全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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日本南部海槽8级以上地震的统计规律

已有 4570 次阅读 2022-2-23 18:08 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

日本下一次大地震会发生在哪里?对我国影响如何? 

2022-02-03 09:04


日本位于太平洋板块,亚欧板块,菲律宾海板块,鄂霍次克海板块交界处,历史上日本列岛大地震非常频繁,根据资料统计仅1900年以来日本就发生过8级或者8级以上大地震17次,平均每7年左右日本就会遭遇一次8级或者8级以上的大地震。

另外根据资料统计1900年以来日本因地震和其次生灾害累积死亡人数就超过了15万人。

下列是1900年以来发生在日本死亡人数超过1000人的地震事件。

1923年9月1日日本首都关东地区相模湾发生8.2级大地震,地震造成105385人死亡或者失踪。

1927年3月7日日本京都府丹后半岛北部发生7.3级大地震,地震造成2925人死亡。

1933年3月3日日本本州岛东北部岩手县以东海域发生8.1级大地震,地震和海啸一共造成3064人死亡或者失踪。

1943年9月10日日本鸟取县东部发生7.2级大地震,地震造成1083人死亡。

1944年12月7日日本三重县东南海域发生8.1级大地震,地震和海啸一共造成1223人死亡或者失踪。

1945年1月13日日本爱知县三河湾发生6.8级地震,地震造成3432人死亡或者失踪。

1946年12月21日日本纪伊半岛南部海域发生8.1级大地震,地震和海啸一共造成1443人死亡或者失踪。

1948年6月28日日本福井县北部发生7.1级地震,地震造成3769人死亡或者失踪。

1995年1月17日日本兵库县南部明石海峡发生发生7.3级大地震,地震造成6437人死亡或者失踪。

2011年3月11日日本本州岛东北部宫城县以东海域发生9.1级大地震,地震和海啸一共造成2.2万人死亡或者失踪。

从以上历史的资料可以看到日本历史上地震非常活跃,而且地震造成的人员伤亡也非常的大。值得注意的是日本最近一次造成严重伤亡的地震是2011年日本东海岸发生的9.1级大地震和其造成的海啸,而这次大地震距今也已经有10年之久了,那么问题来了,日本下一次能造成巨大伤亡的大地震会发生在哪里呢?

我方综合日本历史上大地震分布情况和日本1900年以来7级或者7级以上地震分布认为日本下一次能造成巨大伤亡的大地震将会发生在日本南部海槽。

日本南部海槽是指日本九州岛东南部-四国岛以南海域-本州岛纪伊半岛以南海域-伊势湾以南海域-静冈县以南海域-骏河湾一线长达800余千米的板块边界,这里位于菲律宾海板块和亚欧板块板块的交界,菲律宾海板块每年向亚欧板块下方俯冲导致亚欧板块边界逐渐扭曲最终当这个俯冲界面达到一定角度最终通过大地震的形式释放能量。

历史上日本南部海槽曾经发生过多次8级以上的大地震并且造成过很严重的人员的伤亡甚至还曾经导致过富士山火山喷发。

下列是日本南部海槽历史上8级左右或者8级以上大地震资料。

684年11月26日20时至22时日本四国岛南部海域发生大地震,现代研究认为这次地震震级为8.25级左右【也有认为震级为8级至9级之间】,地震引发了日本南部沿海破坏性的海啸,海啸波及四国岛,纪伊半岛等地,这次大地震史称白凤地震【也叫天武地震】。

887年8月22日16时左右日本四国岛东南部海域,纪伊水道以南海域,纪伊半岛西南海域发生8级至8.5级大地震,地震引发了日本南部沿海破坏性的海啸,海啸波及了静冈县,纪伊半岛,四国岛沿岸。大地震后余震持续一个月有余,史称仁和地震。

1096年12月11日08时左右日本纪伊半岛东南-静冈县以南海域发生8级至8.5级大地震,地震引发了日本南部沿海破坏性的海啸,海啸袭击了纪伊半岛,骏河湾等日本南部沿海地区,史称永长地震。

1099年2月16日06时左右日本四国岛南部海域发生8级至8.3级大地震,地震引发的海啸袭击了日本四国岛沿海地区,约10平方千米土地下沉,史称康和地震。

1361年7月26日04时左右日本四国岛东南部海域,纪伊半岛西南海域发生8.25级至8.5级大地震,地震引发的海啸袭击了日本四国岛和纪伊半岛西部沿岸,史称为正平地震【也叫康安地震】。

