地震火山都进入活跃期

                               杨学祥，杨冬红

 

据法新社报道，3月29日意大利国家地质和火山学研究所(INGV)主席博斯基(Boschi)接受采访时表示，马尔西利海底火山(Marsili)的地质结构十分“脆弱”，随时可能爆发。

 

马尔西利海底火山高度为3000米，长70公里、宽30公里，座落在意大利南部城市那不勒斯西南方向海域150公里处。其火山口位于海平面以下450米，有史以来还没有喷发过的纪录。然而，博斯基说，最新研究结果显示，这座火山“结构并不稳定，外壳脆弱”，火山口直径也相当大，最重要的是，一切迹象都表明“火山处在活跃期”，“明天就有可能喷发”。一旦这座欧洲最大的海底火山喷发，“将喷发出上百万立方米的物质，引发强烈海啸，袭击(意大利)坎帕尼亚、卡拉布里亚和西西里海岸”[1]。

 

“入冬以来北半球接连出现几次寒流可能与多个因素演变的气候背景有关。”丁一汇说，火山最近二三十年爆发频繁，火山活动活跃，气温会下降[2]。火山活跃已成为中外科学家的共识。

 

智利大地震发生后，厄瓜多尔、哥斯达黎加和印度尼西亚苏门答腊岛以及中国唐山等地相继发生地震，新华社记者就这些地震是否存在关联以及地球是否已进入地震活跃期采访了日本知名地震研究机构——名古屋大学研究生院地震、火山和防灾研究中心的专家。

 

该所研究员松多信尚首先认为，不同的地区都可能存在地震活跃期，但目前尚不能说地球整体进入了地震活跃期。鹭谷教授也指出，地震确实可能存在活跃期。在1976年以后的34年间，里氏8级以上的地震共有21次，其中有10次是2004年苏门答腊地震以后的6年内发生的，这可能是地震活动进入活跃时期的一个标志。此外，上世纪50年代到60年代也曾集中发生大地震。但是，人类对地震活跃期还不甚了解，对于为什么会进入活跃期等许多课题，都有必要进行进一步研究[3]。

 

智利8.8级强震发生前，全球多地发生地震。27日5时许，四川汶川、日本冲绳本岛发生地震，26日，西藏和台湾花莲，以及菲律宾也发生了地震。两天连发6次地震，是否意味着全球进入地震频发的活跃期？

 

对于全球近期发生的多处地震的原因，孙士鋐说，地震活动有高潮期和平静期，两者呈交替状态。20世纪100年的前50年，全球地震活动频繁，8级地震频发，但是1960年以后的40年，8级地震的活动就很弱。“进入21世纪，我们就认为地震活动可能存在百年周期的特征，如果这种周期性是可能的，现在可能进入一个地震活动频发阶段[4]。”

 

    中国地震台网中心的研究员孙世鋐近日在多个场合指出目前地球已进入强震高发期。他的依据是对过去100年地震历史资料的分析：20世纪100年前60年，全球发生8.5级以上地震是7次，也就是从1964年的阿拉斯加8.5级地震以后，在之后的四五十年里，全球没有发生过一次8.5级地震。但自2004年底的印尼9.1级大地震以来5年多的时间，全球发生了4次8.5级以上的强震[5]。

 

    新华网东京３月１８日电（记者蓝建中）日本京都大学防灾研究所地震预测研究中心教授饭尾能久日前对新华社记者表示，针对如何界定“地震活跃期”，目前科学界还没有统一定义。

 

    饭尾能久说，定义“地震活跃期”的难点是如何设置标准。关于设置“地震活跃期”的标准目前有三种方案，但都存在缺陷。

 

    第一种方案是以全球地震每年释放的能量为准，超过一定水平就认为是进入“地震活跃期”。然而，智利大地震这样的强震只要发生一次，释放的能量就可能超过设置的标准。但仅根据一次强震就判定地球进入“地震活跃期”，明显不妥。

 

    第二种方案是以一定时期内地震发生的次数为标准。这个标准的问题是，地震根本没有停止过，只是绝大多数地震震级较低、释放能量较小，对人类生活完全没有影响。

 

    第三种方案是统计达到一定震级的地震数目。但是这个设想产生了一个新的问题，即究竟应该统计多大震级以上的地震。

 

在“地震活跃期”概念不明确的背景下，地震学家目前把注意力集中在研究震级较高、释放能量较大的地震上，对一个时期的地震活跃程度则一般不进行判断[6]。

 

我们在2006年以第三方案的8.5级以上地震次数为标准，得出如下统计结果：

 

根据统计数据表明，1889 年以来，全球大于等于 8.5级的地震共22次。其中在1889-1924年发生6次（国外数据4次），在1925-1945年发生1次（1次），在1946-1977年发生11次（7次），在1978-2003年发生0次（0次），在2004-2010年已发生4次（3次）[7，8]。

 

这一统计数据表明，1946-1977年和2004-2010年是显著的地震相对活跃时期，1925-1945年和1978-2003年是显著的地震相对平静时期，与中外科学家的评估大致相同。

 

空错博士最近根据美国地质调查局(USGS)数据所做的2000～2009年全球5级以上地震数量统计可知，每年的大地震数目没有规律，但大致来说2007年倒可以算是其间地震较为频繁的年份。2010年以来的地震数量并未显示出数量上有异常，即使数目上有小差异，也不过是地震的随机性所致[9]。

 

表1 2000-2010年USGS对各年份地震频度的统计（空错，2010）

 

