第四节 气象异常现象
大地震之前，经常会出现气象异常现象，主要表现有震前闷热，人焦灼烦躁，久旱不雨或霪雨绵绵，黄雾四塞，日光晦暗，怪风狂起，六月冰雹等。大量的地震调查资料表明，气象异常现象是地震来临前的一种征兆。
在古今中外的地震纪录中，对气象异常现象有很多记载，最典型的是气温异常现象，既有升温，也有降温，有时气温升降幅度极大，甚至会出现寒冬腊月“温暖如春，酷暑盛夏忽有冷气袭人”等反季节现象。在中国明清时期，这些现象被列为“震兆六端”之一。
地震之前，为什么会出现气象异常现象呢？要想回答这一问题，还要从软流圈中岩浆流的运动特性说起。
大地震发生之前，软流圈中的岩浆流处在涡旋运动状态，这种涡旋运动类似于海洋漩涡。根据流体的运动规律，如果上、下层海水的旋转速度不一致，上层海水旋转速度快，下层海水旋转速度慢，即上层海水的旋转速度大于下层海水的旋转速度；那么，漩涡中心的压强就会由上至下逐渐增大，整个漩涡呈上升态势，称上升漩涡。例如，海上龙卷风就是这样一种漩涡，它能把海上的船只和海水吸入空中，遵循的就是这一原理。
反之，如果上层海水的旋转速度慢，下层海水旋转速度快，即上层海水的旋转速度小于下层海水的旋转速度；那么，漩涡中心的压强就会由上至下逐渐减小，整个漩涡呈下降态势，称下降漩涡。海洋发生风暴潮时，许多失踪的船只就是被这类漩涡吞噬的。
同样道理，如果软流圈中的岩浆流上层旋转速度快，下层旋转速度慢，那么，就会形成上升漩涡。这种漩涡作用于岩石层底部，将产生一种向上的作用力，导致岩石层内部压力不断增大。
地下岩石层并不是完整的固体，内部分布着许多空腔和断裂带裂隙，其中蕴藏着大量的液体和气体，如地下水脉、石油、天然气，以及其他各种气体。我们知道，地层温度是一个变量，随着深度增加而升高,深度每增加100米，温度升高2～2.5℃；据此推算，在地下10千米处，温度至少在200℃以上。在岩浆流上升漩涡的作用下，岩石层内部压力增大，岩石层中的各种炽热气体受到挤压，就会沿着断裂带裂隙溢出地表，以对流的方式把地下热能传导出来，导致地表温度升高，这就是我们看到的气温升高现象。[47]
震前气温升高现象主要表现为闷热、人焦灼烦躁、久旱不雨等。例如，很多地方发生地震时，在前一天或几天中，天气会非常的炽热，这种热给人带来一种沉闷压抑的感觉，好像闷着一口气一样。这种情况发生在夏天时，太阳血红血红地挂在天上，令人害怕，人们会感到比往常更加难以忍受的炎热。如果发生在冬天，气温会突然回升，而且上升幅度很大，这在平常是不可能发生的。
据史料记载，绍兴五年(1135年)五月行都 (杭州)大燠四十余日，草木尽槁，山石灼人，暍死者甚众，行都地震。
1933年8月25日，四川迭溪发生7.5级地震，地震前罐县奇热，自入伏之日起至秋后之8月26日止，华氏表在每日正午则达一百零四五度间，早晚二时亦在九十五六度左右，最近已接连十八天无雨，且皆赤日丽天，长空无云，未有一时之阴暗，人皆谓为多年未遇之天气。25日忽起阴云，继以雷声，大有即将降雨之势，殊大风骤作，旋又云开日出矣。人们正在苦热之际，突然发生地震。
1679年河北省三河县和北京市平谷县8级地震，1973年山东菏泽地震等，震前酷热。 1966年邢台地震前7天内，平均气温由-13℃猛增至11℃。
1975年海城地震前，震区虽处寒冬腊月却温暖异常，不仅有围绕震中的高温异常区，还有围绕震中的夜间增温区，地震当日竞有赤膊干活者。1976年唐山地震前，整个唐山地区普遍感到闷热，当天夜里难以入眠。
除此以外，大量地下气体溢出地表，还会导致一系列天气变化，出现黄雾四塞、日光晦暗、怪风狂起等气象异常现象。例如，1973年四川省炉霍县发生了7.9级的大地震，地震之前的几个小时，当地狂风大作，怒号不止，黄沙漫天，人们根本就不能出行。
如果软流圈中的岩浆流上层旋转速度慢，下层旋转速度快，那么，就会形成下降漩涡。这种漩涡作用于岩石层底部，会产生一种向下的吸附力，岩石层内部压力将随之减弱。
岩石层中有许多断裂带裂隙，可以直达地表，像人体的肺部一样，具有一定的呼吸功能，随着压力的变化，岩石层既能向大气层排放气体，也可以从大气层吸收气体。当岩石层内部压力减小时，相对于地表大气层，这部分岩石层就变成了一个负压区，不仅不会对外排放气体，而且还会从大气层中吸收一部分空气补充进来。我们知道，大气层的温度分布是不均衡的，在0～10千米范围内的对流层，平均每上升100米降低0.6℃，在对流层顶端温度已下降到-53℃。[48] 当近地表空气被岩石层吸走了以后，周边的空气就会补充过来；其中，来自高空的冷空气会使震区气温急转直下，冷、热空气对流还会形成雨雪，这就是我们看到的气温下降现象。