1498年9月20日08时左右日本静冈县以南海域发生8.2级至8.4级大地震,这次大地震引发的海啸袭击了日本千叶县,神奈川县,东京都八丈岛,伊豆群岛,静冈县,爱知县,三重县,和歌山县等地区,海啸高度在4级至20米之间,海啸最高达到了36.4米。

这次大地震和海啸造成1.5万人至2.6万人死亡,这场大地震史称明応地震。

1605年2月3日日本静冈县以南海域【也有研究认为这次大地震并不是发生在日本南部海槽而是发生在伊豆群岛-小笠原群岛一线的马里亚纳海沟内】发生7.9级至8级大地震,地震发生时九州岛,京都地区,房总半岛,伊势湾沿岸均有震感,这次大地震引发了一次大范围破坏性海啸,海啸袭击了日本房总半岛,静冈县,纪伊半岛,四国岛,九州岛东部沿岸,海啸高度在1米至10余米不等,最高达到了30米。

这次大地震和海啸造成了5000人至1万人死亡,这场大地震史称为庆长地震。

1707年10月28日13时45分左右在日本纪伊半岛南部海域发生8.6级至9.3级大地震,这次大地震可能是日本南部海槽有记录最大的一次地震,日本几乎全境均有明显震感,另外即使远在1300千米以外的中国上海也有震感【史料记载康熙45年10月4日湖州河水暴涨,地震】。

这次大地震引发的海啸袭击了日本九州岛,四国岛和本州岛以南沿海地区,另外中国上海,济州岛也可能遭遇了海啸。地震和海啸一共造成超过2万人死亡。这场大地震史称为宝永地震。这次大地震发生后仅仅49天日本富士山火山就发生了一次火山喷发,喷发等级为VEI5级。

1854年12月23日09时15分在日本静冈县以南海域发生8.4级至8.6级大地震,地震发生时日本列岛均有明显震感,地震还引发了日本千叶县,东京湾,神奈川县,东京都小笠原群岛,静冈县,爱知县,三重县,德岛县,纪伊半岛等区域沿岸出现大范围破坏性海啸。地震和海啸一共造成2000人至3000人死亡,这场大地震史称为安政东海地震。

1854年12月24日16时左右在日本四国岛东南部海域-纪伊半岛西南海域发生8.5级至8.7级大地震,地震发生时除了日本列岛普遍有震感之外中国上海,江苏等地区也有明显震感【据史料记载上海黄浦江水沸二三尺,嘉定,苏州皆同】。

这次大地震引发的海啸席卷了日本静冈县,和歌山县,大阪府,兵库县,冈山县,广岛县,山口县,爱媛县,德岛县,高知县,大分县,宫崎县等日本多地,即使中国沿海的江浙沪可能也遭遇了海啸的波及。

这场大地震和海啸一共造成数千人死亡,史称安政南海地震。

1944年12月7日13时35分在日本纪伊半岛三重县东南海域发生8.1级至8.2级大地震,地震发生时日本几乎全境均有震感,地震在日本南部海域引发了局部的破坏性海啸,地震和海啸一共造成1223人死亡或者失踪。

这场大地震史称为昭和东南海地震。

1946年12月21日04时19分在日本纪伊半岛以南海域发生8.1级至8.4级地震,地震发生时日本几乎全境均有震感,地震在日本南部海域引发了局部的破坏性海啸,地震和海啸一共造成1443人死亡或者失踪。这场大地震史称为昭和南海地震。

从以上历史地震资料可以看出日本南部海槽确实历史上大地震非常频繁,而且日本南部海槽上一次大地震距今已经有75年之久,因此日本下一次大地震很大可能性就会发生在日本南部海槽。

我方基于日本南海历史大地震释放能量区域分析判断日本日本下一次大地震有可能发生在日本南部海槽两个区域,一个区域是四国岛以南海域,一个区域是静冈县以南海域。【如下图所示区域】

我方认为1944年日本纪伊半岛东南海域大地震和1946年日本纪伊半岛南部海域发生的大地震仅仅释放了日本南部海槽纪伊水道以南海域-纪伊半岛南部海域-伊势湾以南海域蓄积的能量,而九州岛东南部海域-四国岛以南海域还有静冈县以南海域-骏河湾所处的断裂带并未完全释放能量,因此日本下一次大地震很大可能性就发生在日本四国岛以南海域或者静冈县以南海域。

