全球正处于地震活跃期 统计特征获得证实

                                                          杨学祥

 

一、专家称全球处地震活跃期 近期强震未超常规

 

　　 中新社北京4月13日电 ( 欧阳开宇)针对近期发生在印尼和墨西哥的几次强震，台网中心预报部主任刘杰13日在北京指出，全球正处于地震活跃期，近期的地震属正常，并未超出历史常规。刘杰透露，在2004年印尼9级大地震之后，全球进入地震活跃期，从那时起，各国加强了对地震预报的研究。他还表示，从研究人员对强震后的回溯观察来看，强震之前是有预兆现象的。

http://www.cqcb.com/cbnews/gngjnews/2012-04-14/797481.html

 

二、地震活跃期的统计规律

 

全球变暖导致冰盖融化海平面上升，破坏了原有的地壳均衡，导致海洋地壳均衡沉降，引发环太平洋地震带频发的地震活动。深海巨震的降温作用使全球气候变冷，形成自然的冷暖自调节作用，其能源来自太阳辐射变化造成的冰水转换^[1-2]。2002年郭增建提出，海洋及其周边地区的巨震会产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，从而使地球降温20年^[3]。

2012年欧洲和日本暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况最严重。原因在于2004年12月26日印尼苏门答腊发生了9.1级地震和巨大海啸，2005年3月28日和2007年9月12日印尼苏门答腊发生8.6级地震，2010年2月27日智利发生8.8级地震和海啸，2011年3月11日日本发生9级地震和巨大海啸，2012年4月11日印尼苏门答腊发生8.6级地震。深海巨震和海啸与冷气候有很好的对应关系。

表1  1890年以来特大地震和PDO冷位相对应关系

年代	8.5级以上地震次数		全球9级以 上地震次数	PDO时间位相	气候冷暖
	全球	中国
1890-1924	6（4）	1	0	1890-1924冷	低温期
1925-1945	1（1）	0	0	1925-1946暖	温暖期
1946-1977	11（7）	1	4	1947-1976冷	低温期
1978-1999	0（0）	0	0	1977-1999暖	温暖期
2000-2012	6（6）	0？	2	2000-2030冷	极端低温事件频发，低温期？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注: 括号内为1900年以来国外数据，？表示预测

郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的冷气候有很好的相关性^[4]。表1给出了验证“深海巨震降温说”的统计数据，该表最初在2005-2006年发表^{[21, 29]}。截止2012年5月，2000年以来8.5级以上地震已由2005年前的1个增加到6个，与2000年，特别是2006年开始的极端低温事件频发相对应，理论得到实践的证实，有很好的预测效果。

 

三、历史数据验证

 

郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性。1868年以后的北半球温度下降与1868年和1877年间的智利两个M_t9.0级大地震有关。1900年以后的北半球的温度下降可能与1906年厄瓜多尔M_w8.8级大地震以及太平洋和印度洋周围大量M_s8级以上的大地震的数量特多有关。1952年之后的温度短时下降以及1960年以后的明显的长时段下降可能与1952、1957、1960和1964年的4次M_w9.0~9.5级的环太平洋大地震有关。由于1960年智利特大地震为M_w9.5级，1964年阿拉斯加大地震为M_w9.2级，所以1960年以后北半球和中国气温下降明显，而且持续时间也很长^[3]。

1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共24次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6（国外数据：2）次，在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1（1）次，在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”发生11(7)次，在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2004-2012年“拉马德雷”“冷位相”已发生6次。规律表明，拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期，2000-2030年是全球强震爆发时期和低温期^[1-8]。郭增建的“深海巨震降温说”是拉马德雷冷位相与低温冻害对应的物理原因。

 

四、地球物理机制分析

 

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；全球变冷导致海洋100-200m海水层变为两极2000m厚的冰盖，将地壳压扁，形成赤道圈最大的径向张裂，喷出岩浆，形成海洋锅炉效应，导致全球变暖。这就是大自然的自调节作用^[9-11]。

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。同样，全球平均海平面上升了130米，洋壳均衡下降了43米（地壳与水的密度比大约为3：1）。所以，斯堪的纳维亚半岛并没有因为海平面上升而被淹没。对于没有冰盖的大陆，海平面的实际上升仅87米，减少了三分之一。洋壳下降挤压下方岩浆流向大陆地壳底部，使沿海大陆均衡上升。由于地球表面是球面，洋壳下降，球面半径缩小，洋壳将插入到大陆地壳之下，使大陆边缘受到挤压和抬升。

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^[9]。

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^[9]。

由图1中可以看到，两极生成的巨厚冰盖可以压裂地壳，形成两极地壳下沉和赤道地区的最大张裂；冰盖消失后，形成两极地壳的上升和赤道地区的挤压。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^{[1, 9]}：

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。

垂直运动和水平运动

              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 1  重力均衡造成的垂直运动和水平运动（据杨学祥，1988）

 

当全球变暖使海平面上升积累到一定高度时，地壳均衡使洋壳下降收缩，强烈的挤压导致环太平洋地震火山带8.5级以上强震频发，形成拉马德雷冷位相；当全球变冷两极冰盖增大使海平面下降到一定高度时，地壳均衡使洋壳上升在大洋中脊处扩张，这是强震在拉马德雷暖位相较少，甚至不发生的原因。

 

五、地震活跃期的发展趋势

 

规律表明，拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期，2000-2030年是全球强震爆发时期和低温期^[1-8]。

2008年7月我们再次指出^[12]，根据前一周期的统计规律，9级以上特大地震发生在拉马德雷冷位相前17年：在1947-1976年拉马德雷冷位相时期，9级以上特大地震发生在1952-1964年之间，并具有准四年周期，与最强潮汐组合准四年周期对应；8.5级以上地震发生在1947-1965年之间。预计2000-2030年拉马德雷冷位相时期，2004-2018年是8.5级以上地震集中爆发期，截止2012年11月，已发生了6次，并有继续爆发的强烈前兆和预期。

