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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北极突然变暖地震火山是推手:地球内能释放助力全球变暖

已有 2329 次阅读 2022-9-7 18:38 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

          北极突然变暖地震火山是推手:地球内能释放助力全球变暖

                                                                     吉林大学:杨学祥,杨冬红

关键提示

      北极突然变暖大地震是推手

  一名研究人员对北极快速变暖提出了一种新解释。在近日发表于《地球科学》的论文中,他认为一系列大地震可能也是全球变暖的背后推手。

  研究人员普遍认为人类活动增加了大气中温室气体的浓度,从而导致了全球变暖。然而,这一观点并不能解释为什么气温有时会急剧上升。在北极,推动气候变暖的因素之一是永久冻土和大陆架区甲烷的释放。自从研究人员开始监测北极的温度以来,该地区经历了两次突然变暖:第一次发生在20世纪二三十年代,第二次从1980年开始,一直持续到今天。

  俄罗斯科学院院士、莫斯科物理与技术研究所教授Leopold Lobkovsky在论文中提出假设,这种无法解释的温度的突然变化可能是由地球动力学因素引发的。他特别指出,阿留申弧是离北极最近的地震活跃区域,该区域发生了一系列大地震。

  为了检验假设,Lobkovsky必须回答3个问题。第一,大地震的日期是否与温度变化相一致;第二,是什么机制使岩石圈扰动从阿留申群岛传播超过2000公里到北极大陆架地区;第三,这些扰动是如何加剧甲烷排放的。

  Lobkovsky指出,第一个问题的答案来自历史数据分析。事实证明,阿留申弧确实是20世纪两次大地震的发生地。每次地震都发生在气温突然上升的15到20年前。他又用岩石圈激发动力学模型回答了第二个问题。研究人员描述了构造波的传播,并预测它们应该以每年大约100公里的速度传播。这与每次大地震和随后的温度上升之间的延迟一致,因为这些扰动要用15到20年才能传播2000多公里。

  针对第三个问题,研究人员给出了以下解释:到达陆架带的变形波在岩石圈中产生了微小的附加应力,这足以破坏亚稳定天然气水合物和储存甲烷的永久冻土的内部结构。甲烷释放到冰架和大气的水中,导致该地区由于温室效应而变暖。

  Lobkovsky指出:“阿留申弧大地震与气候变暖的阶段有明显的相关性。存在着一种以适当速度物理传递岩石圈内应力的机制。这些额外的压力能破坏亚稳定的天然气水合物和永久冻土,从而释放甲烷。这个方案中的每一个组成部分都是合乎逻辑的,可以用数学和物理来解释。重要的是,它解释了一个已知的事实——北极温度异常的突然上升这一之前的模型无法解释的问题。”

  但研究组也表示,该模型可能仍需改进,为了找到确定的答案,还有很多工作要做。(唐一尘)

责编:赵宇豪 ]

https://tech.gmw.cn/2020-12/29/content_34503530.htm

    超级火山喷发对应全球温暖期 

现代火山活动有明显致冷的记录。短周期的对应关系是:小冰期对应强火山活动,小气候最适期对应弱火山活动。但是,火山长周期的对应关系却是:火山活动峰值与全球无冰期对应,而谷值与大冰期对应(见表1-2 和图1-4)[1-5]

CoffinEldholm1993)海洋考察结果,巨大火成区所显示的大陆溢流玄武岩和大洋溢流玄武岩的喷发强度与全球高温和大气CO2高浓度对应(见图1-2[5]

表2  地球自转周期、气候变化、超级火山与地质旋回[1-4]

时间   地球自转  全球气候   生物灭绝事件      超级火山喷发

/Ma                                                       形成物       体积/106km3

480     高峰      温暖期                            北美火山活动高峰

437     低谷  奥陶志留纪大冰期                北美火山活动低谷

370     高峰  泥盆纪温暖期                      北美火山活动高峰

280     减慢  石炭二叠纪大冰期               北美火山活动减弱

248     减慢                                                             西伯利亚暗色岩

230     低谷   二叠纪大冰期末                  北美火山活动低谷

160     加快   中生代温暖期                     三大洋底重大裂解作用

140     加快   中生代温暖期                     香港超级火山

139     加快   中生代温暖期                     三大洋底重大裂解作用

120~124 高峰  温暖期 不明显 (水下喷发)  翁通爪哇海台         36

                                                               北美火山活动高峰

110~115 加快   温暖期 大规模生物灭绝   凯尔盖朗海台     变小

97      加快   中生代温暖期                       三大洋底重大裂解作用

65~69   高峰      温暖期 恐龙灭绝所有物种近  德干暗色岩     变小

             一半灭绝                        

55~59   高峰   温暖期  许多深海有孔虫类和  北大西洋火山  变小

                                  陆生哺乳动物灭绝        边缘

25         低谷      低温

15~18   加快   变暖     大规模物种灭绝      哥伦比亚河溢     1.3

                                                                 流玄武岩

10~12   高峰      变暖

0~2      低谷   第四纪大冰期                      北美火山活动低谷

 