我方基于日本官方地震预测机构地震调查本部的预测做出了以下两个场景日本南部海槽大地震预测。【日本官方的地震预测机构地震调查本部下属地震调查委员会认为2019年至2049年期间日本南部海槽发生大地震概率高达70%至80%】

场景1、模拟日本四国岛以南海域发生大地震

2021年至2049年的某一天日本四国岛以南海域发生8级至8.4级大地震,地震发生时日本四国岛高知县,爱知县,德岛县震度达到6强至震度7。

日本九州岛宫崎县,大分县,熊本县,鹿儿岛县,长崎县,福冈县,佐贺县,本州岛山口县,广岛县,岛根县,鸟取县,冈山县,兵库县,京都府,大阪府,和歌山县,奈良县,三重县,滋贺县,福井县,岐阜县,石川县,爱知县,静冈县,富山县,长野县,山梨县,神奈川县,新潟县,群马县,埼玉县,东京都,栃木县,茨城县,千叶县,冲绳县均有强烈震感或者明显震感。

海外方面中国上海,浙江,江苏均有明显震感,韩国中南部和济州岛也有震感。

地震引发了日本九州岛,四国岛,纪伊半岛,本州岛南部沿岸大范围的海啸过程,其中九州岛东部,四国岛沿岸,纪伊半岛海啸高度均达到了3米以上。

日本濑户内海,大阪湾沿岸也出现了1米至3米不等的海啸【海啸会在地震发生后2至3小时内袭击濑户内海和大阪湾】。日本伊势湾,静冈县沿岸,九州岛南部沿岸出现了3米左右的海啸波,预计海啸波可能穿过琉球群岛岛链影响中国上海,浙江沿岸,影响我国沿岸的海啸高度将低于3米【海啸会在地震发生后6小时左右影响我国沿岸】。

我方基于该区域历史大地震造成伤亡情况认为地震和海啸可能造成最多3万人死亡,最少也会造成数千人死亡。

场景2、模拟静冈县以南海域发生大地震

2021年至2049年的某一天日本静冈县以南海域发生8级至8.4级大地震,地震发生时静冈县震度最大将达到7,日本九州岛宫崎县,大分县,熊本县,鹿儿岛县,长崎县,福冈县,佐贺县,本州岛山口县,广岛县,岛根县,鸟取县,冈山县,兵库县,京都府,大阪府,和歌山县,奈良县,三重县,滋贺县,福井县,岐阜县,石川县,爱知县,静冈县,富山县,长野县,山梨县,神奈川县,新潟县,群马县,埼玉县,东京都,栃木县,茨城县,千叶县,福岛县,宫城县,山形县,秋田县,岩手县,均有强烈震感或者明显震感。

海外方面韩国中南部,韩国东部,济州岛,中国上海,浙江,江苏的部分高层建筑可能有明显震感。

地震将会引发九州岛-四国岛-本州岛南部沿岸大范围的海啸过程,其中三重县,爱知县,伊势湾沿岸,静冈县,骏河湾,伊豆群岛将会出现3米以上的海啸。另外小笠原群岛,日本相模湾,四国岛南部沿岸,九州岛东部沿岸可能出现3米左右的海啸波。冲绳群岛,濑户内海,大阪湾,东京湾可能出现0.5米至1米海啸波。

可能会有低于0.5米的海啸波影响我国沿海地区。

我方基于该区域历史大地震造成伤亡情况认为地震和海啸将造成最多1万人至2万人死亡,最少数千人死亡。

总而言之日本下一次大地震无论是发生在日本四国岛南部海域还是发生在日本静冈县以南海域日本都将出现较为严重的人员伤亡的情况,而如果发生在四国岛南部海域的话对我国还是有一定的影响的,


https://www.sohu.com/a/520400248_120934903


日本南部海槽的强震集中在小冰期时期和温暖期发生(冷暖极值时期)

 

中科院院士马宗晋指出,在十五世纪至十七世纪的二百余年内,全球强震发生频繁,其它自然灾害也很集中,如瘟疫流行,低温冻害严重,被称为小冰期时期。这个时期也正是太阳黑子蒙德极小值时期[1],太阳活动处于低值状态,有人把它看作是小冰期气候产生的原因。事实上,小冰期是太阳活动、强潮汐、地震火山活动共同作用的结果(表1,图2)。

