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马里亚纳海沟每年会有30亿吨海水被吞噬
吉林大学:杨学祥,杨冬红
有报道称,2021 年多灾多难,各国频频传出噩耗,就连南太平洋也不太安稳,地球最深处的马里亚纳海沟,海水正在以每百万年3000万亿吨的速度消减,折算下来,每年会有30亿吨海水被吞噬。在大多数人的印象中,我们现在面临的问题是冰川融化、海平面上升,却从未听说过海水消失,但现在,这一情况正在发生,我们必须加以重视。
在日月引潮力的作用下,地球各圈层的扁率不断变化,引起各圈层容积相应改变,其中,地壳容积的改变会造成火山喷发和海水消失等圈层之间的物质交换。
1. 潮汐造成地壳的膨胀和收缩的交替
地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。
全球地震每年约发生近1500000次,平均每天4000余次,其中有感地震和弱震占到99.898%。其中年平均次数的详细数据如下:5.0-5.9级地震为1669,67次,6.0-6.9级地震为148.58次,-7.0-7.9级地震为14.33次,8级以上地震为1.33次。
日月引潮力使地球海洋潮汐半日产生60厘米的震荡起伏,固体地壳半日产生20厘米的起伏震荡,是小地震发生的主要动力。大震的发生次数很少,需要长期的应力积累,潮汐是激发因素。潮汐造成地壳的膨胀和收缩的交替,是海底扩张的周期性动力。
当潮汐形变导致地球扁率变大,赤道和低纬度圈扩张;当潮汐形变导致地球扁率变小,赤道和低纬度圈收缩。一张一缩形成海底扩张的潮汐模式(见图1)
图1 潮汐形变导致的海底扩张
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2. 地壳潮汐形变的数值计算
对潮汐运动的最新计算结果表明, 月亮在赤道时产生的半日潮使大气对流层、水圈和液核分别有54181864、43275和3103 km3的体积绕固体地球向西运动, 形成赤道高空风、西向海潮和液核表层西向漂移. 由于大陆地形的阻挡, 形成大气、海洋和液核的涡旋、湍流和异常大潮以及冷暖海水的上下和东西向振荡与混合. 岩石圈和下地幔分别有2754和10599 km3的体积胀缩, 是其中熔融部分流动、上涌和喷发的动力. 太阳相对地球在南北回归线之间的摆动, 使流体相对固体南北振荡与混合. 地球在春分和秋分扁率变为最大, 形成赤道大潮, 两极高纬地区分别有6605998、5251和368 km3体积的大气、海水和液核流体通过临界纬度(35o)流向赤道, 并在科里奥利力和西向引潮力作用下加速向西漂移, 使各圈层自转速度变小, 差异旋转速度增大, 高纬地区排气排液活动强烈, 其中大气对流层日长增加最为显著, 为97s, 是岩石圈日长增加值(0.00027s)的359259倍. 地磁活动在两分点达到最大值是其证据[1-3]. 潮汐形变引起的全球性地壳容积和地表面积变化的计算实例,可参看文献[4].
对于一个封闭完整的弹性地球, 上述计算值只能给出地球弹性形变的规模. 但是, 对于岩石圈具有复杂断裂系统的地球, 上述计算值就给出了地下流体流动、上涌和喷发的可能性和规模.
3. 结论
地球最深处的马里亚纳海沟,海水正在以每百万年3000万亿吨的速度消减,折算下来,每年会有30亿吨海水被吞噬。其实,潮汐引起的地壳和海水的物质交换数量远远大于这一数值。相互之间有进有出,这一数值不过只是最终净变化。变化周期为13.6天、30天、半年、一年、18.6年。我们称之为地球的呼吸。
参考文献
1. 杨学祥, 宋秀环, 刘淑琴. 地球潮汐形变的数值评价. 地壳形变与地震. 1997,17(2):53-58.
2. 杨学祥. 海底扩张的潮汐模式. 大地测量与地球动力学. 2003,23(2): 77-80.
3. 杨冬红,杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008 Vol. 23 (6): 1813~1818
4. 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. http://www.geophy.cn/CN/volumn/home.shtml
http://news.sina.com.cn/c/t/20120627/152316.shtml
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-589289.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1126226.html
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2021-09-20 20:37:22 来源: 兵器杂志
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说起来,今年也是多灾多难,各国频频传出噩耗,就连南太平洋也不太安稳,地球最深处的马里亚纳海沟,海水正在以每百万年3000万亿吨的速度消减,折算下来,每年会有30亿吨海水被吞噬。在大多数人的印象中,我们现在面临的问题是冰川融化、海平面上升,却从未听说过海水消失,但现在,这一情况正在发生,我们必须加以重视。
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