||
综合网上地震资料,我们可以得到表1。在小冰期时期,日本8级地震的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
太阳黑子延长极小期 | 时间(年) | 坏天 时代 | 潮汐极大年时间 | 日本8级地震 | 全球气温 |
560-690 | 高温转低温 | ||||
878 | 低温转高温 | ||||
欧特 | 1040-1080 | 1010-1110 | 1062 | 1100年左右 | 低温 |
沃尔夫 | 1280-1350 | 1165-1360 | 1264 | 1293 | 小冰期 |
史玻勒 | 1450-1550 | 1420-1525 | 1425 | 1495 | 小冰期 |
蒙德 | 1640-1720 | 1600-1725 | 1629 | (1662)1703 1707 | 小冰期 |
道尔顿 | 1790-1830 | 1790-1915 | 1770 | (1771) 1854,1896 (1911) | 小冰期 |
1923,1933 | |||||
21世纪 | 2007-?? | 1997-?? | 1974 | 2011 | 低温? |
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
年代 | 8.5级以上地震次数 | 日本8级以上地震年份 | PDO时间位相 | 气候冷暖 | 全球地震 | |
全球 | 日本 | |||||
1890-1924 | 6(4) | 1 | 1896,1911, 1923, | 1890-1924冷 | 低温期 | 活跃期 |
1925-1945 | 1(1) | 0 | 1933 | 1925-1946暖 | 温暖期 | |
1946-1977 | 11(7) | 0 | 1957-1976冷 | 低温期 | 活跃期 | |
1978-1999 | 0(0) | 0 | 1977-1999暖 | 温暖期 | ||
2000-2035 | 6(6) | 1 | 2011,?? | 2000-2035冷 | 低温? | 活跃期 |
2036-2058 | ? | ?? | 2036-2058暖 | 温暖期 |
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。
据网上资料料,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。由此得到表3。
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表3 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 |
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比较表1-3,我们可以得到表4-5。
表4 太阳活动、强潮汐、低温期和日本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 | |||||
560-690 684-11-26 878 887-8-22 | 8.25 8-8.5 | 温暖期 | ||||
欧特 | 1040-1080 | 1010-1110 | 1062 | 1100左右 1096-12-11 1099-02-16 | 8-8.5 8-8.3 | 冷期 |
沃尔夫 | 1280-1350 | 1165-1360 | 1264 | 1293 1361-07-26 | 8.25-8.5 | 小冰期 |
史玻勒 | 1450-1550 | 1420-1525 | 1425 | 1495 1498-09-20 | 8.2-8.4 | 小冰期 |
蒙德 | 1640-1720 | 1600-1725 | 1629 | 1605-02-03 1662,1703 1707-10-28 | 7.9-8.0 8.6-9.3 | 小冰期 |
道尔顿 | 1790-1830 | 1790-1915 | 1770 | 1771,1896 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 | 2011-03-11 2015-03-30 | ? | 次小冰期 |
2035-2540 | ? ? | ? ? | 温暖期 | |||
2744-3452 | ? ? | ? ? | 小冰期 |
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据日本气象厅消息,当地时间30日20时24分(北京时间19时24分),日本小笠原群岛海域发生8.5级地震,东京等多地震感强烈。中国地震台网正式测定,此次地震震级8.0,震源深度690千米。
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表5 1890年以来日本8级地震和拉马德雷(PDO)冷位相对应关系
年代 | 8.5级以上地震次数 | 日本8级以上地震年份 | PDO时间位相 | 气候冷暖 | 全球地震 | |
全球 | 日本 | |||||
1890-1924 | 6(4) | 1 | 1896,1911, 1923, | 1890-1924冷 | 低温期 | 活跃期 |
1925-1945 | 1(1) | 0 | 1933 1944 | 1925-1946暖 | 温暖期 | |
1946-1977 | 11(7) | 0 | 1946 | 1957-1976冷 | 低温期 | 活跃期 |
1978-1999 | 0(0) | 0 | 1977-1999暖 | 温暖期 | ||
2000-2035 | 6(6) | 1 | 2011,2015 | 2000-2035冷 | 低温? | 活跃期 |
2036-2058 | ? | ?? | 2036-2058暖 | 温暖期 |
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
我们在2005年指出,继2004年年12月26日那场发生在印度洋海域夺去了近30万条生命的海啸及其地震事件之后,2005年8月30日横扫美国南部的卡特里娜飓风又造成了500亿美元的经济损失和异常惨重的人员伤亡。据来自路易斯安那州的参议员维特估计,飓风仅在该州造成的死亡人数就可能超过1万人。虽然这个数字还没有得到证实,但可以肯定的是,此次灾难的人员损失在同类事件中将可能是空前的。美国总统布什已经表示,“卡特里娜”飓风灾难堪与“9·11”恐怖袭击相比。卡特里娜飓风中断了人们的生活以及生产活动。墨西哥湾沿岸石油和天然气的生产受到干扰,原本就在不断攀升的油价被进一步推高。飓风还迫使美国一些进出口石油、粮食等商品的重要港口被关闭。美国已经接受国外的灾害援助,世界第一强国在自然灾害面前也显得软弱无力。
日本可能是下一个遭受自然灾害重创的国家。最新研究结果和最近的一系列地震均表明,富士山在休眠300年之后即将再度进入活跃期。富士山从1907年喷火以后一直平静。2001年5月日本气象厅宣布,已有减少火山地震活动倾向的富士山在2001年的4月份再度发生了123次低频率地震,虽然没有喷火,但已表现出地壳变动的“异常火山”现象。现在,日本全国上下都在防东海大地震,东海大地震震级在8级以上,震中多在富士山坐落的静冈县,周期为150年,现在已进入随时可能发生的时期[2]。
