3月19日超级月亮能否激发地震火山活动？
            杨学祥
 
    据科学家的推算地球和月球之间的距离在3月19日只有221,567英里(约35658千米)，这是自1992年以来地月之间最近的距离，届时天空中将会出现一个超级巨大的月亮。但是有人却将超级月亮和地球上的自然灾害联系在了一起。
    3月19日月亮赤纬角达到最小值北纬0.00008度，20日为日月大潮和月亮近地潮，21日为春分，日、地、月在赤道面成一线排列，四种天文奇点强叠加，潮汐强度最大，赤道和两极潮汐变化最大，地球扁率变大，地球自转变慢，有利于拉尼娜发展，可激发地震火山活动和冷空气活动。
    国内外学术界都有潮汐激发地震火山活动的研究（见文献摘录）。我们有跟踪潮汐组合激发地震火山活动的检验记录。在拉尼娜和厄尔尼诺转换时期，地震火山活动特别强烈。
 
附件：
19日天空将现"超级月亮" 网络风传地震火山频发
2011年03月09日 10:22
来源：科学网
在3月19日地球和月球之间的距离是自1992年以来最近的(科学网-kexue.com 配图)
       科学网(kexue.com)讯 对于业余天文学家来说，下周将会令他们感到非常的兴奋，因为据科学家的推算地球和月球之间的距离在3月19日只有221,567英里(约35658千米)，这是自1992年以来地月之间最近的距离，届时天空中将会出现一个超级巨大的月亮。但是有人却将超级月亮和地球上的自然灾害联系在了一起。
    现在网络上却流传着一种说法，由于地球和月球之间的距离“太近了”，将会引发大规模的火山喷发和地震活动。在此前1955年、1974年、1992年和2005年都成出现过超级月亮，但是并未给人类带来好运，反而极端气候事件层出不穷。像在2005年的1月，在超级月亮出现前的两周，印尼发生了大规模的海啸成千上万人丧生，而在1974年的圣诞节，旋风特蕾西袭击了澳大利亚。
    在1955年、1974年、1992年和2005年超级月亮都曾引发争议(科学网-kexue.com 配图)
      不过，彼特-惠勒(Pete Wheeler)作为国际天文学中心的工作人员却认为这些警告持有怀疑的态度，“超级月亮和地震以及火山喷发没有任何必然的联系，即便有火山和地震发生也是因为地球自身的原因。地月之间的距离变近只会影响潮汐。”
澳大利亚的业余天文学家戴维德-瑞克(David Reneke)也赞成这一说法，他表示总有一些人将超级月亮和地球上一些自然灾害联系在一起，这看起来太荒唐了：“如果你如此认为的话，那么你可以将地球上的所有自然灾害和彗星、行星的运动以及太阳的活动联系在一起。”
    不过对于月球，天文学家们认为还有很多东西需要学习和研究，毕竟对于地球的这位邻居，人类知道的还是非常有限。虽然早在1971年阿波罗就登陆月球，但是地球上的专家和学者们对月球的研究远不够透彻。
(科学网-kexue.com 卡卡西)
http://tech.ifeng.com/discovery/detail_2011_03/09/5049885_0.shtml

 
     日本近海发生7.3级地震并发生海啸：关注3月潮汐组合
2011-3-9 15:24
 
日本近海发生7.3级地震 观测到半米高海浪
2011年03月09日13:19新华网我要评论(0)
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　　新华网东京3月9日电 据日本气象厅9日观测，日本东北地区三陆海域当天上午发生里氏7.3级地震，目前尚无人员伤亡和财产损失的报告。
　　日本气象厅在对观测数据进行分析后，将地震震级由此前公布的里氏7.2级改为里氏7.3级。据气象厅观测，地震发生在当地时间11时45分（北京时间10时45分），震中位于宫城县牡鹿半岛以东160公里附近的三陆海域，震源深度约10公里。宫城县、青森县、岩手县、秋田县、山形县和福岛县等地有强烈震感。此后，同一海域又发生了4次里氏5.2级至里氏6.3级不等的余震。
　　地震发生后，日本气象厅向青森县至福岛县的太平洋沿岸地区发布了海啸警报，呼吁居民不要靠近海岸和河口附近地区。此后，气象厅在岩手县大船渡港、宫城县石卷市鲇川和岩手县釜石港观测到了60厘米、50厘米和40厘米高的海浪。
　　日本政府在地震发生后于首相官邸危机管理中心设立了联络室，负责收集信息。日本警察厅说，迄今为止尚未接到人员伤亡的报告。
　　据日本共同社报道，地震发生后，白石藏王至新青森的东北新干线一度暂停运行，宫城县的女川核电站、福岛县的核电站正常运行，青森县的核燃料处理设施也没有受到影响。
http://cd.qq.com/a/20110309/000326.htm