2000年查尔斯·季林(Keeling)提出,强潮汐把海洋深处的冷水带到海面,使全球气候变冷,形成的全球气候波动周期大约为1800年。在十五世纪小冰期时期,潮汐强度为最大值,以后开始减弱,直到3100年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪,而后随着潮汐的增强,地球的气候将逐渐变冷[2]。潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中,1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期,1770年的峰值对应18世纪的低温,1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。特别是潮汐54-56年周期(与太平洋十年涛动的50-70年周期对应),在全球气候变化中有非常明显的作用。

日本南部海槽8级以上地震与小冰期相关。统计表明,日本南部海槽8级以上地震发生在下次小冰期2744-3815年的概率最大,发生在2130-2540年温暖期的概率较小(见表1和图1)。




图1 潮汐强度1800年周期

1  太阳活动、强潮汐、低温期和日本南部海槽8级以上地震的对应关系

 

太阳黑子延长极小期

时间(年)

坏天时代

潮汐极大年

日本8级以上地震

全球

气温

年月日

震级





684-11-26

887-8-22

8.25

8-8.5

温暖期

欧特

1040-1080

1010-1110

1062

1096-12-11

1099-02-16

8-8.5

8-8.3

冷期

沃尔夫

1280-1350

1165-1360

1264

1361-07-26

8.25-8.5

小冰期

史玻勒

1450-1550

1420-1525

1425

1498-09-20

8.2-8.4

小冰期

蒙德

1640-1720

1600-1725

1629

1605-02-03

1707-10-28

7.9-8.0

8.6-9.3

小冰期

道尔顿

1790-1830

1790-1915

1770

1854-12-14

8.5-8.7

小冰期


1915-2007



1944-12-07

1946-12-21

8.1-8.2

8.1-8.4

温暖期

21世纪

2007-2035

1997-??

1974

次小冰期


2035-2540



?   ?

温暖期


2744-3452



?   ?

?  ?

小冰期

 

 冰川地壳均衡运动是8级地震频发的主因

 

日本南部海槽8级以上地震的统计规律是发生在小冰期时期和太阳黑子延长极小期的次数最多(7次),发生在温暖期的次数第二(4次),值得相关部门关注。

小冰期造成的冰盖增大和海平面下降,将产生洋壳上升和载冰陆壳下降,形成规模不等的地壳均衡运动,是日本南部海槽8级地震发生的主要力源。

同理,温暖期造成的冰盖融化和海平面上升,将产生加载的海洋地壳下沉,卸载的原冰盖陆壳上升,形成洋壳下降和陆壳上升的均衡运动。青藏高原冰川的融化是中国西部地震频发的主导力源。

总之,全球变暖和变冷导致的冰盖消长和海平面升降,对日本而言,8级以上大震的主要危险区在南部海槽。

 

 

参考文献

 

1.       马宗晋杜品仁现今地壳运动问题[M]. 北京地质出版社, 1995, 10: 99-102.

2.       Keeling C D, Whorf T P. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change [J]. PNAS, 2000, 97(8): 3814-3819.

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。2011544):926-934. Yang D H, Yang D B, Yang X X, The influence of tides and earthquakes in global climate changes. Chinese Journal of geophysics (in Chinese), 2011, 54(4): 926-934

4.       郭增建郭安宁周可兴地球物理灾害链[M]. 西安地图出版社, 2007: 111-114,146-158.

      5.  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. Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earths climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

     6.  杨冬红. 2009. 潮汐周期性及其在灾害预测中应用[D][博士论文].长春:吉林大学地球探测科学与技术学院.

Yang Dong-hong. 2009.Tidal Periodicity and its Application in Disasters Prediction[D]. [Ph. D.thesis]. Changchun:College of Geo-exploration Science and Technology, Jilin   University.

     7. 杨冬红, 杨学祥.2013.a 地球自转速度变化规律的研究和计算模型. 地球物理学进展, 28(1):58-70。

Yang D H, Yang XX. 2013a. Study and model on variation ofEarth’s Rotation speed. Progress inGeophysics (in Chinese), 28(1):58-70.

     8. 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

     9. 杨冬红, 杨学祥. 自然灾害的周期研究及其成因探讨. 黑龙江气象. 2017.第34卷第4期P13-15.

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