特大地震具有潮汐的准四年周期、月亮赤纬角18.6年周期和54年分段周期（三个日月食的沙罗周期），与地球自转的准四年周期和18.6年周期相对应^{[1, 12, 13]}。在1947-1976年的拉马德雷冷位相前17年中，月亮赤纬角极小值的1960年和极大值的1950年，都发生了8.5级以上特大地震，从1947-1976年拉马德雷冷位相时期4次9级以上特大地震的1952、1957、1960、1964年后推54年，9级以上大地震可能发生在2006、2011、2014、2018年。已发生的9级以上大地震有2004年12月26日和2011年3月11日，最大误差为1年，所以，2014年和2018年发生9级以上大地震的可能性很大，下一个月亮赤纬角极小值2014-2016年发生9级以上特大地震的可能性很大。徐道一推测在2014年，与我们在2008年的推测完全一致。下次9级地震应该在2014-2015年之间。2018年前可能爆发2个9级以上地震（见表2-3）。

据韩国《先驱经济》2012年11月22日报道，日本东北大学研究小组日前发表了一份惊人报告，日本或将发生强度超过去年的东日本大地震30倍的地震。这个研究小组同时表示，报告中的数据都是从科学角度出发的最大理论值。迄今为止，观测史上记录到规模最大的地震是1960年的智利大地震，其震级为9.5级。而根据日本东北大学研究小组的报告书，日本或将面临的地震将会超过1960年智利大地震。标签：日本研究大地震智利地震30倍

来源：山东卫视   时间：2012-11-25 11:53:49

http://v.163.com/zixun/V7M3CBCH5/V8G7JOFBN.html

1947-1976年拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震50次，平均每年1.73次，1977-1999年拉马德雷暖位相时期我国7级以上地震12次，平均每年0.55次。拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震是拉马德雷暖位相的3倍以上。2000-2035年拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震又进入新的活跃期，2001年昆仑山口8级地震和2008年四川汶川8级地震是两个明确的强震频发的信号。

 

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。

 

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。根据美国华盛顿和理士满（Richmond）两地测得的地球转速季度平均值的变化，可用一条折线近似地表示，其转折点各在1957.79，1961.93和1965.61。在这些点上加速度的变化是急剧的，但速度是连续的^[14]。地球自转加速度约每四年就有一次突然的变化不仅与最强和较强潮汐相对应，而且与1952年、1957年、1960年、1964年4场特大地震相对应。

1957年、1961年和1965年都在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，对应潮汐准4年变化周期（见表2和图2）。

地球自转准四年周期

     图2  地球自转准四年周期与特大地震的对应关系

说明：地球自转转折点各在1957.79，1961.93和1965.61；特大地震在1957年、1960年和1964年

 

1952年、1957年、1960年、1964年4场特大地震就发生在1947~1976年拉马德雷冷位相时期中的前17年，2000年进入拉马德雷冷位相，2004年12月26日印尼地震海啸发生，特大强震可能发生在2000~2030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（2006年，2010年，2014年，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。

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。

特大地震接连在拉马德雷冷位相前17年发生有明确的地球物理学意义：经过拉马德雷暖位相时期近30年的全球变暖，冰川融化海平面上升，使得海洋地壳负载加大，导致海洋地壳的重力均衡运动，频发的强震又使海底冷水上翻，导致全球气候变冷。我国著名地震专家郭增建曾经指出，海洋及其周边地区的强震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，导致水面降温，由于冷水吸收了较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。

从表3中可以看到，2018年最强潮汐非常显著，由此激发的地震火山活动也将非常强烈。相关天文数据由国家天文台的韩延本研究员和乔琪源研究员提供。特大地震准四年周期不仅与最强潮汐准四年周期对应，而且与地球自转准四年周期对应，这为地震预测预防提供的新的途径：在地球自转速度变化的转折点附近加强监测和观测。

地震历史数据表明，海岛特大地震连续发生。印尼苏门答腊岛在2004、2005、2007、2012年连续发生4次8.5级以上地震，已经打破百年来的历史记录；阿拉斯加半岛在1957、1964、1965年3次连续发生8.5级以上地震，其中2次9级以上地震；1923和1952年勘察加半岛2次。海岛特大地震连续发生值得关注。2011年日本9级地震后，日本特大地震也有连续发生的可能。印尼和日本9级地震后，欧亚地震带和环太平洋地震带的亚洲东部和南部双向交叉挤压形势已完成，北半球和中国地震将进入高潮。特大地震的准四年、18.6年和54年周期值得关注，与地球自转的准四年周期和18.6年周期相对应。

 

表3  2003-2014年最强潮汐准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

2008  1  19   16.5   12                 8   22      0

2009  1  10   18.8   15    26          26   11     ss       E

2010  1  02    4.6   18    15     1    15    1     ss       特大地震L

 

2011  1  22    8.1   19    04           4   20      s       特大地震L

2012  1  18                            9   23     www     E？

2013  1  10                            12  27       s       L？

2014  1  02                            1  16  31   ss       特大地震L？

 

2015  1  22                             05  20      s

2016  1  15                             10  24    ww

2017  1  10                             12  28      s

2018  1  02                             02  17     sss      特大地震E？  

2018  1  30                             17  31      ss      特大地震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。特大地震为发生最强潮汐附近的8.8级以上地震，？表示预测。

 

六、结论

 

       2004-2030年是拉马德雷冷位相时期，全球强震和低温冻害等灾害频发，2004-2018年是全球特大地震频发时期，我们必须做好预防的准备。

 

参考文献 (References)

 

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