中国幅员辽阔,国土范围分布多条地震带,在数千年历史中遭受多次地震。史料中记载有破坏性的地震约3000次,其中八级以上地震约20次。明代后,随着地方志编撰愈加完善,更多地震史料得以被记录。如乾隆五年(1740)修《枝江县志》载,该县从至元十一年(1274)至乾隆二年(1737)共发生12次地震。对比分析可知,北宋、明中后期至清前期是中国地震活跃时期,强震给社会带来很大损失。如明嘉靖三十四年(1556)十二月十二日发生的关中大地震,波及七省近200县,其中山西、陕西、河南灾情最为严重。此次地震发生在凌晨,不少人在睡梦中来不及逃出,伤亡数字因此增加。明代笔记《涌幢小品》中有具体的记载:「或地裂泉涌、中有鱼物,或城郭房屋陷入地中,或平地突成山阜,或一日连震数次,或累日震不止。河渭泛涨,华岳终南山鸣河壅数日,压死官吏军民奏报有名八十三万有奇。」(注1)
清修《枝江县志》,北京故宫博物院藏。
地震预防:从天象观测到建筑抗震
古代中国对地震的成因已有部分认识,如周代便诞生阴阳不调引发地震的理论,认为「阳伏而不能出,阴迫而不能烝,于是有地震」(注2)。战国时期思想家庄子则指出海水周期性的「流波相薄」导致地震。随着时间发展,人们对地震形成的看法也产生唯心主义论调,如强调地震肇因于天人感应失调、君王德行有亏等情况,这一系列观点在汉代董仲舒阐释「天人感应」等学说后更进一步发展。地震发生的理论层面众说纷纭,阴阳协调、海水涌动以及君王德政距离平民百姓过于遥远。到了防震实践领域,古人如何预测地震呢?
地震前有时会出现种种平日不常见的现象,能藉以预测地震。古人观察、总结地震前兆,并警惕余震及其他次生灾害,以避免不少地震伤害,挽救了万千生命。
地震前,地面与天空可能出现异常,如地声或奇特光芒的出现等等。唐开元二十二年(734)八月,甘肃「秦州百姓闻州西北地下殷殷有声,俄而地震,廨宇及居人庐舍悉崩毁,地裂而复合,经时不定」(注3),是人们在地震前听到地下声音的记载。明正德四年(1509)五月「己亥夜,武昌见碧光如电,已而地震」(注4),则是地震前奇特光芒的纪录。
明洪熙《御制天元玉历祥异赋》第一册,页8,东洋文库藏。图取自高丽大学海外韩国学数据中心。
星象变换亦能成为地震的指示,如五大行星的运行以及流星、彗星等出现即可能为先兆。战国《晏子春秋》中提及「维星绝,枢星散,地其动」(注5)。若把北斗七星看作一个勺子,「维」即指北斗七星勺柄后三颗,而「枢」则是北斗七星之首,故维星消失,枢星消散,昭示大地震动,将北斗七星的变化作为地震的预兆。有时预示地震的异常星象还与其他灾害连系在一起,《大唐开元占经》有云「土星入昴中,地动、水溢、宗庙坏」,「昴」为二十八星宿之一,土星入昴带来地震、水灾,引发王朝秩序崩坏,是非常恐怖的征兆。
明洪熙《御制天元玉历祥异赋》第一册,页10,东洋文库藏。图取自高丽大学海外韩国学数据中心。

动物的异常行为也会成为地震前兆,《大唐开元占经》中也有老鼠在地震前异动的记载,「鼠聚朝廷市衢中而鸣,地方屠裂」(注6)。家禽家畜等在地震来临前也有不少异常举动,《虞乡县志》记载「牛马仰首,鸡犬声乱,即震验也」(注7)。
中国古代建筑的主体多为木结构,往往具备良好的抗震特性,村镇民居常用的土坯砌墙和草拌泥也可以显著提升建筑抗震能力。地震频仍的地区需对建筑做特殊处理,如台湾淡水便修筑竹木城墙以提高防震性能。地震来临后,一些灾民会搭建轻便的临时住所。例如河北磁县自道光十年(1830)四月二十三日开始时常遭遇地震,人们暂时修搭席棚容身,同年五月七日突遇大震,在席棚中的灾民便未遭到严重伤害。尽管古代不具备预测地震的仪器,但古人长期重视对地震前兆的总结归纳,并进行一系列的规避措施,也由此有效减少地震带来的损失。
地震监测:地动仪的诞生
地震的监测同样非常重要,地震来临时评估地震状况,判定震央位置,利于展开震后救灾工作,因此受到封建统治者的关注。
东汉科学家张衡于阳嘉元年(132)七月制作出地动仪,摆设在当时首都洛阳的灵台之上。灵台是古代陈设勘测仪器的场所,带有鲜明的礼制涵义。这台地动仪具验震功能,即能报告地震的发生与方位。
直立杆式地动仪模型,中国科学技术馆藏。摄影/林德祺。
直立杆式地动仪内部结构模型,中国科学技术馆藏。摄影/林德祺。