巨大火成区和全球变暖

Fig1  Large igneous provinces and globalwarming


巨大火成区的规模比例

Fig2  The proportion of the large igneousprovinces 

120Ma前海底地幔柱喷发形成翁通爪哇海台,其释放的热量为6×1026J,海洋的质量为1.45×1024g,可使全球海水温度增高33℃,平均每万年海温升高0.1[35]。有证据表明,在古新世末不到6000年的时间内大洋底层水增温4℃以上[37]。海底火山活动引发的海温增高和CO2排放在全球气候变化中的作用不容忽视,这是白垩纪强烈火山活动、大气中高浓度CO2和异常高温一一对应的原因。

最近发现在15~20Ma前南极的夏季温度要比现在高出大约11℃,最高可以达到大约7℃。这一南极地区的“绿化”过程最高峰大致出现在中新世中期,距今大约16.4~15.7Ma。中新世中期的温暖环境被认为应当对应于400~600ppm的大气二氧化碳浓度[38]15 Ma前发生的哥伦比亚溢流玄武岩喷发是大气CO2浓度增加的原因(见图1-2)。

在过去的20年中,研究人员搜集了有关古新世—始新世(5500万年前)最热现象(PETM)的数据。在PETM期间,地球的表面温度在1万年的时间里上升了9℃,而这一事件的起始温度要高于地球目前的气温。地球的温度在这一较高水平上一直持续了近10万年。在PETM期间,大气中的气体浓度上升了约700 ppm(百万分之一),即从1000 ppm升至1700 ppm——这比现今的385 ppm高出了4倍之多。据估计,温室气体的大量灌入形成了这一气温峰值。然而一项新的分析结果似乎并不能完全支持这一假设。研究人员模拟了在PETM期间,大气的灵敏度增加到翻一番的二氧化碳水平——2000 ppm,地球温度会发生何种变化。最终的结果显示,这些二氧化碳最高可以使温度升高3.5℃。这就意味着还有一些其他的因素使地球的温度升高了5.5℃。这一无法解释的变暖现象使人们对究竟是什么导致了重大且快速的气候变化的认知存在着一个缺口:二氧化碳不是造成古气候峰值唯一原因[39]

事实上,5500万年前的温度峰值与北大西洋边缘的巨大火成区同时出现,后者喷出的熔岩为哥伦比亚溢流玄武岩体积的3倍多。1000km3熔岩要释放1.6×1013 kgCO23×1012kg的硫和3×1010kg的卤素。一个巨大火成区的累积过程要发生上千次这样的喷发,它使现代人类造成的污染物产生的影响相形见绌[35]

120Ma前海底热幔柱喷发形成翁通爪哇海台的体积为36×106km315 Ma前发生的哥伦比亚溢流玄武岩体积为1.3×106km3,释放的CO2分别为5.8×1017kg2.1×1016 kg。图3中可以看到,巨大火成区大部分处于海洋及其边缘,喷发物被海水过滤,减少火山灰降温作用,增强温室气体增温作用。海洋被加热,释放大量温室气体,两种因素都导致气温升高。

 


全球巨大火成区

Fig 3Global large igneous provinces

Engel and Engel给出了6亿年以来北美火山喷发曲线(见图[6]Larson给出了1.5亿年以来全球地磁、洋壳产量、古温度、古海平面、黑色页岩的异常变化[41],与图1-4的变化趋势基本一致。


4  北美火山活动曲线(据Engel and Engel, 1964[39]

Fig. 4 The cure of volcanic activity in North Americaafter Engel and Engel, 1964[39]

在过去4.5亿年中地球旋转速率、地磁轴视极移、洋脊的活动、海平面和气候变化有伴随出现的现象。地球旋转加速时期主要对应了正极性时期,而旋转减慢时期主要对应了负极性时期,前者如志留纪至早泥盆纪和中生代,这阶段由于地球旋转速度加快,使地磁极具正极性、洋脊活动增强、全球性海侵和古气候变暖。自晚泥盆纪至二叠纪和新生代,是地球旋转速度减慢时期,表现为负极性为主、洋脊活动减弱、全球性海退、气候剧烈变化和出现大冰期。这些资料表明,在几亿年时间尺度上,各种地质旋回有一定程度的相关性存在,与地球自转速度变化相对应[2]

叶淑华院士指出,在距今0.65-1.4亿年前的白垩纪,地磁场突然倒转,岩浆活动非常剧烈;大气温度比现在高18℃左右;海平面比现在约高150米;地球的自转变快;古生物大量灭绝;大气中CO2的含量十倍于现在;陨石增多[43]。在此期间,地球自转速度处于峰值。相反,437Ma的奥陶志留纪大冰期和437Ma的石炭二叠纪大冰期对应地球自转速度低谷。

巨大火成区来自核幔边界地幔柱的猛烈喷发,核幔边界地幔柱喷发的能量又来自何处?

