全球变暖的真正威胁：导致中国地震活动快速增强

                            杨学祥，杨冬红

一、中国历史上地震记载

环太平洋和地中海-喜马拉雅山两大地震带所发生的地震占世界地震总数量的90%以上，释放的能量占世界地震释放总能量的95%。中国正好处于这两大地震带之间，是世界上地震活动最为活跃和强烈的国家之一，而且，中国的地震具有频率高、分布广、强度大、震源浅和地区差异明显的特点。

北京师范大学资源与环境系王理等人根据《中国历史强震目录》、《中国近代地震目录》、《中国地震年鉴》和《中国古今灾情总汇》等数据进行汇总：

　　从公元前2221年至公元1998年，4219年间，中国共发生中强震5649次。其中，4-6级（小于6级）的地震发生4635次，占总地震次数的比例82%；6-7级（小于7级）的地震发生829次，占总地震次数的比例14.7%；7-8级（小于8级）的地震发生165次，占总地震次数的比例2.9%；大于8级的地震20次，占总地震次数的比例0.4%。

　　在王理他们的统计研究中，随着中国历史年代的变化，地震的次数、年均地震次数和占总地震的比例，都是有差异的。

　　①公元前-618年（隋末）：地震次数52次，年均0.02次，占总地震次数比例0.9%；

　　②619-960年（五代末）：地震次数33次，年均0.1次，占总地震次数比例0.6%；

　　③961-1279（宋末）：地震次数38次，年均0.12次，占总地震次数比例0.7%；

　　④1280-1368年（元末）：地震次数41次，年均0.3次，占总地震次数比例10.7%；

　　⑤1369-1644年（明末）：地震次数418次，年均1.51次，占总地震次数比例7.4%；

　　⑥1645-1911（清末）：地震次数570次，年均2.13次，占总地震次数比例10.1%；

　　⑦1912-1949年（民国末）：地震次数1174次，年均30.89次，占总地震次数比例20.8%；

　　⑧1950-1998年：地震次数3323次，年均67.82次，占总地震次数比例58.8%。

明朝（1368年）之前，地震记录相对比较少，明清两朝，每年记录一两次左右，但从20世纪20年代以来，地震记录猛增[1]。

http://news.21cn.com/caiji/roll1/a/2013/0424/14/21252451.shtml

二、中国地震的气候变化背景

1973年6月19日，我国著名气象学家竺可桢在《人民日报》上发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》。这是一项震动国内外的重大学术成就。文章指出：从仰韶文化到安阳殷墟的二千年间，黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃，一月温度约3—5℃；此后的一系列冷暖变动，幅度大致在1—2℃，每次波动的周期，历时约400年至800年；历史上的几次低温出现于公元前1000年、公元400年、1200年和1700年；在每一400年至800年的周期中，又有周期为50—100年的小循环，温度变动的幅度0.5—1℃；气候的历史波动是世界性的，但每一最冷时期，似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现，而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸[2]。

下图是竺可桢在这部著作中绘制的近5000年来中国气温变化图[2]，我们称之为“竺可桢曲线”：

      图1 一万年来挪威雪线高度和近五千年来中国气温距平变化图

图2  1850-2005年全球地表气温变化曲线

三、气候变化与地震的关系

从公元前2221年至公元1998年，4219年间中国气温由近5000年最高温度下降到1600-1700年的最低温度，然后升高到1998年的最高值。在气温下降时期中国地震的年平局次数很少，伴随气温的快速上升，中国地震年平均次数也迅速增加，由2.31迅速增加到67.82。图3给出了中国气温变化与地震活动的对应关系。

 图3  近5000年来中国气温距平曲线和中国地震年平均次数对比

四、气温上升使地震增强的地球物理机制

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，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^{[14，25，26]}。

            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 4 海平面变化造成的垂直运动和水平运动（据杨学祥，1988）

由图4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^[25]：

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。

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PDO暖位相较少，甚至不发生的原因[3]。

五、结论

全球变暖对人类的威胁，不仅在于冰川融化造成的海平面上升，而且在于地表巨量的物质转移所产生的地壳均衡运动。

中国中强地震伴随气温上升迅速增加，敲响了世界特大灾害的警钟：2004-2018年是全球特大地震集中爆发时期，我们必须做好预防的准备。

我们在2008年就提出了这一警告[4]。

参考文献

1.      林一杕。中国历史上地震记载。来源：羊城晚报 2013-04-24 14:25:26 http://news.21cn.com/caiji/roll1/a/2013/0424/14/21252451.shtml

2.      马德。气候颠覆历史：罗贯中定律与竺可桢曲线。2010-3-28 12:04 科学网。http://blog.sciencenet.cn/blog-335071-306828.html

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.

4.      杨学祥, 杨冬红. 全球进入特大地震频发期. 百科知识2008.07上：8-9.