 
(2011-03-09 13:10)日本本州东海岸近海发生6.0级地震
(2011-03-09 11:18)日本本州东海岸近海发生7.3级地震
(2011-03-08 00:31)河南省周口市太康县、扶沟县、西华县交界发生4.3级地震
(2011-03-07 08:52)所罗门群岛发生6.3级地震
(2011-03-07 02:01)山西省忻州市五寨县发生4.2级地震
(2011-03-06 23:26)南桑威奇群岛地区发生6.5级地震
(2011-03-06 21:33)智利北部地区发生6.0级地震
http://www.csi.ac.cn/ 
http://www.csi.ac.cn/manage/html/4028861611c5c2ba0111c5c558b00001/_SUBAO/index.html

 
2011年3月潮汐组合：倒春寒可能性很大
2011-2-20 11:38
                    2011年3月潮汐组合：倒春寒可能性很大
                                 杨学祥
    2011年1-5月，月亮近地潮和日月大潮的间隔时间不超过3天，为强潮汐时期。2011年3月是第三个强潮汐月，倒春寒发生的可能性很大，严防强寒流的爆发。
    潮汐组合A：2011年3月5日为日月大潮，潮汐强度较大，同日月亮赤纬角达到最小值北纬0.00007度，赤道和两极潮汐变化最大，地球扁率变大，地球自转变慢，两者最强叠加，可激发地震火山活动和冷空气活动。6日为月亮远地潮，比近地潮减弱35%。
    潮汐组合B：2011年3月13日月亮赤纬角达到最大值北纬23.82247度，同日为日月小潮（上弦），两者强叠加，潮汐南北摆动幅度变大，强度相对变弱。
    潮汐组合C：3月19日月亮赤纬角达到最小值北纬0.00008度，20日为日月大潮和月亮近地潮，21日为春分，日、地、月在赤道面成一线排列，四种天文奇点强叠加，潮汐强度最大，赤道和两极潮汐变化最大，地球扁率变大，地球自转变慢，有利于拉尼娜发展，可激发地震火山活动和冷空气活动。
    潮汐组合D：3月26日为日月小潮（下弦），25日月亮赤纬角达到极大值南纬23.71727度。两者强叠加，潮汐强度变弱，潮汐南北震荡幅度变大。
    本月天文奇点相对集中，潮汐组合个数减少，变化幅度增大，容易激发突发事件，倒春寒和沙尘暴发生的可能性增大。
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=414789 
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=417883 
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=419912 
http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=420442

 
文献摘录：
 
2.1  潮汐作用的一般理论
    近年来，与潮汐相关的理论研究发展迅速，遍及不同的研究领域。跨学科资料的积累和假说的建立为综合研究打下理论基础，提供了实践证据。本节扼要介绍潮汐理论和相关灾害理论的主要进展，为继续研究提供理论根据和经验参考。
 
2.1.1  潮汐调温作用
    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[33]，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。
    2000年4月温室效应提出者之一查尔斯•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。潮汐资料表明，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（见图2.1）[23]。

图2. 1  潮汐强度变化的1800年周期（据Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf，2000）
    根据图2.1所示，潮汐高潮在公元前398年和53年、公元1425年和1629年、3107年和3452年达到极大值，在公元538年、2337-2540年达到极小值，形成1800年变化周期。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。
 
2.1.2  潮汐调制降水作用
    中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站1920年至2004年的径流系列统计资料，以及此间数十个气象站四十余年的降水观测数据得出结论：从上世纪二十年代初到九十年代，黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期的持续时间长短不一，枯水段持续时间为四至十五年，平均为九年；丰水段持续时间为七至十四年，平均为九点二五年。黄河上游每个丰、枯水周期平均持续时间基本相同，一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右（见表2.1）[24]。
    表2.1  黄河上游径流丰、枯水循环期（据蓝永超 等人，2003）[24]
 
