气候异常变冷是大震集中发生的前兆

                            杨学祥，杨冬红

关键提示：统计资料表明，气候变冷时强震频发的前兆。小冰期与中国8级以上地震频发对应；全球8.5级以上地震集中发生在拉马德雷冷位相时期。预计2020-2030年全球气候将进入下一个变暖停滞时期。

小冰期时期强震频发

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是太阳黑子蒙德极小值期。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。按照当前的研究结果，小冰期有5次峰值（见表1）

统计表明，在此期间中国发生8级以上地震7次，有4次发生在小冰期峰值及其附近，仅有1次发生在变暖时期（见表2）。

20世纪70年代变冷时期强震频发

媒体多次披露，对于气候冷暖变迁这一全球重大问题的预测，科学界可谓出尔反尔。20世纪70年代，一批欧美的著名学者曾聚会于美国布朗大学，专门召开了一次“当前的间冰期何时结束和如何结束”的研讨会。学者们举出实例证明，目前的地球气温已经在开始下降，从暖到冷的变化很快，如果人类不加以干涉，当前的暖期将会较快结束，可以预期不出几千年，也许只有几百年，全球冰期以及相应的环境变迁就会来临。出于对所面临威胁的忧虑，会议的两位发起者甚至还向当时的美国总统尼克松写信发出警报。这种“冰期将临”的观点一直持续了20年。这就是1946-1976年拉马德雷冷位相时期。

统计表明，从1952年到1965年，全球发生7次8.5级以上特大地震，与气候变冷有很好的对应关系。

1998-2012年变暖停滞时期强震频发

气象学家杰夫·托尔夫森（Jeff Tollefson）最近指出，在一份全球大气温度表上，近 16 年来的全球变暖停滞，与之前 20 年的气温快速攀升形成鲜明对比。根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）2013-2014 年度评估报告的说法，此前的气候模型预估，1998-2012 年间全球大气温度应该以每 10 年平均0.21℃的速度上升。但英国东英吉利亚大学（University of EastAnglia）气候研究中心（ClimaticResearch Unit）的观测结果却显示，实际的数字只有0.04℃。

导致赤道东太平洋的海温变冷的原因是赤道信风、潮汐震荡和地震海啸。

http://daily.zhihu.com/story/3936789

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828062.html

气象学家王绍武等人撰文指出，由于全球温室气体迅速增加，但1999-2008年全球平均温度增量接近零，说明自然变化如火山活动，太阳辐射、ENSO及大洋热盐环流变化可能影响全球平均温度的年际及年代际变化（王绍武等，2010）。近10年(1999-2008年)全球变暖停滞客观存在，这等同于自然的降温因素也客观增大。

图1  1975-2008年全球温度矩平（相对于1961-1990年平均）（灰色），去掉ENSO影响的全球温度矩平（蓝色），以及1999-2008年温度变化趋势（包括误差范围）（红色）（Kerr, 2009; 王绍武等，2010）。

Fig 1 Global mean temperature anomalies (relative to 1961-1990)(gray), global mean temperature anomalies after the effect of ENSO has been subtracted (blue), and temperature tread of 1999-2008(red) （Kerr, 2009; 王绍武等，2010）.

图2 1960-2030年全球气温变化模拟值和实测值：黑线是2012年之前的观测值，蓝线与红线表示气候模型的模拟。CMIP（耦合模型比较计划）意在比较世界各国的气候模型，还为IPCC（政府间气候变化专门委员会）报告所采用。蓝线是IPCC第4次评价报告使用的第3次CMIP，红线是第5次报告使用的第5次CMIP的结果的平均值，各个阴影表示结果的误差。

2014年东京大学副教授渡部雅浩指出，这从前年开始就已经成为了讨论的话题，虽然温室气体的浓度在不断上升，但自从进入21世纪以来，10年间气温上升率仅为0.03℃，几乎未变化。这种现象叫作Hiatus（全球变暖停滞状态）。

从下面这张图表可以看出，按照气候模型进行的模拟预测，从1960年到2030年，气温会持续上升。直到2000年前后，这张图还与实际观测到的气温变化基本吻合，但在最近10年左右，图中的变暖曲线大大超过了实际值。与之前的10年相比，误差增大了88％。

http://finance.people.com.cn/n/2014/0123/c348883-24202270.html

统计表明，在1998-2012年变暖停滞期间，全球在2004-2012年共发生8.5级以上地震6次。

相关变化的地球物理机制

剥蚀沉积是地表的主要地质现象，它削平大陆的高地并沉积在陆缘沿海地区，地壳均衡作用使载荷减少了的大陆上升，载荷增加了的沿海沉积带下降。在科里奥利力的作用下，上升的大陆向西运动，下降的沉积带向东运动。大陆西缘的沉积带在下降过程中向东运动，与上升中向西运动的大陆向挤压，形成大陆西部的挤压带；大洋板块的俯冲带下插东移则加剧了这一挤压作用。大陆东缘的沉积带在下沉过程中也向东运动，与上升中的向西运动的大陆相分离，形成大陆东部的引张带，形成火山岛弧和弧后盆地，大洋板块的俯冲带下插东移则加剧了这一引张作用。这就可以解释，为什么边缘海广发发育在太平洋西岸亚洲东部，而太平洋东岸美洲西部却是高耸的安第斯山脉（见图2）。

