中国8级以上地震分布是胡焕庸线的重要背景

          杨学祥，杨冬红（吉林大学）

      关键提示：气候变冷导致饥荒和民族大迁移的观点早在1998年由外籍华人学者许靖华提出，发表在《中国科学》（D辑）上。学者许靖华根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程，证明全球小气候最适期人类社会繁荣发展而全球小冰期导致农业减产，饥荒和民族大迁移。他认为，全球气候变化有1200年的周期循环，与人类历史兴衰一一对应。古气候研究表明，近4000年以来于4个全球气候变冷时期，即在公元前2000年、公元前800年、公元400年及公元1600年左右的几个世纪——这种准周期性与太阳活动周期性变化有关。全球温度变化影响了地区降水形式：在气候变冷期，欧洲北部变得更潮湿，而中低纬度地区变得更干旱。这两种变化形式都不利于农业生产。历史记载表明，历史上民族大迁移是由于庄稼歉收和大面积饥荒，而不是逃离战争，公元2和3世纪的日耳曼部落的大迁移就是一个例子。

       对于中国而言，小冰期不仅造成低温、干旱、瘟疫，而且带来北京地区强震频发和中国东部8级以上地震频发。相反，在气候温暖期，北京地区处于强震休眠期，中国东部地区也处于8级以上地震休眠期。根据胡焕庸线，中国东部地区处于胡焕庸线西南，拥有96%的中国人口（根据2000年第五次全国人口普查资料，利用ArcGIS进行的精确计算表明，按胡焕庸线计算而得的东南半壁占全国国土面积43.8%、总人口94.1%），以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主要地理结构，自古以农耕为经济基础；线西北方人口密度极低，是草原、沙漠和雪域高原的世界，自古游牧民族的天下。因而划出两个迥然不同自然和人文地域。

     “胡焕庸线”在某种程度上也成为城镇化水平的分割线。这条线的东南各省区市，绝大多数城镇化水平高于全国平均水平；而这条线的西北各省区，绝大多数低于全国平均水平。

      北京地区强震集中在小冰期，温暖期是休眠期

      据地球物理信息科学传播团队陈会忠 邹立晔 沈萍统计的数据：北京地区处于华北平原地震带、山西地震带和张家口 - 渤海地震带交汇之处，历史上曾发生过 294 年延庆东 6 级、1057 年大兴南 6.8 级、1484 年延庆 6.8 级、1536 年通县南 6 级、1665 年通县 6.5 级、1679 年三河 - 平谷 8 级和 1730 年京西颐和园 6.5 级等一系列破坏性地震。北京中心城区也曾发生 1076 年 5 级地震、1627 年 5 级地震。其中，三河 - 平谷 8 级地震伤亡近 10 万人，大兴 6.8 级地震死亡 2.5 万人，颐和园 6.5 级地震伤亡 457 人。近几十年来受邻区强震的波及影响，1976 年唐山 7.8 级地震，北京死亡 189 人、伤 5000 多人。

https://www.myzaker.com/article/5cb692d077ac6423ca48d288/

http://www.kepuchina.cn/wiki/geography/201904/t20190417_1041899.shtml

表1  太阳活动、强潮汐、低温期和北京地区地震的对应关系

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

据地球物理信息科学传播团队陈会忠 邹立晔 沈萍统计的数据：北京地区处于华北平原地震带、山西地震带和张家口 - 渤海地震带交汇之处，历史上曾发生过 294 年延庆东 6 级、1057 年大兴南 6.8 级、1484 年延庆 6.8 级、1536 年通县南 6 级、1665 年通县 6.5 级、1679 年三河 - 平谷 8 级和 1730 年京西颐和园 6.5 级等一系列破坏性地震。北京中心城区也曾发生 1076 年 5 级地震、1627 年 5 级地震。其中，三河 - 平谷 8 级地震伤亡近 10 万人，大兴 6.8 级地震死亡 2.5 万人，颐和园 6.5 级地震伤亡 457 人。近几十年来受邻区强震的波及影响，1976 年唐山 7.8 级地震，北京死亡 189 人、伤 5000 多人。

https://www.myzaker.com/article/5cb692d077ac6423ca48d288/

http://www.kepuchina.cn/wiki/geography/201904/t20190417_1041899.shtml

北京地区强震与小冰期以及太阳黑子延长极小期对应

我们的统计分析表明，北京地区的6级以上强震与太阳黑子延长极小期以及小冰期有很好的对应关系。公元294年延庆的6级地震发生在西晋（265-316）的魏晋南北朝冷期；1057 年大兴南 6.8 级发生在欧特太阳黑子延长极小期的1050年附近（见图1），也在竺可桢中国气温矩平变化图公元1000年附近谷值处，两组数据表明公元1057年也是小冰期；其余5次6级以上强震分别发生在史玻勒极小期（1次）和蒙德极小期（4次），它们构成15-17世纪小冰期（见表1）。后续研究表明这次小冰期是从13世纪就开始。

图1  公元850 -1950年太阳黑子变化曲线

 http://bbs.lqqm.net/thread-64619-1-1.html

图2 1万年来挪威雪线高度和近5000年来中国气温矩平变化图

下次小冰期的高潮在3107-3452年

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是太阳黑子蒙德极小值期^[1]。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。实际上强潮汐也参与其中。