理论模型研究和实际测量表明,地球内核自转较快,地壳和地幔自转较慢,形成地球内外圈层的差异旋转,核幔边界不仅是热交换边界,而且是圈层角动量交换的边界。最强的太阳辐射加强圈层角动量交换,使地壳和地幔自转变快,内核自转变慢,部分动能转化为热能积累在核幔边界。这是地球自转加速对应大规模地幔柱喷发的原因[35, 43-51]

化石种类数据的小波分析显示存在大约62Ma140Ma两个明显周期[52, 53]。这表明地表周期与地球深部周期的一致性。这些新的结果指出,各种地质过程的一致性可能是与深部地幔的活动变化相关的。银河年280Ma周期在地球大冰期和温暖期转换周期、地球自转长期变化周期、火山喷发长周期、陆海变动周期、造山作用周期、地磁极性变化长周期都有明显的表现。280Ma周期是140Ma周期的倍数周期,是140Ma周期受控于银河年周期的证据,最可能的因素是太阳辐射强度的变化。太阳风和太阳辐射量的变化可以压缩地球磁场,增强或减弱核幔角动量交换,对核幔边界的地幔柱活动有控制作用(图4[5,18-20]


5  太阳辐射变化、核幔角动量交换和气候变化的关系

         Fig.5 Relation among solar radiation, core-mantleangular momentum and climate change

巨大火成岩省形成时释放的CO2是导致全球变暖的重要原因,但是,导致全球变暖的巨大火成岩省有多种作用,温室效应只是其中的一种。使海洋底层水增温,这是巨大火成岩省无可替代的致暖作用。巨大火成岩省的海台和洋壳产量在白垩纪是最高的,洋壳产量的最高速度为37×10km3/Ma(目前的洋壳产量为17×10km3/Ma),对海洋温度的提高贡献最大。存储在海洋中的碳只要释放2 %,就将使大气中的CO2含量增加一倍。海洋是CO2的储库。在个大气压下,海水温度从0℃升高为25℃,每克海水可释放约1 cm3体积的CO2,释放量与残留量的比值约为11。目前全球海洋溶解的CO2是大气中CO213倍,以此比例,海水升温25℃,大气中CO2的含量应该增加到现在的6.5倍,这表明白垩纪海洋增温释放的CO2是大气CO2浓度增高的主要来源[4]

超级火山活动是全球变暖的导火索:

其一、超级火山活动本身带来地下大量热能和温室气体;

其二、超级火山燃烧了全球森林;

其三、超级火山点燃了地下煤层,释放出长期积累的太阳能量和二氧化碳。 

    太阳能量参与生物大灭绝和全球变暖

全球变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果,这一观念几乎成为人类的共识。就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源。耗用得多,导致地球暖化的元凶二氧化碳也制造得多。随着人类的活动,全球变暖也在改变(影响)了人们的生活方式,带来越来越多的问题。

碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳零排放

它作为一种新型环保形式,被越来越多的大型活动和会议采用,推动了绿色的生活、生产,实现全社会绿色发展。

其实,碳中和不是人类的发明,而是一种纯而又纯的自然过程。简单地说,太阳能量的长期积累和释放就是碳中和与碳排放交替发生的过程:植物的光合作用把二氧化碳和太阳能量积累在石油、煤炭、木材、碳水化合物、甲烷等由碳元素构成的自然资源之中,山火、煤炭自燃、沼气自燃、火山点燃碳层等自然焚烧事件又把二氧化碳还给大气,是长期积累的太阳能在短期释放,导致全球变暖。二氧化碳不过是自然碳排放过程中的产物,其对全球变暖的影响远远小于长期积累的太阳能的突然释放。

我们在2013年发表的《全球气候变化的成因初探》一文中指出,温室效应不是气候变化的唯一因素,太阳能量在地球内部的积累和释放有不可忽视的多种效应[7]

在地球史上的五次生物大灭绝的最初表述中,我们看不到太阳能量的影响,这显然忽视了最重要的环节。其实,长期积累的太阳能量在短期内突然释放是生物大灭绝的主要原因。

《化石能源燃烧加速推动地球生物灭绝》和《火山喷发点燃煤层导致二叠纪生物大灭绝》两小节填补了这一空白,还原了历史的真实过程。太阳能量的长期积累和释放对气候变化和生物大灭绝的贡献终于彰显于大千世界,恢复历史的真实面目。

科学看待全球变暖的时代终于来了!

