小冰期导致强震频发的证据：气候变冷导致的灾难

                           杨学祥，杨冬红（吉林大学）

    小冰期的形成

在十五世纪至十七世纪的二百余年内，全球强震发生频繁，其它自然灾害也很集中，如瘟疫流行，低温冻害严重，被称为小冰期时期。这个时期也正是太阳黑子蒙德极小值时期^[1]，太阳活动处于低值状态，有人把它看作是小冰期气候产生的原因。也有人提出了新观点。

2000年4月温室效应提出者之一查尔斯·季林（Keeling）提出，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷，形成的全球气候波动中小冰期和小适宜期的交替周期大约为1800年。潮汐资料表明，在十五世纪小冰期时期，潮汐强度为最大值，以后开始减弱，直到3107年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷^[2]。

潮汐高潮在公元前398年和53年、公元291年、公元1425年和1629年、3107年和3452年达到极大值，在公元538年、2337-2540年达到极小值，形成1800年变化周期。潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。除了1500-1800年潮汐长周期外，潮汐中周期为准60年、54-56年、22年、18.6年和11年。特别是54-56年周期（太平洋十年涛动周期），在全球气候变化中有非常明显的作用^[3]。

图1 潮汐强度1800年气候变化周期（据查尔斯·季林，2000）

强震与气候变化的关系

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（如同轮船加载，吃水线加深一样），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^[3-8]。

根据地质学的地壳均衡理论（单位均衡面上的物质柱体质量相等），大陆冰盖融化，负载减少，大陆地壳要均衡上升；海平面上升，负载增大，海洋地壳要均衡下降。斯堪的纳维亚半岛在1万年前有2000米厚的冰盖融化，已经均衡上升了500米，并将继续上升200米。

气候变化导致的冰川期与温暖期交替，形成地表巨量海水（大约100-200米深海水层变化）在两极冰盖、大陆冰川和大洋海盆之间往返转移，相应的地壳均衡运动迫使地下软流层发生反向流动，推动地壳运动，达到地壳重力均衡。在地球的球面上，地壳均衡不仅能产生地壳的垂直运动，而且能产生地壳水平运动^[5-7]。全球变暖导致的海平面上升也有相同的地壳运动。

由图1中可以看到，相同的圆心角在不同半径的球面所对应的弧长是不同的，由于海水增加，海洋地壳AB弧下降到CD弧时，圆心角变大，只能发生两种结果^[3]：

其一、大洋地壳AB弧的多余部分插入大陆地壳之下，形成俯冲消减带，是地震频发的地区，其类型为环太平洋俯冲消减带和地震火山带。

其二、大洋地壳AB弧的多余部分象楔一样劈开大陆，推动大陆向两边分离，由AB弧扩张到AE弧，其类型为大西洋两岸的快速扩张。

其三、反之，当海洋地壳CD弧上升到AB弧时，由于弧长增大，其增大部分BE弧就是海底扩张产生的新洋壳。

              a 大洋海水减少                            b 大洋海水增加

1-新洋壳，计算时因忽略了与陆壳连接部分，因而计算值比实际值小；

2-旧洋壳，插入大陆壳下或推动大陆分离部分。

  图 2  海平面变化造成的垂直运动和水平运动（据杨学祥，1988）

Fig 2 vertical and horizontal movement by the changes of sea level

     小冰期引发强震频发的历史证据

中国北方某地区6级以上地震的统计规律是发生在小冰期时期和太阳黑子延长极小期的概率最大，值得相关部门关注。小冰期造成的冰盖增大和海平面下降，将产生洋壳上升和载冰陆壳下降，形成规模不等的地壳均衡运动。

统计表明，发生在低温期的中国北方某地区6级以上地震频率为0.286，发生在小冰期频率为0.714。最大8级地震发生在小冰期最盛时期——蒙德极小期的后期（见表1）。强震集中发生在小冰期时期。

由此推断，该地区地震发生在下次小冰期2744-3815年的概率最大，发生在2130-2540年温暖期的概率几乎为0.。

表1  太阳活动、强潮汐、低温期和中国北方某地区地震的对应关系

Table 1 The relation of solar activity, volcanic eruption, tides，lower temperature and earthquakes

图2 公元294年中国气候处于小冰期时期

图3 公元1127-1730年中国气候处于小冰期时期

http://www.cq.xinhuanet.com/2015-12/03/c_1117338166.htm

参考文献

1.       马宗晋, 杜品仁. 现今地壳运动问题[M]. 北京: 地质出版社, 1995, 10: 99-102.

2.       Keeling C D, Whorf T P. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change [J]. PNAS, 2000, 97(8): 3814-3819.

3.       杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934. Yang D H, Yang D B, Yang X X, The influence of tides and earthquakes in global climate changes. Chinese Journal of geophysics (in Chinese), 2011, 54(4): 926-934

4.       郭增建, 郭安宁, 周可兴. 地球物理灾害链[M]. 西安地图出版社, 2007: 111-114,146-158.

5.       郭增建, 郭安宁, 周可兴. 地球物理灾害链[M]. 西安地图出版社, 2007: 111-114,146-158

6.       杨冬红, 杨学祥. “拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害.西北地震学报.2006,28（1）：95-96

7.       杨学祥。地壳均衡与水平运动[J]。世界地质。1988，7（1）：43-48

8.       杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677. Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

9.       http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-983576.html