日本8级地震与气候冷暖剧烈震荡有关

                            吉林大学：杨学祥，杨冬红

盘点日本史上七场大地震：最严重一次近15万人丧生 

2019-06-25 12:01

​日本人民对自然灾害并不陌生，在过去一个世纪里，成千上万的人死于地震和海啸。从1923年可怕的关东大地震到引发福岛核灾难臭名昭著的东北地震，一场场地震给日本人民带来巨大的损失。以下是日本历史上最大或最严重的七场地震。

【1923年关东大地震】日本有史以来最严重的地震实际上从来都不是震级最高的地震。1923年9月1日，本州岛关东平原发生7.9级地震。地震持续了大约10分钟，摧毁了当时居住着大约200万人的东京。它还在关东地区造成广泛破坏。这次地震造成大约14.28万人死亡，成为日本有史以来最致命的地震之一。

【1703年元禄地震】1703年元禄地震震级为8.0级，但随之而来的海啸却夺去了10.8万人的生命。元禄指的是1688年至1704年间的日本，地震发生在东京西南约40公里的相模湾。

【2011年日本东北地震】日本史上最大的地震发生在2011年3月11日。这次9.0级地震还引发了海啸，造成约2.9万人死亡。数十座核反应堆也在地震中严重受损。据悉，本州岛发生了至少50次6.0级或以上的余震，其中3次强度超过7.0级。

【1707年宝永地震】日本在18世纪早期经历了很多地震活动。1707年10月28日，日本本州岛和四国岛发生8.6级地震，造成5000人死亡。第一次地震发生在当地时间下午2点左右，是2011年东北地震之前日本最大的地震。这次强烈地震发生近50天后，还引发了富士山喷发，这是目前处于休眠状态的富士山的最后一次喷发。

【1896年明治—三陆地震】1896年6月15日，三陆町发生8.5级地震，超过2.7万人遇难。虽然地震本身离海岸太远，不会造成太大的破坏，但它引发了一场巨大海啸，穿越太平洋到达夏威夷和加利福尼亚。随后发生了76次5.0级以上余震。

【1854年安政—南海地震】安政—南海地震的震级为8.4级，造成九州岛上1万人死亡，成为同类地震中死亡人数最多的一次。

【1933年三陆地震】1933年3月2日，日本一场8.4级的地震引发了海啸，对本州东北地区三陆海岸的城镇造成了广泛的破坏。超过3000人死亡。尽管强震发生在距海岸约280公里的地方，但它引发的海啸足以冲走约3000座房屋。

https://www.sohu.com/a/322820662_100042297

日本：探索大地震规律

发布时间： 2013-08-03

平静期已近尾声

　　震级经查估为8级的1293年镰仓大地震，与1703年的元禄地震间隔了410年，若将房总半岛海岸阶地成因的调查结果一并考虑在内，上一次的活动周期（从元禄地震到1923年大正关东地震为止的220年）应该属于特例。

　　不过就在最近，研究人员又取得了更新的进展。在静冈县伊东市的宇佐美发现了疑为1495年大地震留下的海啸沉积物。如果这场地震的震级也为8级，则其与元禄地震的发生间隔为202年，那么8级地震的复发间隔就很有可能不是400年，而是200年。

　　进一步地追溯历史，又有更多以前没有发现过的8级地震浮出水面。如前所述，研究人员已经在小网代湾地区确定了形成于720年―1280年之间与560年～690年之间的海啸沉积物，在馆山则发现了估计为1100年左右形成的沉积物（具体成因是否是海啸有待进一步验证，也有源自台风、洪水的可能）和估计为878年元庆地震中形成的海啸沉积物。

　　这些现象应该如何解释？根据馆山的调查结果来看，有可能1100年左右的那场地震震级是8级，878年的元庆地震也是8级。在小网代湾发现的720年―1280年海啸沉积物，所对应的地震说不定正是1100年左右的一场8级地震或878年的元庆地震中的一个。而依据小网代湾的数据分析发现，在比这些地震更为久远的560年―690年之间，似乎也发生过一场8级地震。

