記載:“河清數(shù)日,壓死官吏軍民奏報(bào)有名者八十三萬有奇。時(shí)致任南京兵部尚書韓邦奇,南京光祿寺卿馬理,南京國子監(jiān)祭酒王維楨同日死焉。其不知名未經(jīng)報(bào)者不可數(shù)計(jì)。”秦可大在其《地震記》也寫到:“受禍之大,潼蒲之死者記七,同華之死者記六,渭南之死者計(jì)五,臨潼之死者計(jì)四,省城之死者計(jì)三,而其他州縣,則以地之所剝削近遠(yuǎn)分淺深矣?!薄囤w浚古文集》中也有記載:“自平?jīng)鲋廖寄?、民多死,小縣千人,大縣到數(shù)千;自渭南東至陜、北至甘泉及蒲解,舉城皆沒,口皆數(shù)萬”。雖然根據(jù)現(xiàn)代人的研究推測(cè),華縣地震的死亡人數(shù)并沒有史料中記載的“八十三萬有奇”這么多,但根據(jù)對(duì)有關(guān)資料的調(diào)查研究,明代華縣地震的死亡人數(shù)在39—45萬人之間。是截至目前為止,世界上死亡人數(shù)最多的一次地震。
因此,一般震級(jí)小于8.0,烈度小于10度的地震是不可能造成如此大的人員傷亡的。根據(jù)以上的資料分析,明代華縣地震的震級(jí)應(yīng)該在8.0—8.9之間,同時(shí)與現(xiàn)代汶川8.0級(jí)地震的受災(zāi)面積和破壞程度對(duì)比,明代華縣地震震級(jí)與其相似,因而明代華縣地震的震級(jí)范圍應(yīng)該縮小到8.0—8.5之間。
根據(jù)上述研究,我們可以對(duì)唐朝甘肅天水地震震級(jí)進(jìn)行分析研究。據(jù)《新唐書》記載:“開元二十二年二月壬寅,秦州地震,西北隱隱有聲,圻而復(fù)合,經(jīng)時(shí)不止,壞廬舍殆盡,壓死四千余人[6]?!边@段話的意思是說,在唐代開元二十二年(734年)二月十八日,在秦州(即今天的甘肅天水地區(qū))發(fā)生地震,西北部地下隱隱有聲,地表斷裂繼而復(fù)合,時(shí)時(shí)不能停止,房屋基本被毀,壓死人數(shù)多達(dá)四千余人。關(guān)于這次地震《資治通鑒》中也有相關(guān)記載:“開元二十二年,二月,壬寅,秦州地連震,壞公私屋殆盡,吏民壓死者四千余人;命左丞相蕭嵩賑恤。[7]”而在《山右石刻叢編》卷七《大唐故宣威將軍守右武衛(wèi)中郎將隴西董君墓志銘》中寫道:“時(shí)天水地震,陵遷于谷,城夏于隍。公謀去故絳,制造新邑。[8]”
關(guān)于這次地震,時(shí)間地點(diǎn)都非常明確,但是地震波及范圍記載很少,幾乎未有提及。怎樣確定這次地震的震級(jí)?根據(jù)史料中記載,能夠聽到地震時(shí)巨大聲響,且出現(xiàn)了地表斷裂的現(xiàn)象,足以說明人們有很強(qiáng)的震感,房屋破壞嚴(yán)重,因而根據(jù)地震烈度表,這次地震的地震烈度在9—10度。同時(shí),根據(jù)資料中記載房屋摧毀,被壓死人數(shù)達(dá)四千多人,唐朝時(shí)期,秦州屬于隴右道,是人口較為稀疏的地區(qū),因而在較小范圍內(nèi)不可能造成人數(shù)如此眾多的死亡,其受災(zāi)范圍必定在上百公里以上,對(duì)比明代華縣地震的死亡人數(shù),其影響范圍不會(huì)大于明代華縣地震,因而這次地震的震級(jí)范圍在7.0—7.9級(jí)之間。而地理學(xué)者賀玉亭、謝原定也在1980年01期的《西北地震學(xué)報(bào)》發(fā)表的《734年3月19日甘肅天水地震震中位置考》中通過對(duì)《舊唐書》、《水經(jīng)注》等史料的研究論證指出,這次地震的震級(jí)在7.5級(jí)左右,與我們得出的結(jié)論相一致。
綜上所述,根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)所劃分的地震等級(jí),對(duì)比史料中記載的古代地震發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的現(xiàn)象以及對(duì)地形地貌的影響,人們的感知和受災(zāi)情況的記錄從而對(duì)古代的地震的震級(jí)做一個(gè)初步的判定,有利于有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)古代地震,也便于統(tǒng)計(jì)和研究各等級(jí)地震在我國發(fā)生的頻率和次數(shù),為研究地震災(zāi)害提供一定的便利。
[1]宋立勝:《1556年華縣8級(jí)大震死亡人數(shù)初探》,《災(zāi)害學(xué)》,1989年12月刊。
[2]陳運(yùn)泰,劉瑞豐:《地震的震級(jí)》,《地震地刺觀測(cè)與研究》,第25卷第6期,2004年12月。
[3]勒強(qiáng):《唐代地震災(zāi)害初探—以兩〈唐書〉為例》,《唐史研究》,2012年3月。
[4]張壽祺:《唐代的地震與勞動(dòng)人民向大自然的斗爭》。
[5]王洪軍:《唐代人口數(shù)量及其地理分布》,《東方論壇》,1999年第3期。
[6]費(fèi)?。骸短拼丝跀?shù)量及其地理分布》,《中國歷史地理論叢》。
[7]蘇克忠:《華縣大地震及其震害考證》,《水利水電技術(shù)》,1990年第12期。
[8]賀玉亭、謝原定:《734年3月19日甘肅天水地震震中位置考》,《西北地震學(xué)報(bào)》,1980年01期。