图3 剥蚀沉积造成的科里奥利效应导致东西太平洋两岸的构造差别

环太平洋地震火山带是太平洋和大西洋最重要的区别之一，其成因的研究具有极其深远的科学意义。

大西洋两岸也存在剥蚀沉积过程，为什么大西洋两岸没有相应的地震火山带？这从图2中无法得到解答：尽管美洲大陆也存在西高东低现象，但是，大西洋两岸不存在地震火山带，也不存在西部高耸山脉和东部岛弧和弧后海盆。

图 4  科里奥利力作用下的陆海地壳垂直运动和水平运动（据杨学祥，1988）

关键的原因是，环太平洋地震火山带存在洋壳俯冲带。当海平面上升时，增加的载荷使洋壳均衡下沉，在科里奥利力的作用下向东移动，增强了西太平洋陆海边缘的引张作用和东太平洋陆海边缘的挤压作用，导致东西太平洋两岸明显的构造差别；当海平面下降时，减少的载荷使洋壳均衡上升，在科里奥利力的作用下向西移动，形成西太平洋陆海边缘的挤压作用和东太平洋陆海边缘的引张作用（见图3）。

全球变暖导致冰川融化和海平面上升，加载的洋壳下沉挤压美洲，俯冲带插入美洲大陆地壳之下，一旦气候变冷，海平面下降，洋壳均衡上升，变挤压为引张，美洲西部山脉将失去支撑，因沉降而发生断离；亚洲东部的情况正好相反，本来本地区是以引张沉降为主，海平面下降导致洋壳上升，在科里奥利力作用下挤压大陆，应力的转换导致强震频发。

结论及相关资料

统计资料表明，气候变冷时强震频发的前兆。小冰期与中国8级以上地震频发对应；全球8.5级以上地震集中发生在拉马德雷冷位相时期。预计2020-2030年全球气候将进入下一个变暖停滞时期。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1041188.html

中国有记载的18次8级以上地震有15次发生在气候变冷时期，仅有3次发生在气候变暖时期。

图1 中国有记载以来18次8级以上地震的地理位置和时间分布

我国是个地震多发国家，有记载以来发生震级M≥8.0地震共有18次，自公元前1177年至公元1969年，除资料不确切外，共发生震级M≥5.0地震2097次（部分数据为史料推断）。1970年至2007年年底，中国（含边界附近）共发生震级M≥5.0地震约4500余次（真实记录）。

表1 中国有记载以来18次8级以上地震与气候变化的关系

表2 太阳黑子延长极小期、潮汐极大值年、坏天时代和中国历史朝代的更迭（修改）

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-972518.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-851895.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1035542.html

表3  太阳黑子延长极小期、冷气候和坏天时代的对应关系

事件     时间        时间      时间       时间      时间     时间（年）

变暖年   960-1000  1150-1250  1360-1480  1520-1600  1720-1790  1880-

好天时代 965-1010  1110-1165  1360-1420  1525-1600  1725-1790  1915-1996

变冷年  1000-1150  1250-1360  1480-1520  1600-1720  1790-1880  1996-

坏天时代1010-1110  1165-1360  1420-1525  1600-1725  1790-1915

极小期  1040-1080  1280-1350  1450-1550  1645-1715  1790-1820  

注：最后一栏是作者添加的。

表4  1890-2012年全球8.5级以上地震与拉马德雷冷位相的对应性（按时间排列）

https://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_earthquakes

表5  1890年以来特大地震活跃期和拉马德雷（PDO）冷位相对应关系

注: 特大地震为Ms 8.5级以上强震，括号内为国外数据，？表示预测

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-970569.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-970946.html

参考文献

1. 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

2. 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

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.

5. 杨学祥，杨冬红。旱涝周期和海震调温假说的新证据。西北地震学报。2005，27（4）：400，398。

6. 杨冬红,杨学祥. 海洋中和海洋边缘巨震是调节气候恒温器理论的检验. 西北地震学报. 2005, 27(1): 96

7. 杨学祥，杨冬红。旱涝周期和海震调温假说的新证据。西北地震学报。2005，27（4）：400，398。

8. 杨学祥, 陈殿友, 孙春林. 均衡运动中的科里奥利力.  地壳形变与地震. 1995,15(3):38-43.

9. 杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.YangX X, Chen D Y. Study oncauseofformation in Earth’s climatic changes. Progressin Geophysics (inChinese),2013,28(4): 1666-1677.

10. 杨学祥, 术洪亮. 环太平洋地震带与柯里奥利力.  西北地震学报.  1995, 17(4):13-16.