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秦四清和杨学祥的科学争论：大地震竟是月亮惹的祸？

已有 4460 次阅读 2016-9-13 19:32 |个人分类:学术争论|系统分类:观点评述| 潮汐组合, 特大地震, 潮汐激发, 预测应用

秦四清和杨学祥的科学争论：大地震竟是月亮惹的祸？

杨学祥

由日本东京大学地震研究团队和美国西雅图华盛顿大学所做的共同研究发现，全球在近几十年发生的大地震大多发生在高潮汐的时候，也就是说每个月的满月和新月之时。

　　根据本周一英国《自然地球科学》所公布的这份研究报告，高潮汐通常每月发生两次，也就是海水在受到月球引力而移动到最高的高度时。而每月的新月和满月时，太阳、地球和月亮成为一条直线，月球的引力达到最大，因此海水的潮汐高度也达到前所未有的高度，此时，满月和新月的高潮汐所增加的压力会对地球的地质断层造成压力，由此引发大地震。

　　主导这项研究的东京大学地震学专家井出(Satoshi Ide)表示，近几十年发生的多次最具破坏性的地震，如2004年造成29万人遇难的印度洋海啸大地震，2010年的智利大地震以及2011年造成1.5万人遇难的日本大地震都发生在满月和涨潮期间。

　　研究小组确认，全球地震史上最大的12次地震中有9次发生在新月和满月的时候，而规模较小的地震则和高潮汐无关。

地震学家们还得出结论，在1万次大约初始预测震级为5.5级的地震中，如果发生在满月和涨潮期间，震级可能会被推高到8级或者以上。

http://news.cnfol.com/guojicaijing/20160913/23468094.shtml

这为秦四清和杨学祥的科学争论提供了新证据。

相关资料

从孕震机制角度，探讨潮汐组合与地（强）震的关系

已有 1182 次阅读 2013-4-11 12:28 |个人分类:科研随想|系统分类:观点评述|关键词:潮汐组合强震孕震机制推荐到群组

俺和杨学祥老师的学术讨论很好，通过辩论可相互启发而受益。如果能达成共识更好，达不成共识也可求同存异或各自保留自己的看法。

在阅读下文前，建议先看看正反辩论方的观点：

杨学祥，潮汐与地震的关系

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&quickforward=1&id=679075

秦四清，科学研究的误区【2】：有些东东无法得到证实

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=575926&do=blog&id=678946

一、潮汐应力对断层发震有利有弊

许亚吉等【1】对20395个地震逐个计算其发震时断层面上的潮汐库仑破裂应力TCFS，根据计算结果和潮汐库仑破裂应力符号的物理含义判断发震断层是否受到了潮汐应力的促滑作用。TCFS若为正，则表示潮汐库仑破裂应力对地震断层有促进破裂滑动的作用，TCFS若为负，则表示潮汐库仑破裂应力对地震断层有阻碍或延迟破裂滑动的作用。

计算结果表明：TCFS有正有负，TCFS为正时，潮汐作用有利于发震；反之阻碍发震。这说明潮汐作用是把【双刃剑】。

二、潮汐应力的量值相对很小

许亚吉等【1】通过分析发现，走向为０°的典型正断层上的潮汐库仑破裂应力在计算时段、纬度０°～４５°范围始终为正值，在纬度０°附近可达３～４KＰａ，表明在中低纬地区，潮汐库仑破裂应力对正断层始终有促滑作用．而在纬度大于４５°的范围，潮汐库仑破裂应力值随时间出现正负交替变化，表明在高纬地区，潮汐库仑破裂应力对正断层促滑和阻滑作用是分时段的。

他们对正、逆与走滑断层（震源深度为15km）的分析表明，正TCFS的最高量值不超过6KPa。

为简化分析，假设断层震源体深度为15km，平均岩石容重取25KN/m3，则震源处的正应力为3.75105KPa。取断层面摩擦系数为0.1，且忽略黏聚力，则震源体处的抗剪应力为3.75104KPa，显然，一个6KPa的应力与之相比，属于【九牛一毛】。