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1334114.html

     2022年6-8月北半球高温南半球低温  

 

3033-07-12海温.png

图1 南极海冰增加趋势:2022年7月12日(白色为海冰,红色为热异常)南极半岛海冰比较。南极半岛海冰增大,增强秘鲁寒流,导致厄尔尼诺指数下降;7月12-13日强潮汐组合导致厄尔尼诺指数上升;两者的拉锯战已经开始。西北太平洋异常高温值得关注。

      2022年5-8月潮汐组合不利于拉尼娜发展,9月潮汐组合和南极海冰最大值有利于拉尼娜形成。

      从7月15日开始,厄尔尼诺指数高于-0.5,拉尼娜事件结束。本预测提前被证实。7月29日,拉尼娜卷土重来,表明南极半岛海冰重新增长。

2022-08-13海温.png

图2 南极海冰增加趋势:2022年8月13日(白色为海冰,红色为热异常)南极半岛海冰比较。7-9月南极半岛海冰增大快于预期,堵塞徳雷克海峡通道,增强秘鲁寒流,导致厄尔尼诺指数下降;8月9-12日强潮汐组合导致厄尔尼诺指数上升;两者叠加,厄尔尼诺指数升降拉锯战又将开始。西北太平洋异常高温值得关注。南极半岛海冰增大迅速,拉尼娜卷土重来。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1351028.html

图1-2给出了北半球出现创纪录高温,南半球面临大面积降温的确凿证据。

         伴随南极海冰极大值的出现和拉尼娜的发展,2022-2023年冬季极端寒潮值得警惕,不要被北半球异常高温所蒙蔽。




图3  2022年地球冒烟了,地球40度以上高温频现

不可否认,2022年的地球真的是“热到离谱”,全球不少地区都出现了“极端性”高温,让很多人都认为,地球的“气候临界点”似乎已经到了。

的确,从地球的气候临界点来说,全球被认为的15个临界点,已经突破了9个。在2022年的极端性气候变化之下,不排除还真的有更多的“气候临界点”被突破。

图4  全球被认为的15个临界点,已经突破了9个

当然,最终还得在2022年的“年终总结”的时候来看。但是,地球热到冒烟是真实存在的。2022年6月以来,全球都遭遇了极端性的气候变化。

例如:特别是破纪录的高温最为普遍,欧洲,亚洲,美洲等地均出现了高温,不少区域的气温都是达到了40度以上,并且是频繁出现,甚至还有50度的高温区域出现。

这相对往年来说,高温的现象是非常普遍的。英国在今年7月,气温突破40摄氏度尚属首次,历史罕见。美国大部分地区发生了数次热浪,白天温度超过37.8摄氏度,导致高温带来生命危机等等。

这都说明了,2022年高温太强了——地球冒烟了,高温普遍发生了。

当然,全球性的高温袭击,也使得2022年7月是有记录以来最热7月的第二名,比1991-2020年参考期高出近0.4摄氏度,略低于2019年7月,但略高于2016年7月。

当然,8月,全球依然是高温不断,最终可能全球性的高温也将在8月创下新高。所以,今年地球是真的变热了。

并且,根据国家气候中心监测,今年6月以来的罕见高温天气,有可能是1961年我国有完整气象记录以来最强的一次高温事件,也就是今年或是我国60年以来最强高温。

图5 2022年7月全球温度异常

http://news.sohu.com/a/577379556_120575497




https://news.sina.com.cn/c/2022-08-17/doc-imizmscv6553029.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=14&r=0&rfunc=70&tj=cxvertical_pc_hp&tr=181

图1-5给出了北半球出现创纪录高温。

https://www.163.com/dy/article/HEKVV6IC052182V3.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1351523.html

       海洋高温区与地震带对比

      阿留申群岛海域、堪察加半岛海域、日本列岛海域、朝鲜半岛海域、中国台湾海域、加利福尼亚半岛海域 、印度尼西亚群岛海域、菲律宾群岛岛海域、澳大利亚以北和以东海域,南极半岛海域,都是大震风险区。

      大陆高温区与地震带对比

        阿留申群岛、堪察加半岛、日本列岛、菲律宾群岛、印度尼西亚群岛,青藏高原、伊朗高原、亚细亚半岛直到阿尔卑斯山脉。

       监测环太平洋地震带和欧亚地震带上高温区的移动方向,关注特殊极端事件。

        2020-2022年全球高温干旱对应全球大震高峰

1889年以来,全球大于等于8.5级的地震共24次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6(国外数据:2)次,在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生11)次,在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”发生11(7)次,在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次,在2004-2012年“拉马德雷”“冷位相”已发生6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和低温期。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和低温期,2004-2018年为特大地震集中爆发时期。我们在2005年和2008年就做出了准确的预测。 

表1  1890年以来特大地震和PDO冷位相对应关系

年代

8.5级以上地震次数

全球9级以

上地震次数

PDO时间位相

气候冷暖

全球

中国

1890-1924

64

1

0

1890-1924

低温期

1925-1945

11

0

0

1925-1946

温暖期

1946-1977

117

1

4

1957-1976

低温期

1978-1999

00

0

0

1977-1999

温暖期

2000-2030

66

0

2

2000-2030

极端低温事件频发,低温期?