　　至于其中形成于1100年左右的沉积物，在1096年时，的确发生过东海地震和东南海地震连动而成的永长地震，但并没有哪本古籍里记载过这一时期在关东地区也有大地震发生。只是仅凭古籍记载的缺失，也不能贸然断言就没有地震存在。另一方面，878年的元庆地震在《日本三代实录》中有所记载。关东诸国，尤其是相模武藏一带（如今的神奈川、东京和埼玉），受灾严重，导致交通中断，强烈余震相继发生，持续了五、六日之久。此外，房总半岛南部有处阶地，据推测也是形成于这一时期。

　　最为久远的560年—690年海啸沉积物所对应的地震，有可能曾与三浦半岛断层群中的北武断层发生过连动。近年发现三浦半岛断层群同属分支断层，北武断层最近一次的活动据推断为6～7世纪。古籍中虽没有相应的地震记载，但南海海槽在684年曾发生过8级的白凤地震。

这些地震还需要研究人员进行更加详尽的研究，不过姑且假设它们全都是相模海槽引发的8级地震，从大正关东地震开始向前追溯，依次记录下发生年份是：1923年，1703年，1495年，1293年，1100年左右，878年，690年—560年。8级地震在1000多年的时间里，大约每过200年便会复发一次，无一例外。这样的话，当前所处周期应该也是200年，地震平静期已经开始接近尾声。

　　本文作者中岛林彦是《科学美国人》日本版《日经科学》的编辑。

　　本文审校石边岳男是日本东京大学地震研究所地震火山信息中心的特聘研究员。

　　藤原治是日本产业技术综合研究所活断层与地震研究中心的研究主任。

　　金子浩之是日本静冈县伊东市教育委员会终身教育科市史编辑室主审。

　　本文由《环球科学》杂志社供稿

文章来源：光明网责任编辑：

http://news.china.com.cn/live/2013-08/03/content_21470422.htm

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-713879.html 

日本“大地震”最新研究结果！这三个地区将可能发生8级地震 

2022-03-26 18:10

根据日本新闻报道，最新研究表明，日本南海海槽震源地日向滩周围和南西群岛周围可能发生8级大地震。

日本政府地震研究委员会18年来首次对四国和九州之间的日向滩和连接九州和冲绳的南西群岛周围地区在短时间内发生地震的概率进行了评估。

在这次评估中，未来极有可能会发生 3 次新的 8 级地震。首先是日向滩的8级地震。由于发现该地区 1662 年的地震等级接近 8 级，因此对该评估进行了审查。

第二个是冲绳县南西群岛和与那国岛周边发生8级特大地震。1911年发生在鹿儿岛县机界岛附近的8级地震的震中比以往认为的浅，并估计可能发生相同程度的大地震。

第三个大地震，参照1771年袭击前岛群岛的“八重山地震海啸”，海啸高达30米。前岛群岛上留下的海啸沉积物显示，过去曾发生过 3 次与 1771 年相同规模的海啸，并估计此处可能再次发生大地震。

https://www.sohu.com/a/532907445_121124434

     综合上述三个地震资料，我们可以得到表1。在小冰期时期，日本8级地震200年周期非常明显。

表1  日本8级地震、太阳活动、强潮汐和低温期的对应关系

日本8级地震与气候冷暖剧烈震荡有关

太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”，大约从2020年开始，太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。太阳黑子活动或许将进入“冬眠”，这种情况自17世纪以来从未出现。目前处于200年气候周期的变冷初期。

     日本8级地震周期与太阳活动200年周期有较好的一致性，与气候剧烈波动相对应。图1-2 表明，公元500年至2000年是中国气候剧烈动荡时期。地震动力来自海平面升降和冰川地壳均衡。

强震与全球气候变化关系的地球物理解释是：全球变暖导致冰川融化和海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，引起加载的海洋地壳均衡下沉，卸载的山地冰川上升，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。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1021472.html

图1 中国历史气候（近8000年来一部分）

图2  1700年中国温度波动趋势图

1800年的小冰期周期

       美国科学家相信，即使没有温室效应, 地球自己的卫星月球也会使地球的温度上升。加州大学圣地亚哥分校海洋学研究所的查尔斯. 季林说，月球通过影响地球上的潮汐使地球的温度上升。