在2005年中国地球物理学会年会上,一项最新研究表明,2000-2030年全球将进入新一轮强震爆发时期,日本强震可能在此期间爆发。
20世纪以来,全球大于8.5级的八大地震(有等级相同的4次,共12次)在1900-1924年“拉马德雷” “冷位相”发生2次,在1925-1946年“拉马德雷” “暖位相”发生1次,在1947-1976年“拉马德雷” “冷位相”发生7次,在1977-1999年“拉马德雷” “暖位相”没有发生,在2000-2005年“拉马德雷” “冷位相”发生2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。2000年进入了拉马德雷冷位相时期,2000-2030年是全球强震爆发时期。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1276367.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-365593.html
我们在2008-6-1指出,全球变暖导致山地和两极冰盖溶化,全球海平面上升,山地失去冰盖负载减少,将均衡上升;海洋水面上升增加负载,将均衡下沉。这就是冰川地壳均衡和水均衡运动[1-3]。根据山东防震减灾信息网的资料,自2001年到2008年,印度尼西亚苏门答腊岛发生了4次8级以上地震,中国和日本各2次,其他地区2次(见表1)。
表6 2001-2008年8级以上地震数据
发震时刻 纬度 经度 震级(Ms) 震中位置
2001-11-14 17:26:00 36.2° 090.9° 8.1 新疆青海交界
2003-09-26 03:50:00 42.2° 144.1° 8.0 日本北海道地区
2004-12-26 08:58:00 3.9° 95.9° 8.7 印度尼西亚苏门答腊岛西北近海
2005-03-29 00:09:00 2.2° 97.0° 8.5 苏门答腊北部
2005-06-14 06:44:00 -19.9° -69.2° 8.1 智利北部
2006-04-21 07:25:00 61.0° 167.2° 8.0 堪察加半岛东北地区
2006-11-15 19:14:00 46.6° 153.3° 8.0 千岛群岛
2007-09-12 19:10:00 -4.4° 101.5° 8.5 印尼苏门答腊南部海中
2007-09-13 07:49:00 -2.5° 100.9° 8.3 印尼苏门答腊南部海中
2008-05-12 14:28:00 31.0° 103.4° 8.0 四川汶川县
地球是一个扁球体,一处地震变形,为另一处的地震变形提供了条件[4]。这就构成了强震的路线图。表1的地震从中国开始,又回到中国,这一闭合路线为下一次强震的发生提供了有价值的线索。
青藏高原是世界屋脊,近30年冰盖融化显著,自然是地壳均衡最强烈的地区。中国地震后,陆海地壳的负荷在内陆地区得到大致调整,接下来就是在陆海连接处的岛弧发生强震。岛弧强震是全球范围的,遍布东西太平洋和印度洋。这就完成了一个循环。
如果上述规律成立,下一个8级以上强震就必定发生在陆海连接处,按路线图,危险性的排列为:日本、印尼、堪察加半岛附近高纬度地区、南北美太平洋沿海地区。其中,日本、俄罗斯和印尼发生强震的风险最大,其后是南北美太平洋沿海地区。
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事实上,2010年2月27日发生智利8.8级地震,2011年3月11日发生日本9级地震,2012年4月11日发生印尼苏门答腊8.6级地震,2015年5月30日日本发生8.1级地震,2015年4月25日14时11分,尼泊尔发生8.1级地震(青藏高原喜马拉雅山脉地区),验证了我们的预测。
余下的北美和俄罗斯仍然是高风险地区;海岛地震连续发生,日本依然是高风险地区;回归点中国的高风险地区在西部(包括云南)和台湾,美洲西部山脉的冰川融化也构成回归点。
2015-2018年为特大地震活跃期,发生概率较高的国家依次为:美国、日本、俄罗斯和中国。
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https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-920707.html
这一预测也得到实践证实:
据日本气象厅消息,当地时间30日20时24分(北京时间19时24分),日本小笠原群岛海域发生8.5级地震,东京等多地震感强烈。中国地震台网正式测定,此次地震震级8.0,震源深度690千米。
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结论
在公元500-1890年之间典型全球气候波动期,日本8级以上地震具有明显的200年周期,与6次太阳黑子延长极小期和小冰期一一对应。
在1890-2035年拉马德雷三次周期转换中,日本8级以上地震具有明显的100年周期,地震活动伴随全球变暖和海平面上升加剧,冰川地壳均衡是地震频发的动力。
2022-2058年是日本8级以上地震活跃期,2011年日本9级地震和2015年日本8级地震预示日本地震平静期结束(1946-2010年),地震活跃期正在开始并逐渐增强。
自2022年3月16日福岛县周边海域发生7.4级地震后,日本政府接二连三发出地震预警,提醒国民注意今后更大地震的发生。这表明,我们的地震理论已为全球防震减灾做出了应有的贡献。
参考文献
1. 杨学祥. 地壳形变与海平面变化. 地壳形变与地震. 1994, 14(4):29-37.
2. 杨学祥. 地壳均衡与海平面变化. 地球科学进展.1992, 7(5): 22-29.
3. 杨学祥。对全球海面变化均衡模式的改进。地质科学。1992,(4):204-408
4. 杨学祥. 汶川地震中的地壳均衡运动. 发表于2008-6-1 7:41:17科学网。http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=27377
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-27387.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-489273.html
5. 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.
6. 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
7. 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.
8. 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。
9. 杨学祥. 流感和强震爆发的预测. 百科知识. 2005, (24): 13-14.
10. 杨冬红,杨学祥。重大自然灾害周期及其动力机制。见:中国地球物理学会编, 中国地球物理2005.长春:吉林大学出版社,2005.355-356
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