括号内为1900年以来国外数据,?表示预测。7.5级的西西里岛大地震于1908年12月28日发生在意大利的西西里岛和卡拉布里亚之间的墨西拿海峡的海底,处于1890-1924年拉马德雷冷位相时期。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-24736.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-693635.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-636574.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-885530.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-885855.html

        7.5级的西西里岛大地震于1908年12月28日发生在意大利的西西里岛和卡拉布里亚之间的墨西拿海峡的海底 。对欧洲来说它的损失仅次于1755 年里斯本大地震。它使墨西拿城98%的房屋遭到破坏,死亡人数不少于4万。 墨西拿是西西里岛第三大城市,位于该岛东北端,隔墨西拿海峡与意大利本土相望。

1889年以来,全球大于等于8.5级的地震共24次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6(国外数据:2)次,在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生11)次,在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”发生11(7)次,在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次,在2004-2012年“拉马德雷”“冷位相”已发生6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和低温期。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和低温期,2004-2018年为特大地震集中爆发时期。我们在2005年和2008年就做出了准确的预测。 

强震与全球气候变化关系的地球物理解释是:全球变暖导致的海平面上升,破坏了地壳的重力均衡,引起加载的海洋地壳均衡下沉(如同轮船加载,吃水线加深一样),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;全球变冷导致海洋100-200m海水层变为两极2000m厚的冰盖,将地壳压扁,形成赤道圈最大的径向张裂,喷出岩浆,形成海洋锅炉效应,导致全球变暖。这就是大自然的自调节作用[9-11]

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31)。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[9]

全球变暖导致的地震活动增强并没有引起气象学家的重视,他们只注意气象变化,忽视了构造运动导致的更严重的灾害:海平面上升只能淹没沿海地区,地震灾难将遍及环太平洋地震带和欧亚地震带,内陆和青藏高原也不能幸免。

根据20世纪80年代以来的全球变暖速度和规模,2000-2030年拉马德雷冷位相时期的地震强度将明显高于1947-1976年拉马德雷冷位相时期,目前特大地震数量刚刚持平,强度还相差很多,今后三年会更加强烈。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-902812.html

       最近的统计分析表明,特大地震活跃期是拉马德雷冷位相和月亮赤纬角周期叠加的结果,一般发生在拉马德雷冷位相时期的前19年,从月亮赤纬角最大值时期开始,在月亮赤纬角最小值时期结束,历时18.6年,约为19年(见表3)。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1226754.html

表2  1890-2012年全球8.5级以上地震、月亮赤纬角极值与拉马德雷冷位相的对应性 

序号

地震时间

地震地点

震级

拉马德雷

月亮赤纬角


1895-1897

发生1次


冷位相

最大值

1

1896-06-15

日本

8.5

冷位相



1904-1906

发生1次


冷位相

最小值

2

1906-01-31

厄瓜多尔

8.8

冷位相



1913-1915

未发生

冷位相

最大值


1922-1924

发生2次


冷位相

最小值

3

1922-11-11

智利

8.5

冷位相


4

1923-02-03

俄罗斯堪察加半岛

8.5

冷位相



1931-1932

未发生


暖位相

最大值

5

1938-02-01

印尼班大海

8.5

暖位相



1940-1942

未发生


暖位相

最小值


1950-1952

发生2次


冷位相

最大值

6

1950-08-15

中国西藏

8.6

冷位相

最大值

7

1952-11-04

俄罗斯堪察加半岛

9.0

冷位相

最大值

8

1957-03-09

阿拉斯加

8.6

冷位相



1959-1960

发生1次


冷位相

最小值

9

1960-05-22

智利

9.5

冷位相

最小值

10

1963-10-13

俄罗斯库页岛

8.5

冷位相


11

1964-03-27

阿拉斯加威廉王子湾

9.2

冷位相


12

1965-02-04

阿拉斯加

8.7

冷位相



1968-1970

未发生


冷位相

最大值


1977-1979

未发生


暖位相

最小值


1986-1988

未发生


暖位相

最大值


1995-1997

未发生


暖位相

最小值


2005-2007

发生3次


冷位相

最大值

13

2004-12-26

印尼苏门答腊

9.1

冷位相

最大值

14

2005-03-28

印尼苏门答腊

8.6

冷位相

最大值

15

2007-09-12

印尼苏门答腊

8.5

冷位相

最大值

16

2010-02-27

智利

8.8

冷位相


17

2011-03-11

日本

9.0

冷位相


18

2012-04-11

印尼苏门答腊

8.6

冷位相



2014-2016

2023-2025

2032-2034

2041-2043

未发生

概率最大

概率大

概率最小


冷位相

冷位相

冷位相

暖位相

最小值

最大值

最小值

最大值

注:7.5级的西西里岛大地震于1908年12月28日发生在意大利的西西里岛和卡拉布里亚之间的墨西拿海峡的海底,处于1890-1924年拉马德雷冷位相时期。

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

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

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1226754.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1276175.html 