       杰拉尔德. 邦德通过分析大西洋底的沉积层，发现地球的寒冷期和温暖期出现有规律的波动，波动周期大约为1500~1800年。季林认为，地球、月亮和太阳相对位置的变化会引起潮汐强度的逐渐变化，其周期与邦德提出的“气候周期”是一致的。潮汐大时，就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水可以冷却海洋上的空气。潮汐小时，海洋深处的冷水很难被带到海面，世界就变得暖和。据季林的计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，从那以后逐渐减弱，直到3100年潮汐又达到最大值。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。这个效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪。

        目前处于1800年气候周期中的全球变暖高峰期。       

图3   强潮汐1800年周期（据季林，2000）

                          200年的太阳黑子极小期

       200年太阳黑子超长极小期，由太阳黑子活动和潮汐活动强度确定，太阳黑子超长极小期和太阳黑子周期长度超长期对应低温期：1040-1080年欧特极小期、1280-1350年沃尔夫极小期、1450-1550年史玻勒极小期、1645-1715年蒙德极小期、1790-1820年道尔顿极小期，已发生了5次，本次为1997-2009年开始，太阳黑子异常低值和太阳黑子周期长度超长（由11年变为13年）。目前进入变冷时期。

过去5000年间，太阳活动较弱或没有的时期与历史记录中的冷期相对应。太阳活动减弱的主要时期有：奥特极小期，沃尔夫极小期，史玻勒尔极小期和蒙德极小期^[1]。最近发现，潮汐、火山活动与太阳活动有相同的200a的周期，与200a气候周期相对应^[6]。

最近的研究表明，气候变冷周期与火山喷发周期以及潮汐变化周期相一致。太阳黑子延长极小期、火山喷发高潮期、强潮汐与低温期有很好的对应关系（见表1）。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1299912.html

60年拉马德雷（亦称为太平洋十年涛动）冷位相周期

“拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文·黑尔于1996年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”（PDO）。科学研究的初步结果表明，PDO同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”。

“厄尔尼诺”和“拉尼娜”是发生在赤道东太平洋的海温异常偏暖或偏冷现象。“拉马德雷”是一种高空气压流，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续20年至30年，平均周期为55年左右。近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。

第一周期的“冷位相”发生于1890年至1924年，而1925年至1946年为“暖位相”

第二周期的“冷位相”出现于1947年至1976年，1977年至90年代后期为“暖位相”

第三周期的“冷位相”为2000－2035年之间。 

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1318170.html

表2给出了日本8级地震100年的周期变化，这是13-19世纪小冰期结束后日本地震的新规律。原因在于全球迅速变暖导致冰川融化和海平面迅速上升，地壳均衡运动逐年增强。2000-2058年是日本8级地震集中爆发时期。符合日本地震专家关于30年内日本将发生8级以上大震的预测。

表2  1890年以来日本8级地震和拉马德雷（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

根据地质学的地壳均衡理论（单位均衡面上的物质柱体质量相等），大陆冰盖融化，负载减少，大陆地壳要均衡上升；海平面上升，负载增大，海洋地壳要均衡下降。斯堪的纳维亚半岛在1万年前有2000米厚的冰盖融化，已经均衡上升了500米，并将继续上升200米。同样，全球平均海平面上升了130米，洋壳均衡下降了43米（地壳与水的密度比大约为3：1）。所以，斯堪的纳维亚半岛并没有因为海平面上升而被淹没。对于没有冰盖的大陆，海平面的实际上升仅87米，减少了三分之一。洋壳下降挤压下方岩浆流向大陆地壳底部，使沿海大陆均衡上升。由于地球表面是球面，洋壳下降，球面半径缩小，洋壳将插入到大陆地壳之下，使大陆边缘受到挤压和抬升。

气候变化导致的冰川期与温暖期交替，形成地表巨量海水（大约100-200米深海水层变化）在两极冰盖、大陆冰川和大洋海盆之间往返转移，相应的地壳均衡运动迫使地下软流层发生反向流动，推动地壳运动，达到地壳重力均衡。在地球的球面上，地壳均衡不仅能产生地壳的垂直运动，而且能产生地壳水平运动。

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：

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。

              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 1  重力均衡造成的垂直运动和水平运动（据杨学祥，1988；杨冬红等，2011）

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，这是特大地震在拉马德雷暖位相较少，甚至不发生的原因。

参考文献

1．  杨学祥, 杨冬红. 全球进入特大地震频发期. 百科知识2008.07上,《百科知识》2008/07上, 8-9.

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.