因此，如果说潮汐应力对地（强）震发生有作用的话，只能起到触发作用，即【压垮骆驼最后一根稻草】的作用。

但要证明这种作用，必须得确认某个地震区是否达到了临界状态，因为孕震系统处于临界状态时，扰动(如潮汐)才能起到触发作用。

举例来说，对汶川地震区，在8.0级地震发生前，在该区发生了多次6.0-7.5级地震事件，这些事件属于Preshock事件，远离临界状态。只有在8.0级发生前，潮汐作用可能起到触发作用。之前的多次6.0-7.5级地震与潮汐组合没有关系。因此，不能把任何强震事件都与潮汐作用联系起来。

因为地球上的强震属于大概率事件，如果从统计角度研究地震与潮汐的关系，确实很难说明两者之间有什么本质联系。

备注：即使潮汐作用与地（强）震有较密切的关系，这种关系也是复杂的。潮汐与断层性质、断层在地球上的位置及作用时段等密切相关，既有正关联也有负关联，因此不能随意把一个强震的发生与潮汐组合挂钩，得具体问题具体分析。对这一点，杨老师不应反对。

参考

【1】许亚吉，吴小平，阎春恒等．不同类型地震断层上的固体潮汐库仑破裂应力特征．地球物理学报，２０１１，５４（３）：７５６～７６３.

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自秦四清科学网博客。

链接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-679203.html

潮汐激发地震火山活动的新证据：全球多次大地震竟是月亮惹的祸

已有 111 次阅读 2016-9-13 17:42 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:潮汐激发地震新月满月潮汐周期推荐到群组

潮汐激发地震火山活动的新证据：全球多次大地震竟是“月亮惹的祸”

杨学祥，杨冬红

全球多次大地震竟是“月亮惹的祸”？

来源：第一财经世界作者：孙卓

2016-09-13 16:03:22

“月形如白盘，完完上天冬。忽然有物来啖之，不知是何虫。如何至神物，遭此狼狈凶。”韩愈的《月蚀诗效玉川子作》这样描述了古代的一次月全食场景。如果说古人们因为不懂月食发生的科学道理而对此所产生“不知是何虫”和“如何至神物”的恐惧多少让人忍俊不禁的话，今天现代社会的科学研究却发现，月圆之夜确实有它的可怕之处。因为，满月的时候最有可能引发“超级大地震”。

　　研究小组确认，全球地震史上最大的12次地震中有9次发生在新月和满月的时候，而规模较小的地震则和高潮汐无关。

　　地震学家们还得出结论，在1万次大约初始预测震级为 5.5级的地震中，如果发生在满月和涨潮期间，震级可能会被推高到8级或者以上。

　　也有地震专家指出，虽然这份最新公布的研究成果为一项在地震学界讨论多年的推论提供了“创新性的理论解释”，但是，造成大地震发生还有很多其它因素。比如，在地球地质层遭到压力后，在内部所积压的压力如何转变成引起地质断层移动的力量等都是将来地震学界仍需找到答案的问题。

　　地震专家们表示，当一次地震发生的时候，很有可能这是数年、数十年甚至上百年来地表下所积压压力的一次性爆发。虽然不能把一次地震的发生完全归咎于是“月亮惹的祸”，但是，满月所带来的潮汐的力量在造成地质断层移动的过程中确实起到了“推波助澜”的作用，而了解满月和潮汐与地震发生的关联也可能有助于人类预测下一次的大地震会在哪里以及何时发生。