    全球进入超级灾难期:超级灾害链进行时

      全球已经进入超级灾难期:火灾、水灾、蝗灾、雪灾、新冠、高温、干旱、地震,从我们撕去2019年最后一张日历开始,深陷绝境的体验也拉开序幕。墨西哥、美国、新西兰、日本,在今年6月几乎同时爆发地震,恐引来海啸。北半球盛夏将至,中国、新西兰又遇到罕见水灾,在这个病毒肆虐的时候,你是选择待在家里还是到外面逃难呢…

      早就有人说道,2020年是一个多灾多难的一年。

我们在2007年中国首届灾害链学术研讨会论文集上指出,近期科学研究的一系列成果揭示了冷气候、台风、强潮汐、禽流感世界大流行和强震相互对应的规律和物理机制,对气候及其相关灾害的预测有重大科学意义。规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、禽流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。印尼地震海啸发出了自然界对人类的警告:拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动,人们必须有所准备。8年的科研实践正在验证这一理论预测[1]

2016-2020年气象灾害、地质灾害和经济灾害进入集中爆发时期,对京津冀地区发展有重大影响,我们称之为气象-地震-经济超级灾害链。

大自然已经发出警告:超级灾害链来了!

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1303908.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1327115.html

       根据汤懋苍的地热涡理论和耿庆国的旱震理论,地下热能的异常释放同样会导致干旱、高温和地震。2006年重庆干旱高温和2008年四川汶川8级地震就是证据。       

        2022年全球创纪录高温干旱是全球大震发生的前兆。

https://wap.sciencenet.cn/blog-2277-1351747.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1354127.html

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          2022年夏季异常高温的原因找到了,这就是被气象学家忽视的2022年1月15日汤加火山喷发和8月3日冰岛火山喷发。

     

相关报道

宛如炼狱!首都火山大爆发 岩浆喷涌 山崩地裂 附近是机场! 10万航班曾中断 百万人滞留!

2022-08-04 08:53:34 来源: 加西周末 上海  

现场曝光

2022年夏天,全球极端热浪席卷、各种病毒肆虐、粮食危机、地震接连不断,世界似乎开启了暗黑模式,地球也在展开疯狂报复。

就在今天(8月3日),大地再一次发出怒吼,火山突然喷发,暗红的岩浆夹在滚滚黑烟中,疯狂喷涌而出!轰隆隆的巨大声响,响彻大地,街道城镇都被惊醒!

被烧得通红的熔岩,在火山喷发的瞬间冲向高空,而后疾驰落下,在空中留下千万条火红的划痕,最终奔腾而出,向四周蔓延!

这宛如世界末日般的一幕,正巧被拍了下来,让人在敬畏大自然的同时,更感到无比的害怕!

继日本樱岛火山之后,就在今天一早,著名旅游胜地——冰岛西南部的一座火山也突然爆发,惊动了大地,山崩地裂,赤红的岩浆直达天际,吞噬了附近的大地,黑烟充斥着整片天空。

这一瞬间,仿佛大地万物都难逃一劫,下一秒就要陷入可怕的灾难之中。

而这一幕,刚好被实时监控摄像拍了下来——

从照片可以看见,火山的熔岩从约3300英尺至650英尺(100至200米)的狭窄裂缝中喷出,直接覆盖了去年的熔岩场。

刚刚爆发的这座格林达维克火山(Geldingadalır),就位于冰岛首都雷克雅未克西南约32公里的一个山谷,距离凯夫拉维克国际机场也不远。

根据最新消息,冰岛国际气象局已经将当地民防级别提高到紧急级别!政府建议人们(包括当地居民和游客)不要前往火山喷发地区!

机场也亮起了红色代码!