美国科学家查尔斯·季林认为，当日、地、月位置成一条直线时，形成强潮汐。强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷。地球、月亮和太阳相对位置的变化会引起潮汐强度的逐渐变化，波动周期大约为1500~1800年。当日、地、月排成一线且相互距离最小时，日月引潮力相互加强而变为最大，地球海洋潮汐规模也最大，这时就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水可以冷却海洋上的空气。当日、地连成的直线与月、地连成的直线相互垂直时，太阳潮汐减弱月球潮汐，使地球海洋潮汐变小，这时海洋深处的冷水很难被带到海面，世界就变得暖和。据计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，从那以后逐渐减弱，直到3107年潮汐又达到最大值。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。这个效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷^[2]。

图3 潮汐强度变化的1800年周期（据Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf，2000）

  Fig 3  The 1800-year oceanic tidal cycle（After Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf，2000）

       中国8级以上地震分布是胡焕庸线的重要背景

      我国是个地震多发国家，有记载以来发生震级M≥8.0地震共有18次，自公元前1177年至公元1969年，除资料不确切外，共发生震级M≥5.0地震2097次（部分数据为史料推断）。1970年至2007年年底，中国（含边界附近）共发生震级M≥5.0地震约4500余次（真实记录）。

      中国8级地震的重复期有长有短，从表中数据来看，最短重复期为一年，西藏1950年和1951年分别发生8.5级和8级地震，707年以来仅发生过一次。中国8级地震的平均重复期为39年，前436年平均62年发生一次，后280年平均25年发生一次。前600年发生8次，后100年发生10次。8级地震重复期有明显的逐渐缩短的趋势（见表1）。

      从表1-2中可以发现，中国8级地震的分布特征非常明显：小冰期时期集中在中国东部，温暖期时期集中在中国西部和台湾地区。这为我国抗震防震指明了方向。

      据网上资料，中国地理学家胡焕庸（1901-1998）在1935年提出的划分我国人口密度的对比线，最初称“瑷珲—腾冲一线”，后因地名变迁，先后改称“爱辉—腾冲一线”、“黑河—腾冲一线”。

      这条线从黑龙江省瑷珲（1956年改称爱辉，1983年改称黑河市）到云南省腾冲，大致为倾斜45度基本直线。线东南方36%国土居住着96%人口（根据2000年第五次全国人口普查资料，利用ArcGIS进行的精确计算表明，按胡焕庸线计算而得的东南半壁占全国国土面积43.8%、总人口94.1%），以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主要地理结构，自古以农耕为经济基础；线西北方人口密度极低，是草原、沙漠和雪域高原的世界，自古游牧民族的天下。因而划出两个迥然不同自然和人文地域。

     “胡焕庸线”在某种程度上也成为城镇化水平的分割线。这条线的东南各省区市，绝大多数城镇化水平高于全国平均水平；而这条线的西北各省区，绝大多数低于全国平均水平。

      自古以来，中国东南地狭人稠、西北地广人稀似乎早成事实，但没有人对这种模糊的认识加以有力的佐证。瑷珲—腾冲线的出现则廓清了这一分界，影响深远，成为研究和决策的重要参考依据。多年后，美国学者将之称为“胡焕庸线”。胡焕庸线主要描述了中国人口密度在不同地区的分布，并由此得出中国第一张人口密度图。这张人口密度图被附在其于1935年发表在《地理学报》上的论文《中国之人口分布》之后。胡焕庸线以西是唐代边塞诗描写的景象，那里是游牧民族粗犷、豪迈、辽远的风情；以东则是农耕文明主流的的小巧玲珑、秀美细腻和略显局促的景象。已故经济地理学家、人文地理学家、中科院院士吴传钧曾这样回忆他的老师：“当时中国总人口估计有4.75亿，他（胡焕庸）以1点表示2万人，根据掌握实际情况将2万多个点子落实到地图上，再以等值线画出人口密度图。”

       在这张通过多种途径获得的全国各区县人口数据并手绘而成的点子密度图上，胡焕庸沿黑龙江瑷珲（即爱辉，今黑河）向西南至云南腾冲画出一条人口分布悬殊的界线。其中，全国96%的人口分布在线之东南。

从地理角度看，中国西部由四川省、陕西省、云南省、贵州省、西藏自治区、重庆市、内蒙古自治区、甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、广西壮族自治区12个省、自治区、直辖市组成。从经济角度看，西部又包括湖北省的恩施土家族苗族自治州和湖南省的湘西土家族苗族自治州2个自治州。

      对比表明，以胡焕庸线为界，中国强震具有明显的气候特征、地域特征，并与太阳黑子延长极小期有很好的对应关系。气候变暖给中国带来长达300年以上的北京地区强震休眠期和中国东部8级以上地震休眠期，对于中国是难得的发展机遇。

      值得关注的是，全球变暖导致中国西部地区和台湾地区8级以上特大地震频发，防灾减灾不可忽视。

表1中国M≥8.0地震基本信息表（部分为推算震级）及其统计特征

（资料来源科学出版社1977年出版的《地震学基础》第9～10页，部分资料来自中国地震目录，CEIC.ac.cn制图）

http://www.ceic.ac.cn/contents/background/background4.jsp

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-423286.html