《后汉书.张衡列传》记载该仪器「以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形」,可见其外形巨大,形状似盛酒器皿,表面有文字和装饰。仪器内部构造精妙,史料载:「中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。」可见其核心结构为一都柱,地震来临时引发机关,铜丸落入蟾蜍口中。地动仪问世后即展现其神妙之处,「验之以事,合契若神。自书典所记,未之有也。尝一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪其无征,后数日驿至,果地震陇西,于是皆服其妙。」(注8)
悬垂摆式地动仪模型,中国科学技术馆藏。摄影/林德祺。
悬垂摆式地动仪内部结构模型,中国科学技术馆藏。摄影/林德祺。
遗憾的是,张衡所作仪器早已失传,后世仅能通过史料典籍中的描述想象复原。为此,中外专家提出了多种模型,但大多数复原出的仪器易受到各种因素干扰,并没有实际验震功能。其中,直立杆模型与悬垂摆模型有一定验震功能。直立杆模型在仪器内部正中竖立一杆,地震来临时,杆子朝特定方向倒下,砸中相应的机关并触发龙嘴吐出铜丸。悬垂摆模型对于地震的回馈更精确,该模型将巨大的柱体摆悬于仪器内部正中,地震时地动仪外壳震动,但悬垂摆因悬挂柱体的惯性维持相对静止,这样一来,仪器外壳与悬垂摆之间发生相对位移,触发摆与地动仪间的小球,使龙吐铜丸。中国地震台网中心研究人员利用地震数据,通过计算机技术复原汉代陇西地震时地动仪所在洛阳的地面震动,结果悬垂摆模型仪器对地震反应良好。研究人员将继续改进仪器内部构造,对于仪器外部的样貌,也会征求公众意见改善。中国科学技术馆内展示了中国科学家复原的悬垂摆理论的地动仪模型,模型外观遵循史料记载,穹顶上有立兽,四周饰有青龙、白虎、朱雀、玄武四神浮雕。仪器中部为直筒状,四周凸起八只龙头,龙口含有铜丸。仪器底部是八只蟾蜍,它们向上开口承接上部龙口的铜丸。
地震应对:君王灾后政策
地震发生后,除却幸存灾民组织的自救,政府强而有力的赈济是恢复民生的关键。封建统治者的震后应对,一部分来自对子民的关切,另一方面则受到「天人感应」理论的影响。这套理论连系君王为政情况与自然现象,君王失德则会引发地震在内的灾异。因而地震的发生,不仅给王朝带来经济上的损失,同时也象征王朝掌舵人─皇帝在道德和为政层面的不足。震后皇帝致祭山川、颁布罪己诏乃是常有之事。东汉地震频仍,汉顺帝急于寻求解决之策,促成张衡设计制作地动仪,但此仪器并不能预测地震,所以不久后的永和元年(136)腊月三十日,首都洛阳在辞旧迎新的喜庆节点发生地震。汉顺帝发布罪己诏后,便气急败坏地谪贬张衡。上文中唐开元二十二年八月秦州地震,唐太宗亦有遣人祭祀山川。南宋绍兴六年(1136)六月浙江杭州地震,史料记载「有声如雷」,宋高宗下罪己诏。明成化二十一年(1485)春,山东泰安地震,本欲废太子的明宪宗为之震惊,不仅遣官前去祭祀,还搁置了废太子计划,或多或少帮助未来的明孝宗保住太子地位,间接影响明朝历史进程。
清代官书中对康熙七年郯城地震的记载甚少,但蒲松龄《聊斋志异》中有〈地震〉一则,恰描述此次地震。蒲松龄描述,当夜听闻地鸣,随后几案摆簸,酒杯倾覆,屋梁错折有声,河水泼洒而出,男女急于逃难,连衣物都不及穿上。图引自《详注聊斋志异图咏》,北京:中国书店,1915。
注释:
注1 明 朱国桢《涌幢小品.卷二十七》,明天启二年刻本,页1999。
注2 汉 司马迁《史记.卷四》,清乾隆文渊阁四库全书钞内府刊本,页413。
注3 宋 王溥《唐会要.卷四十二》,清乾隆武英殿聚珍版,页2005。
注4 清 嵇璜《续通志.卷一百七十二灾祥略二》,清光绪八年浙江书局刻本,页8172。
注5 春秋 晏婴《晏子春秋》,哈尔滨:北方文艺出版社,2018,页167。
注6 唐 瞿昙悉达《大唐开元占经.卷四十一填星占四》,清钞本,页865、2148。
注7 《虞乡县志.卷十一》,清光绪十二年刻本,页696。
注8 南朝宋 范晔《后汉书.卷八十九.张衡传》,清乾隆四年武英殿校刻本,页3474。
注9 《清实录》第四册,圣祖仁皇帝实录(一),北京:中华书局,1986,页1052、1050。
注10 《郯城县志.卷三》清乾隆二十八年刊本,页92。
以上为节选内容,完整文图请见《典藏.古美术》381期〈山岳翻腾乾坤醉──中国古代地震观测与应对
以上为节选内容,完整文图请见《典藏.古美术》381期〈山岳翻腾乾坤醉──中国古代地震观测与应对〉,作者:林德祺。