潮汐变化影响地球自转并激发地震的原因

                                                    杨学祥，杨冬红

地球自转周期18.6、29.783、59.555年的振幅是最大的，月亮赤纬角在18.6年内由18.6度变为28.6度，完成一个周期循环。在月亮赤纬角为28.6度时期（1986-1988年和2005-2007年），地球的平均扁率变小，地球自转加快；在月亮赤纬角为18.6度时期（1977-1979年和1995-1997年），地球的平均扁率变大，地球自转变慢^[1]。地震也有18.6年周期^[2]。

中国科学院大气物理研究所研究人员李国庆发现月亮视赤纬角的变化周期13.6天、27.3天与地球自转速度变化有明显的对应关系^[31]。李国庆等人通过对比分析1973-1998年的日长、大气环流及月球相位随时间的变化，发现伴随着月球相位的交替变化，地球大气的纬向风速场、地球位势高度场及日长作27.3及13.6d（天）的周期震荡。这种周期性的大气震荡，被视为一种大气潮。月球对地球大气引潮力作用的周期变化，是引发27.3及13.6d（天）周期大气潮的主要原因。月球对地球大气的作用是巨大的，它引起大气纬向风速场及地球位势高度场的变化^[3]。

月亮视赤纬角和月亮到地球的距离是影响日长的两大因素。首先，月亮绕地球运转到赤道上空时，月亮视赤纬角等于零度，月亮对大气的引潮力达到最大值，大气的纬向风速增加，地球的自转角速度减小，日长增加；反之，当月亮视赤纬角绝对值达到最大值，月球对大气的引潮力减小，大气纬向风速减小，地球自转角速度增加，日长减小。其次，凡包含月亮近地点P的波，其波峰的振幅较高，而包含月亮远地点A的振幅较低，因为月亮离地球越近，月亮引潮力对大气的作用越大；反之，月亮离地球越远，月亮引潮力对大气的作用越小。太阳潮也有类似的影响^[3]。

我们定义，月亮近地潮和日月大潮的间隔时间超过3天，为弱潮汐时期。2013年4月-8月；月亮近地潮和日月大潮的间隔时间不超过3天，为强潮汐时期。

潮汐组合以日月大小潮与月亮赤纬角对应来划分，变化周期为13.6天、27.3天，与地球自转速度变化有明显的对应关系，可激发地震火山活动和冷空气活动。两个潮汐组合之间大致为6.8天，每月有4-5个潮汐组合。

计算表明，日月大潮与月亮赤纬角最小值相遇（日、月、地在赤道面成一线）使地球扁率变大，地球自转减慢，低纬度地区地球表面地壳纬向扩张，径向收缩，有利于南北挤压东西张裂的地震；日月大潮与月亮赤纬角最大值相遇使地球扁率变小，地球自转变快，低纬度地区地球表面地壳纬向收缩，径向扩张，有利于东西挤压南北扩张的地震。这是不同地区不同类型的地震在不同的潮汐组合发生的原因。

参考文献

1. 罗时芳, 梁世光, 叶叔华等. 地球自转转率变化的周期分析. 天文学报, 1974, 15(1): 79-84.

2. 杜品仁。18.6a地震轮回及其成因初探[J]。地球物理学报，1994，37（3）：36～369。

3. Li G Q. 27.3-day and 13.6-day atmospheric tide and lunar forcing on atmospheric circulation. Adv. Atmos. Sci., 2005, 22: 359~374

4. 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.