科学家发现历史上又一"最大地震"证据：起因于全球变暖和海平面上升

                                                           吉林大学：杨学祥，杨冬红

       新华社北京4月26日电 全球有科学记录以来震级最高的地震为9.5级，于1960年发生在智利南部瓦尔迪维亚。但智利、英国等国科学家组成的研究团队日前宣布，发现人类历史上又一场“最大地震”的证据。那场地震发生在约3800年前的智利北部地区，震级达9.5级，引发的海啸波及8000多公里外的新西兰一带，严重摧毁海岸线，导致沿海地区长达1000年都不宜人居。

最大地震发生在气候长期变暖时期

早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现。

早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现，平均周期为1250年。

第一温暖期：公元前3000年-公元前1000年前左右，这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高2℃。

第一寒冷期：从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。

第二温暖期：从公元前770年到公元初年，又进入一个新的温暖时期。

第二寒冷期：从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，又进入第二个寒冷时期，在当时的南京，冬天温度比现在要低，结冰是很常见的。

第三温暖期：从公元600到1000年，即隋唐五代时期，是第三个温暖期，当时在中国的首都长安，广泛种植着喜热喜雨的竹子。

第三寒冷期：从公元1000到1200年，即宋朝是第三个寒冷期，温度比现在要低1℃左右。

第四温暖期：从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北方限，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，退到广东、云南等地。

第四寒冷期：公元1300年以后，即明清时代，是第四个寒冷期，温度比现代低1-2℃。

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约3800年前的智利北部地区震级达9.5级的最大地震就发生在公元前1000-5000年全球长期变暖时期，这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高2℃。全球气温大致与中国同步，由此引发全球冰川融化和海平面上升。

图1 5000年来中国气温波动趋势图（竺可桢，1972）

海平面上升速度的历史记录 

二十五年前美国环保局专家Titus指出：“冰期中全球温度比现在低3~5^oC，海面比现在低100m。末次间冰期较今高1~2^oC，海面高5~7m。而下一个世纪本行星可能要变暖5^oC，比最近200万年来的任何时候都要温暖，海平面上升问题的严重性不容忽视。

Wu和Peltier（1983）估计北半球劳仑泰德冰盖和斯堪的纳维亚的冰盖于18000年前开始融化，快速融化始于1350年前到7000年前，7000-5000年前间的冰川融化速度减少。Jaritz和Ruder（1977）绘出莫桑比克全新世海面变化曲线，10000-8000年前期间海面以每百年2.65米的速率快速上升，8000-6000年前期间海面上升速率明显减慢，为每百年0.47米。6000年前海面达到最高点，高出现代海面2.5米。此后海面缓慢下降至现代海面位置。4000年前出现海平面第二高峰。

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图2 鹿回头地区全新世海平面变化曲线

我们在1992年指出，冰川在地表的分布是不均匀的。对古冰盖体积的估算一般是通过地质和地貌的调查，从古冰盖分布面积推算体积，推算的方法参照现代冰川形态方面的经验公式及其相关的分析方法。表1中可以算的，北半球冰盖在间冰期融化的总和为44.68×10⁶km³，而南半球的总体积不大于6.1×10⁶km³，差额为37.58×44.68×10⁶km³，。换句话来说，冰期的冰盖扩大主要集中在北半球，北半球占88%，南半球仅占12%^[1-10]。

表1 冰期（G）与现代（T）大陆冰总量对比(根据R.F.Flint,1971)

从表1中可以看到，南极冰川在末次冰期后的冰川融化中，对海平面上升的贡献仅为7米。这为全球变暖导致的南极冰盖融化提供了变化上限。

海平面上升导致海洋地壳均衡下沉，是陆海边界海沟大震频发的原因

按照冰川地壳均衡原理，在大冰期，100-200米厚度的海水层变为两极冰盖和大陆山地冰川，加载使大陆地壳下沉，卸载使海洋地壳上升；在温暖期，情况正好相反。陆海地壳的反向运动导致强烈的地震火山活动（见图3）。

图3 冰盖消长和海平面升降导致的地壳均衡运动

参考文献

1.        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. 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

2.        杨冬红, 杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性研究[J].地球物理学进展.2014, 29 (1): 610～615. YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Study on the relation between ice sheets melting and low temperature in Northern Hemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610～615.

3.  杨学祥。威胁世界的海平面上升。《海洋世界》1990年第5期 22-23页。

4.  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.  

5.  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. 

6.   杨学祥.对全球海面变化均衡模式的改进.地质科学.1992, (4):404-408

7.   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. 

8.     杨学祥. 地壳均衡与海平面变化. 地球科学进展. 1992, 7(5): 22-29.

9.    杨学祥. 地壳均衡与水平运动. 世界地质,1988,7(1): 43-48. 

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1042221.html

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9.5级！科学家发现人类历史上又一"最大地震"证据

2022年04月27日 10:59 新浪科技综合

　　一项新的研究发现，3800年前，智利北部发生了一次震级约为9.5级的古代超级地震，由此引发的海啸袭击了9600公里之外的新西兰，波浪将汽车大小的巨石带向海岸内近一公里处。

　　新华社北京4月26日电 全球有科学记录以来震级最高的地震为9.5级，于1960年发生在智利南部瓦尔迪维亚。但智利、英国等国科学家组成的研究团队日前宣布，发现人类历史上又一场“最大地震”的证据。那场地震发生在约3800年前的智利北部地区，震级达9.5级，引发的海啸波及8000多公里外的新西兰一带，严重摧毁海岸线，导致沿海地区长达1000年都不宜人居。

　　依据这项研究，那场地震属于大型逆冲区地震。这是世界上级别最高的地震类型，发生在地球上一个构造板块俯冲到另一块下面之际，所引发的海啸破坏力常会高于地震。研究团队在智利阿塔卡马沙漠和新西兰查塔姆岛等地找到相关证据，推测那场地震引发的海啸浪高约20米，把汽车大小的巨石冲到查塔姆岛距海岸线约1000米的内陆。

　　研究报告由4月出版的美国《科学进展》杂志刊载。美国商业内幕网站23日援引英国南安普敦大学地质学家詹姆斯·戈夫的话报道，考古学家在智利“海拔非常高的内陆深处”发现了海洋沉积物的证据，而“把它们带到那里的不可能是一场风暴”。另外，考古学家还在智利北部海岸的海啸沉积物下发掘出人类建造的古代石头结构，它们面朝大海，显示是被海啸回流推倒。研究人员推测，当地居民灾后“一无所有”，被迫迁往内陆，“1000多年后才重回海边生活。考虑到他们依赖海洋获取食物，这是一个惊人的时间跨度”。

　　借助放射性碳年代测定法等，研究团队推断查塔姆岛上发现的那些巨石以及智利北部内陆地区出现的海洋沉积物均在约3800年前被冲到内陆。依据戈夫的说法，“只有来自智利北部的海啸才能把那些巨石移动”至新西兰，而要产生这种程度的海啸“需要9.5级地震”。

　　瓦尔迪维亚地震同样属于大型逆冲区地震，引发的海啸波及菲律宾东部沿海。地震和海啸约造成数千人死亡，数百万人受灾。

　　作者：王鑫方 来源：新华网

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