事实上,这一次火山爆发并非没有先兆。

在过去这一周内,这个地区就经历了一系列地震,科学家们就纷纷猜测:有可能是地壳开始活跃,预计这个半岛将迎来火山爆发。

没想到话音还没有落下,天摇地动,真的就爆了。

2021年3月份,这个火山才刚刚爆发过一次,熔浆才凝固好,那一次是雷克雅内斯半岛近800年首次发生火山爆发,结果这才过了1年又来了,相隔仅仅8个月。

冰岛大学的教授暨火山学家Magnus Tumi Gudmundsson透露,这一次火山喷发的规模是去年的5至10倍每秒就有20000至50000升的熔岩喷涌而出,流向山谷。

他第一时间就坐上了直升机进行观测,亲眼目睹这个如同魔幻电影《指环王》一幕的场景,他的内心也是震撼的,并表示“现阶段,我们也不知道事情会发展到什么程度。”

格林达维克火山爆发,除了熔浆喷射危险之外,另一个当局担心的原因,就在于它的地理位置十分靠近机场。这个国际机场是冰岛重要的空中交通枢纽,每天上百航班起降,一旦波及到机场,后果不堪设想。

2010年,冰岛埃亚法拉火山整个爆发,火山灰和尘埃冲破大气层,当时也是影响到了机场,欧洲和北美之间航班中断了数天,超过10万个航班被迫停飞,数百万乘客滞留,数百名冰岛人被迫撤离家园。

火山喷发在冰岛并不罕见,这个国家就位于北大西洋火山热点上方,平均每4到5年就会喷发一次。反而成了国际游客观赏的景点之一。

2021年的那一场熔岩流,就吸引了成千上万人蜂拥而至,抢着打卡拍照。这一次,政府发出了警告,所有人且勿前往,并确保好安全的逃生路径。

近日冰岛首都地区所在的雷克雅内斯半岛火山地震运动活跃,连续发生多次3-5级地震,有可能发生新的火山喷发,民防等级已提升至“不确定”级,并发布安全提醒。

日本樱岛火山爆发、菲律宾大地震、美国历史性洪灾,现在轮到冰岛火山爆发,不论下一个会是什么天灾,希望大家都平安!

https://www.163.com/dy/article/HDTPS8BC0512C29A.html?f=post1603_tab_news

30年一遇大爆发!汤加火山恐将搅动全球气候?

2022年01月17日 10:00 新浪科技综合

  来源:石头科普工作室

  当地时间1月15日下午,位于南太平洋的岛国汤加王国境内一座海底火山(Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai)发生猛烈喷发,火山喷发的同时伴有7.6级剧烈地震和海啸。

  在日本气象卫星“向日葵8号”拍摄的云图上,这次喷发过程清晰可见,极富视觉冲击力。

  火山喷发不仅产生了巨大的蘑菇云和巨量火山灰,还肉眼可见地激发了剧烈的大气重力波,导致全球海平面气压值都随之一颤。

  火山喷发的强度有一系列评级标准,最常用的是火山爆发指数(VEI),由美国科学家于1982年提出。这个指数按照喷发物的流量来判断,分为0到8级,对应喷出物流量从0.00001立方千米到1000立方千米。每增加一级,喷出物流量增加为十倍。或者分为几种经验等级,从最缓和到最猛烈依次为夏威夷式、斯通波利式、伏尔坎宁式、培雷式、普林尼式和超普林尼式。

  本次汤加火山爆发等级为普林尼式,估测VEI强度为5~6级,属于本世纪以来最强,略低于1991年菲律宾皮纳图博火山喷发(6级),强于2010年冰岛火山喷发(4级)和2011年智利普耶韦火山喷发(5级)。

  剧烈的火山喷发对全球气候的影响是非常大的。通常情况下,火山喷发产生的火山灰都还是在对流层内,产生的巨大尘埃云经过大气环流的稀释、沉降,几个月之后就可以基本消除。但是,对于非常强的火山喷发,其产生的火山灰可以冲入平流层;而喷发时产生的SO₂进入平流层后,会与水蒸气反应,产生大量硫酸盐气溶胶两者共同作用下,对进入大气的太阳光产生削弱作用,更多太阳辐射被反射到太空,导致全球海平面气温下降。

  这里引入一个概念“辐射强迫”(radiative forcing),有时候也称“气候强迫”(climate forcing)它表示地球气候系统接收和发射热辐射的情况,正的辐射强迫表示地球吸收热辐射变多或释放热辐射变少,地球气温会上升;负的辐射强迫则恰好相反。火山灰通常会产生负的辐射强迫,导致地球反射太阳光增多,气温下降。

  历史上著名的1815年坦博拉火山爆发和1991年皮纳图博火山爆发都导致了次年全球气温出现下降。而在人类出现之前,地球上还出现过很多次更具毁灭性的火山喷发,巨量火山灰铺满了天空,挡住了太阳,全球进入冰川纪元,大量物种惨遭灭绝,整个降温过程在几十年甚至区区几年的时间里就完成了。

  所幸,本次火山喷发的强度比这些都要弱,它所带来的气候影响可能只是暂时的。而且,本次火山喷发位于南半球,对北半球的直接气候影响是比较弱的。

  尽管如此,由于汤加火山所处位置正好是在厄尔尼诺的重点监测区域,这里产生的剧烈大气波动会否引起更为极端的厄尔尼诺或者拉尼娜事件,仍然值得我们持续关注。

  另外,南半球的阿根廷、巴西等国都是重要的粮食产地,在新冠、蝗灾导致全球粮荒的大背景下,本次火山喷发很可能对本就形势严峻的全球粮食供应雪上加霜。

  当前我们仍然处在全球变暖的大环境之下,这次火山喷发如果导致全球气温下降,是否可以有助于缓解全球变暖,甚至扭转全球变暖的趋势?