　　潘寅茹

http://news.cnfol.com/guojicaijing/20160913/23468094.shtml

潮汐激发地震火山活动的新证据

已有 1863 次阅读 2012-5-5 14:23 |个人分类:学术争论|系统分类:论文交流|关键词:潮汐地震推荐到群组

潮汐激发地震火山活动的新证据

杨学祥，杨冬红

根据中国1940-1981年7级以上地震目录及天文条件，对1940-1981年中国7级以上地震的统计结果得出以下结论：

1． 1940-1981年中国7级以上地震总数60次。由于地震对潮汐的滞后效应和潮汐本身的滞后效应，以最大潮汐发生后对地震的影响来计数天数。这是一个很严格的规定，可能把受到潮汐影响的个别地震舍掉了。例如，1947年7月29日发生在西藏朗县东南的7.7级地震，8月2日月大潮，7月30日为月亮视赤纬角最大值：南纬26.3度，受潮汐作用很明显（正号表示北纬度数，负号表示南纬度数）。统计数据表明，潮差是激发地震的主要因素。

2．当月的月亮视赤纬角最大值到最小值的天数为6.8天。距月亮视赤纬角最大值不超过3天的地震次数：22。出现频率为11/30，大于1/3。距月亮视赤纬角最小值不超过3天的地震次数：9。出现频率为3/20，小于1/6。两者合计31/60，大于1/2，排在第一位。

3．月亮近地潮周期为27.5天，距月亮近地潮不超过5天的地震次数：10。出现频率为1/6。距月亮远地潮不超过5天的地震次数：18。出现频率为3/10。两者合计7/15，排在第二位。

4．日月大潮周期为15天，距日月大潮不超过3天的地震次数：18。出现频率为3/10，小于1/3。与前人的统计结果大致相同，排在第三位。（与日月小潮合计35次，占7/12，仍为第一位）。

5． 60次地震中有17次距上弦和下弦（日月小潮）时差不超过3天，占17/60，排在第四位。

6．不符合以上条件的地震次数为3。出现频率为1/20。受条件影响的地震占19/20，即95%。月亮赤纬角极大值的作用大于日月大潮的作用，这是一个新发现。这验证了月亮赤纬角18.6年周期在气候变化中的重要作用。日月大潮和日月小潮对地震的激发作用几乎相同。

过去，人们仅仅把日月大潮时发生的地震火山活动看成是潮汐激发的结果，因而，强潮汐与地震火山活动的对应关系并不明显。如果考虑朔、望、上弦、下弦、月亮近地潮、月亮赤纬角最大值和最小值七个天文要素，强潮汐与地震火山活动的对应关系就非常明显了。

潮汐的东西震荡和南北震荡，使东西太平洋海平面和南北太平洋海面发生反向升降，幅度为60厘米，破坏了地壳均衡，使洋壳反向降升20厘米，由此引起的太平洋地壳跷跷板运动可激发地震和火山活动。月亮近地潮、日月大潮和月亮赤纬角极大值可以起到增效作用。

1896-1986年全球8级以上地震分布

图1 1896-1978年8级以上地震分布

图1 是根据公元前426年至公元1980年全球8级以上地震目录编绘的。在月亮赤纬角最小时的1905-1906年、1923-1925年、1941-1942年、1959-1960年、1977-1979年，地球平均扁率变大，地球自转变慢；在月亮赤纬角最大时的1896-1897年、1913-1914年、1931-1932年、1949-1951年、1968-1970年，地球平均扁率变小，地球自转变快。8级以上地震高潮也有相应的约9年变化周期：1897- 1906- 1914- 1923- 1932-1941- 1950- 1960- 1971- 1978年。

应该说明的是，1960年5月22日智利南部发生9.5级地震，释放能量相当于8.5级地震的30倍。因此，在月亮赤纬角最小时的1959-1960年地震活动非常强烈。这是地震与地球扁率变化和自转速度变化相对应的原因，也是强潮汐激发地震火山活动的原因。

从图1中可以看到地震有约9年周期（月亮赤纬角18.6年周期的一半，即极大值和极小值都可以激发地震）和51-56年PDO周期（1896-1920年地震高潮对应PDO冷位相、1920-1939年地震低潮对PDO暖位相、1939-1978年地震高潮对应PDO冷位相）。这个结果与全球8.5级以上地震集中爆发在PDO冷位相的统计结果是一致的。