在明清时期的《震兆六端》一文中，对气温下降现象做了如下的描述：“时值盛夏，酷热蒸腾，挥汗如雨，蓦觉清凉如受冰雪，冷气袭人，肌为之粟，使必地震”。
据《成化实录》载：“四川乃坤维之首，越西为狄夷边防，自成化十六年七月至八月初旬，雪雨交作，寒气若冬，苗莠不实，是时不当寒而寒。八月初十日地震七次，至十五日昼夜不时连震二十余次，是地不当动而动。”
据说在海原大震前，出现了诸多地震征兆。“那一年也是持续大旱，气温异常且居高不下，天气或骤降雨雪，或土雾弥涌日月昏暗，或黑或黄大风扬沙肆暴，鸡犬不宁，无故乱啼凄叫，牛、马、羊、猪等家畜惊慌不安，飞禽惊鸣掠空而过，地下水位或升或降，西北天空光球滚动，山谷空响，地下炸雷隆隆。”
地震过后，软流圈中的岩浆流漩涡解体，对地下岩石层来说，来自底部的外力作用消失，内部压力将逐渐恢复到正常状态。这时，在地下岩石层与大气层之间，将发生与震前相反的气体对流，也可以引发气象异常现象。
对于气温升高的震区来说，岩石层内部压力发生变化，由高压区转为低压区；因而，震后将从大气层中吸收一部分空气补充进来，以平衡岩石层内外压力。如此一来，在接近地表的低空区，就形成了一个负压区，它会吸引周边的空气向震区流动。由于周边空气的温度低于震区空气的温度，因而，将出现气温下降现象，冷、热空气相遇发生对流，还会形成降雨。
对于气温下降的震区来说，岩石层内部压力发生变化，由低压区转为高压区；因而，震后将向地表排放出一部分地下气体，以平衡岩石层内外压力。由于地下气体的温度高于地表空气的温度，因而，将出现气温升高现象，冷、热空气相遇发生对流，也会形成降雨。
由此可见，地震之前，无论是气温升高地区，还是气温下降地区，地震过后，基本都会形成降雨。大量资料显示，地震过后出现降雨是一种普遍现象。汶川地震、唐山地震之后都出现了降雨。历史记载的一些大地震之后，通常也都伴随着降雨。据说地震的“震”字，上面是一个“雨”字头，就体现了这种关系。
综上所述，气象异常现象与地震的形成机制具有共同的起因，都与岩浆流的涡旋运动有关。软流圈中的岩浆流漩涡作用于地壳岩石层，将产生两种作用效应，一是在水平方向产生扭旋作用，导致舌岩体发生脱落，继而引发地震。二是在垂直方向产生作用，导致地下岩石层内部压力发生变化，引发气象异常现象。
以舌岩体脱落为标志，地震只是岩浆流涡旋作用的终极事件。通常情况下，大地震是几波岩浆流漩涡累积作用的结果，伴随着每一波岩浆流漩涡的生成与消失，都将出现气温升高或下降现象。据此推断，在整个地震孕育过程中，将周期性地发生气象异常现象。与临震征兆不同的是，在此期间所发生的气象异常比较平缓，气温升降幅度较小，持续时间较长，由气象异常转为气候异常，表现为天气干燥、旱灾或降雨、洪涝等自然灾害。
研究资料显示，气象异常现象常在地震的一天或几天之前出现，当发生大地震时，气象异常会在一年或几年前就表现出来。最常见的是起先天气特别的干燥，出现大旱灾，之后又阴雨不断，出现涝灾。或者先出现涝灾，后出现旱灾。也有的地方是旱灾和涝灾不断交替往复出现。这种奇怪的自然现象，在历次地震中都得到了证实。人们还发现，旱涝的程度与地震的震级存在着密切关系。
有地震工作者曾做过雨量与地震关系的研究，分析了1957年至1971年我国降水量的资料后，得出结论：在我国大地震前1～3年内，震中区往往是干旱区。如在1966年邢台地震、1969年渤海地震、1970年通海地震、1973年炉霍地震前一年，周围地区皆发生大旱。但是，有些原本属于干旱地区，震前一两年发生了洪涝。[49]
还有一种情况需要说明，地震的形成需要具备一定的条件，并不是每一波岩浆流涡旋都能引发地震。但是，只要存在岩浆流涡旋运动，即使不发生地震，也会引发相应的气象异常现象。研究发现，确实存在这种情况，有些地方虽然出现了气象异常现象，却没有发生相应的地震。应该说，这是地震界的一种普遍现象，其他地震征兆也存在着同样的问题。例如，动物活动异常现象，虽然有时候出现了这种地震征兆，却不一定会发生地震。
总之，气象异常现象与地震之间存在着密切联系。大地震发生之前，一定会出现气象异常现象；而出现了气象异常现象，却未必会发生地震，这就是二者之间的关系。