  历史已经告诉我们答案。1991年皮纳图博火山爆发之后,一些科学家一度认为全球变暖的趋势遭到遏制,或者认为人类活动带来的气候变化完全无法比拟大自然自身的力量。然而,后来三十年的气候观测表明,尽管强大的火山喷发一度使得全球气温出现暂时下降,其影响仍然难以扭转全球变暖和海平面上升的趋势。相关的研究印证,地球气候系统对火山喷发这样极短时间内产生的剧烈变化有强大的反馈调节机制(climate feedback)。虽然火山灰遮挡了阳光,但同时也产生了大量凝结核,导致云量增加,温室效应增强,地表释放到太空的热量因此变少了,这样全球气温在短暂下降之后又很快逐渐恢复。

  人类文明仍然需要自己想办法解决迫在眉睫的气候问题,而不是依靠所谓“上天救赎”“大自然的自我调整”。换一个角度考虑,如果类似本次火山喷发的事件层出不穷,真的扭转了全球变暖,我们恐怕更容易进入冰河世纪,而不是让气候“恰到好处”。

  本次火山喷发对全球气候的具体影响,亟待未来全球气候学家的仔细研究。当前,希望南太平洋岛国民众能挺过这次火山喷发带来的海啸灾难!

https://finance.sina.com.cn/tech/2022-01-17/doc-ikyamrmz5643783.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=17&r=0&rfunc=23&tj=cxvertical_pc_hp&tr=12

汤加火山爆发产生极速大气波

作者:文乐乐 来源:中国科学报 发布时间:2022/7/9 23:38:37 

       一项新研究证实,2022年1月汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山喷发是现代最具爆发性的火山事件之一。

       这项研究由英国巴斯大学研究人员领导,并于6月30日发表于《自然》。该研究结合了大量卫星数据和地面观测,表明这次喷发的规模和速度,及其产生的快速移动的重力波和大气波的范围在观测科学中都是独一无二的。

       汤加火山于1月15日喷发,产生了一股垂直羽流,延伸至地球表面50公里以上高空。在喷发后的12个小时里,水和火山灰释放的热量是地球重力波的最大来源。火山喷发还产生了类似波纹的重力波。卫星观测显示,这种重力波延伸到整个太平洋盆地。

       火山喷发还在地球大气层中引发了大气波,其围绕地球回荡了至少6次,并达到理论上的最大速度——在地球大气层中看到的最快速度,即320米/秒。

       论文作者称,一个单一事件产生了如此大的影响,这在观测记录中是独一无二的,这将有助于科学家改进未来的大气和气候模型。

      “这是一次真正的大喷发,是迄今为止观察到的一次真正独特的喷发。”论文主要作者、巴斯大学空间大气和海洋科学中心的Corwin Wright说,“我们从未见过大气波以这样的速度在全世界传播——传播速度非常接近理论极限。这次喷发是一次惊人的自然实验,我们收集到的数据将增强人们对大气的理解,并帮助改进大气和气候模型。”

      “我们的研究很好地展示了全球波浪是如何被火山喷发期间蒸发的大量海水驱动的。然而,我的直觉是,这次喷发还会产生更多的影响。”论文作者之一、牛津大学物理系的Scott Osprey说,“随着大量水蒸气在平流层中扩散,人们将关注南极臭氧空洞及其在春季的严重程度。”

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482359.shtm

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1353852.html


参考文献

  1. 徐道一,杨正宗,张勤文,等。天文地质学概论。北京:地质出版社,198351

  2. 杨冬红杨学祥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, 2013281):58-70

  3. 杨学祥陈殿友地球差异旋转动力学长春吉林大学出版社, 1998, 2, 27-33,79,120-122, 196-198.

  4. 杨学祥陈殿友火山活动与天文周期地质论评, 1999, 45(增刊): 33-42.

  5.  Coffin M F, Eldholm O.Large igneous provinces . Scientific American, 1993, 269(4): 26-33.

  6.        Engel A E J, Engel C G. Continention accretionand the evolution of North America. In:Advancing Frontiers in Geology and Geophysics. Indian Geophysical Union. 1984.

  7. 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.

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1308850.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1334114.html




https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1354410.html

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