1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共24次。在1889-1924年PDO“冷位相”发生6（1900年以来国外数据：2）次，在1925-1945年PDO“暖位相”发生1（1）次，在1946-1977年PDO“冷位相”及其边界发生11(7)次，在1978-2003年PDO“暖位相”发生0次，在2004-2012年PDO“冷位相”已发生6次。

规律表明，PDO冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了PDO冷位相时期，2000-2030年是全球强震爆发时期和低温期。郭增建的“深海巨震降温说”是PDO冷位相与低温冻害对应的物理原因。

强震与全球气候变化关系的地球物理解释是：全球变暖导致的海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，引起加载的海洋地壳均衡下沉，由此而引发的深海强震和海啸又将迫使深海冷水上翻到海洋表面，从而将会引发全球变冷。这就是大自然的自调节作用。

表1 潮汐叠加振幅对比

潮汐叠加状况

比值

潮汐振幅（cm）

月亮远地潮

太阳远地潮

太阳近地潮

月亮近地潮

日月小潮

日月大潮

月亮近地潮与日月大潮叠加

日月大潮与太阳近地潮叠加

日月大潮、月亮近地潮与太阳近地潮叠加

46%

50.7%

135%

54%

146%

181%

150.7%

185.7%

21.16

23.32

62.10

24.84

67.16

83.26

69.32

85.42

去年日本地震发生后，有关地震部门请紫金山天文台专家将近一个世纪以来所有的月亮在近地点的时候与地球的距离，跟地震资料进行过相关性分析。事实证明，月亮距离地球的远近与地震的发生没有相关性。

http://www.cnr.cn/allnews/201205/t20120503_509549176.html

这样的统计方法并不科学，因为月亮距离地球的远近与地球受到潮汐引力的大小也没有相关性：月亮近地潮与日月小潮叠加的潮汐强度并不比月亮远地潮与日月大潮叠加的强度大，除非我们设定去除太阳潮的影响来单纯考察月亮潮的变化。

人们往往忽视微力叠加的作用。从表1 中可以看到，日月大潮、月亮近地潮与太阳近地潮叠加可形成最强潮汐，并对特大地震产生重要影响。

我们在2008年指出，20世纪所有4场9级以上的特大地震都发生在环太平洋地震带：1952年在堪察加，1957年在阿拉斯加阿留申群岛，1960年在智利，1964年在阿拉斯加威廉王子海峡。4场特大地震就发生在1947年至1976年拉马德雷冷位相时期中的前17年，大约每4年一次。

从1955年以后，用近代仪器观测到地球自转加速度约每四年就有一次突然的变化。根据美国华盛顿和里士满两地测得的地球转速季度平均值的变化，其转折点各在1957年7月、1961年9月和1965年6月。而这三个年份都在当年的1月17日（地球近日点附近）有月亮近地潮和日月大潮的叠加，形成最大和较大潮汐形变，影响地球自转速度。潮汐准4年变化周期，与四次特大地震有很好的对应关系。