震级	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
8.0-9.9	1	1	0	1	2	1	2	4	0	1	1
7.0-7.9	14	15	13	14	14	10	9	14	12	16	3
6.0-6.9	146	121	127	140	141	140	142	178	168	142	23
5.0-5.9	1344	1224	1201	1203	1515	1693	1712	2074	1768	1700	268

 

由于地震相差一级，其释放的能量相差30倍，所以大震级的地震次数增多是地震活动增强的重要指标。表1 对地震级别的划分有一个缺点，第一行级差为2，其余行级差为1，从而模糊了地震强度的直观显示。表2作了相应调整。提高了精度的表2显示，2004年是2000-2010年间地震强度最强的年份。

 

表2 2000-2010年USGS对各年份地震频度的统计

 

震级	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
9.0-9.9					1
8.0-8.9	1	1	0	1	1	1	2	4	0	1	1
7.0-7.9	14	15	13	14	14	10	9	14	12	16	3
6.0-6.9	146	121	127	140	141	140	142	178	168	142	23
5.0-5.9	1344	1224	1201	1203	1515	1693	1712	2074	1768	1700	268

 

如果把每行的地震级差缩短为0.5，精度的显示会更高。由于工作量太大，从实用的角度出发，我们只把8级和9级地震细分（见表3）。

 

表3 2000-2010年USGS对各年份地震频度的统计

 

震级	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
9.0-9.5					1
8.5-8.9						1		1			1
8.0-8.4	1	1	0	1	1		2	3	0	1
7.0-7.9	14	15	13	14	14	10	9	14	12	16	3
6.0-6.9	146	121	127	140	141	140	142	178	168	142	23
5.0-5.9	1344	1224	1201	1203	1515	1693	1712	2074	1768	1700	268

 

表3显示，2004、2005、2007、2010年地震活动相对活跃。2004、2006和2007年地震活动相对最强，其原因在于，2005-2007年月亮赤纬角达到最大值，潮汐南北摆动幅度最大（由18.6度变为28.6度），导致地壳和海洋强烈的起伏震荡，对地震有激发作用。日本防灾科学技术研究所报告说，他们的测算显示，日月引力强度相当于引发地震的能量的千分之一左右，但如果在大地震前地壳的褶皱已经积累到一定程度，日月引力就可能成为触发大地震的导火索[10]。国内外都有类似的研究[11-18]。值得一提的是，根据中国地震网数据，2月末，学者侯振宇对所查询数据的分析表明，1970年以来全球地震最活跃时间是2004年——2007年，2008年与2009年的全球地震活动的活跃度是低于1979年以来的平均水平，而且2009年的全球地震活动的活跃度是低于2008年（个人通信）。可见该结论可重复检验，比较可靠。

 

1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共22次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6次，在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1次，在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”及其边界发生11次，在1978-1999年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2000-2008年“拉马德雷”“冷位相”已发生4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[7，18]。

 

 

参考文献

 

1．  科学家:欧洲最大海底火山"随时"喷发威胁意南部。新民网。2010-03-30 16:18 来源：中国新闻网。http://news.xinmin.cn/world/gjkb/2010/03/30/4221877.html

2．  郭起豪，徐丽娜。今冬气候是“异常”中的“异常”。2010-01-27 08:37:54 千龙网。来源：北京日报。http://tech.qianlong.com/33443/2010/01/27/71@5470337.htm

3．  蓝建中。日本专家称尚不能肯定地球进入地震活跃期。2010年03月08日18:34新华网http://news.qq.com/a/20100308/003427.htm

4．  全球两天连震六次 专家认为或进入地震活跃期。2010年02月28日03:27重庆晚报。http://news.qq.com/a/20100228/000100.htm

5．  地球疑进入强震活跃期 专家称科学尚无法解释 （ 2010-03-08 08:18:11） 新华网-广州日报。 http://www3.xinhuanet.com/chinanews/2010-03/08/content_19186776.htm

6．  蓝建中。日本专家称“地震活跃期”目前尚无统一定义。2010年03月18日 18:31:55来源：新华网。http://news.xinhuanet.com/world/2010-03/18/content_13195196.htm

7．  杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027

8．  杨学祥，杨冬红。地震活跃期的判定：关键在精细的区别标准。科学网。

9．  空错。专家释疑地震是否变频繁：全球每年约500万次。http://www.sina.com.cn  2010年03月09日 09:28  新京报。http://tech.sina.com.cn/d/2010-03-09/09283919048.shtml

10．              日月引力是大地震的导火索？新华。内蒙古日报 2010-3-1 10:17。http://szb.northnews.cn/nmgrb/html/2010-03/01/content_375027.htm

11．              李家林, 张元东. 特殊天象组合期与地震发震关系的检验及应用[J]. 地震, 1993, (3): 32-37.

12．              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): 362-369.

13．              胡 辉, 赵洪声, 和宏伟. 日月影响与云南未来地震趋势研究[J]. 云南天文台台刊, 2003, (4): 49-55.

14．              Cochran E S, Vidale J E, Tanaka S. Earth Tides Can Trigger Shallow Thrust Fault Earthquakes [J]. Science, 2004, 306: 1164-1166.

15．              杨学祥, 韩延本, 陈 震, 等. 强潮汐激发地震火山活动的新证据[J]. 地球物理学报, 2004, 47(4): 616-621.

16．              张家诚, 李文范. 地学基本数据手册[M]. 北京: 海洋出版社, 1986, 183, 186-188, 404.

17．              范洪顺. 1900年以来全球地震活动的初步分析[J]. 国际地震动态, 2001, (1): 13-18.

18．              杨冬红, 杨学祥. “拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害.西北地震学报.2006,28（1）：95-96

 

 

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