表2 月亮近地潮和太阳近地潮准四年周期叠加（杨冬红，2009）

近地点日月潮汐强度厄尔尼诺年（E）

年月日时农历日食月食大潮弱w 强s 拉尼那年（L）

（1946-1976年拉马德雷冷位相时期）

1951 1 06 20.8 29 8 23 s E

1952 1 26 20.1 30 12 27 ss E，特大地震

1953 1 17 7.0 3 30 15 30 s E

1954 1 10 17.8 6 5 19 5 19 ww L

1955 1 06 16.8 13 8 24 s L

1956 1 26 20.8 14 13 27 ss L

1957 1 17 6.3 17 1 16 ss E，特大地震

1958 1 09 7.7 20 6 20 0 E

1959 1 06 4.6 27 9 25 0 大旱灾

1960 1 26 17.8 28 14 28 s 大旱灾，特大地震

1961 1 17 7.0 1 2 17 sss 大旱灾

1962 1 08 21.9 3 6 21 s 大旱灾

1963 1 04 16.2 9 25 10 25 www E

1964 1 26 9.3 12 14 15 29 0 E-L，特大地震

1965 1 17 8.5 15 3 17 sss L-E

1966 1 08 18.3 17 7 21 ss E

注：当日同时发生月亮近地潮和日月大潮为最强潮汐sss，相差一天为较强潮汐ss，相差两天为强潮汐s，相差三天为一般潮汐0，相差四天为弱潮汐w，相差五天为较弱潮汐ww，相差六天以上为最弱潮汐www。特大地震为当年发生9级以上地震。

依据拉马德雷冷位相的规律，2000年进入拉马德雷冷位相后，特大强震也可能发生在2000年至2030年拉马德雷冷位相时期中的前17年左右，最强和较强潮汐重复时期，如2006年、2010年、2014年和2018年，每一年及其前一年都是特大地震可能发生年。2004年12月26日爆发的印尼地震海啸并非偶然，它和1952年11月4日堪察加发生9级地震一样，拉开了特大强震集中爆发的序幕。

见：杨学祥, 杨冬红. 全球进入特大地震频发期. 百科知识2008.07上,《百科知识》2008/07上, 8-9.

http://www.jllib.cn/library/magazine/20080707k.htm

由于2010年、2014年、2018年这3年中的1月2日为月亮近地点，与地球近日点1月3日或4日相差不过2天，叠加后的最强潮汐和较强潮汐强度相对较大，激发出的特大强震也会相当强烈。而在2010年2月27日，智利8.8级地震验证了特大强震的准4年周期。由于智利地震没有达到9级，所以2011年3月11日日本9级地震补充发生，这两次强震符合2010年9级地震发生的预测。

表3 最强潮汐准4年周期

近地点日月潮汐强度厄尔尼诺年（E）

年月日时农历日食月食大潮弱w 强s 拉尼那年（L）

2003 1 24 6.6 22 3 18 www

2004 1 20 3.4 29 22 7 s

2005 1 10 18.1 1 10 25 sss 特大地震

2006 1 02 6.8 3 31(上年12月) s E

2007 1 22 20.6 4 19 3 0 L特大地震

2008 1 19 16.5 12 8 22 0

2009 1 10 18.8 15 26 26 11 ss

2010 1 02 4.6 18 15 1 15 1 ss 特大地震

注：当日同时发生月亮近地潮和日月大潮为最强潮汐sss，相差一天为较强潮汐ss，相差两天为强潮汐s，相差三天为一般潮汐0，相差四天为弱潮汐w，相差五天为较弱潮汐ww，相差六天以上为最弱潮汐www。特大地震为发生最强潮汐附近的8.8级以上地震.

1952、1957、1960、1964年4次9级大震具有4年准周期[27]，发生在1947年进入PDO冷位相时期后的第5年，2004年的9级大震发生在2000年进入PDO冷位相时期后的第4年，3-4年后分别发生了1955和2008年长江中下游冬季最大连续冰冻天数的高峰值。两组数据再现了PDO冷位相、9级大震和低温事件相互关系的可重复性。

根据前一次拉马德雷冷位相时期特大地震发生特征，2010年（可能的拉尼娜年）及其前一年、2014年（可能的拉尼娜年）及其前一年（可能的拉尼娜年）、2018年（可能的厄尔尼诺年）及其前一年（可能的拉尼娜年）爆发特大强震的可能性大。由于2010年、2014年、2018年1月2日为月亮近地点，与地球近日点1月3日或4日相差不过2天，叠加后的最强潮汐和较强潮汐强度相对较大，激发出的特大强震也会相当强烈。这是杨冬红在2009年博士论文中的预测，2010年2月27日智利8.8级地震验证了特大强震的准4年周期。