    18.6年是典型的潮汐周期，月亮轨道与地球赤道之间的夹角称为月亮赤纬角，在18.5-28.5度之间变化，周期为18.6年。郭增建等人在1991年提出月亮潮迫使地球放气的观点，当月亮赤纬角最小值时，它的直下点远离中国主大陆，所以在中国主大陆引起的地壳鼓起就小，因此地下放出“带热水汽”就少，这样就不易诱使热带气团与高纬冷气团在中国大陆上相碰，因此雨量减少，会形成干旱[15]。历史上，月亮赤纬角最小值时的1941-1943年（河南大旱）、1959-1960年（山西大旱）、1977-1978年(山西、长江中下游大旱)、1995-1997年（华北、辽宁、吉林等地连续4-5年大旱）中国北方都发生了大旱；月亮赤纬角最大值时的1932年（松花江大水）、1933年和1935年（黄河特大水）、1951年（辽河大水）、1969年（松花江大水）、1986年（辽河大水）中国北方都发生了大水（见表2.2）[34]。最大的月亮赤纬角增大潮汐南北震荡的幅度，激发大气和海洋的南北摆动[35]。表2.1和2.2有很好的对应关系，表明降水与潮汐的相关性。
    本文的研究结论是，强潮汐不仅影响大气潮、海洋潮，而且影响地球固体潮和岩浆潮。大气环流、海洋环流、地震火山活动是相互影响的。三个月亮赤纬角变化周期，对应三个黄河枯水期与丰水期转换期，对应一个拉马德雷冷暖位相交替周期，对应一个8.5级以上大震强烈与减弱变化周期（55.8年周期）。这种55.8年的一一对应关系，表明天文变化、气象变化与地质变化的一一对应性，以及准60年变化周期中月亮赤纬角变化所起的主要作用。
    拉马德雷冷位相时期潮汐南北震荡强度相对较强，对应月亮赤纬角两大一小，根据季林的强潮汐致冷效应，出现全球低温期；拉马德雷暖位相时期潮汐南北震荡强度相对较弱，对应月亮赤纬角一大两小，出现全球温暖期。
    李宪之教授特别提出，越赤道气流是影响全球气候异常的关键原因[36]。月亮赤纬角最大值与最小值的变化和地球自转形成潮汐高潮在南北半球昼夜南北震荡[25, 35]，打破了南半球和北半球独立的大气环流和海洋环流的界限，形成大气和海洋的南北半球交流，是越赤道气流产生的重要原因。黄赤交角（黄道面与赤道面的交角）也使太阳潮产生南北震荡。
    本章计算表明，潮汐南北震荡恰恰就可以影响南北半球气流和海流的相互交换，影响赤道辐合带在赤道南北的震荡幅度。因此，月球轨道的月亮赤纬角（亦称白赤交角）和太阳轨道的黄赤交角在地球的气候变化中有不可忽视的作用。地球轨道周期对长达10万年的冰期和间冰期转换起作用，现在研究月球轨道周期对地球气候的影响。
    表2.2  白赤交角、黄河水量变化、拉马德雷、地震、旱涝年对比
 
2.1.3  潮汐激发地震火山说
    在小冰期时期，潮汐强度达到了最大值[23]。在十五世纪至十七世纪小冰期时期的二百余年内，全球强震发生频繁，时值中国华北第六地震活动期，前后延续了200多年，其间发生了4次8级地震，7次7级地震，其后的平静期延续了85年，未发生任何大于6级的地震[33]。历史上，强潮汐与强地震有很好的对应关系。
    张元东提出特殊天象组合期可能影响地震的概念和理论，特殊天象组合期为月亮近地潮和日月大潮叠加，并有行星位置变化的适当配合[26]。学者杜品仁和胡辉等人分别指出，地震具有明显的18.6年潮汐周期，称为岩浆潮周期[27, 28]。
    学者胡辉等人在2003年详细分析了20世纪云南强震群体盛衰与天文背景的关系，他们指出，月亮赤纬角周期产生的交点潮可能是影响地震长周期活动的一个因素，地震活动和太阳活动均存在11年的变化周期。自1700年以来，云南有记载的18次M大于等于7级大地震中，近一半发生于太阳活动低值年附近，太阳黑子低值年是十分罕见的大震高发相位（见表2.3）[28]。国际太阳学专家小组协作的NOAA空间环境中心说：下一个11年太阳风暴周期预计在2008年3月开始，它的峰期在2011年末或2012年中，比原来预计的要晚1年。2007-2008年的太阳活动谷值将导致云南地震十分活跃。
    强潮汐可以激发地震火山活动。Cochran等人分析了1977－2000年间全球2000多个5.5级以上的地震，发现猛烈的潮汐在浅断面层施加了足够的压力从而会引发地震。当潮汐达到大约2－3米时，四分之三的地震都会发生；与此相反，潮汐越小，发生的地震也就越少[29]。

    图2.2  潮汐引起的海面升降与太平洋地壳的跷跷板运动（杨学祥等，2004）
    杨学祥等人指出，在圆心角大于90度的太平洋地壳，东西太平洋海面可以形成60厘米的潮汐高度差，潮汐负荷导致洋壳板块的均衡运动。如图2.2所示，潮汐引起的太平洋地壳跷跷板运动可产生的等效应力为p = 108 N，这是环太平洋地震带形成的原因之一（见图2.2）。
    拉尼娜事件发生时，赤道信风导致暖水在赤道西太平洋集中，冷水集中在赤道东太平洋，海水温差为3-6℃，海平面高度差为40-60厘米，当厄尔尼诺事件到来时，情况发生逆转。由于地壳均衡原理，洋壳发生反向的13-20厘米的均衡升降，增强了潮汐引起的大洋地壳跷跷板运动。这是厄尔尼诺和拉尼娜前后环太平地震带地震活跃的原因，其中科里奥利力起到定向作用[30, 37]。
 
2.1.4  潮汐影响地球自转作用
    观测和理论分析表明，潮汐中、短周期与地球自转速度变化有很好的对应性，这种对应性在地震火山活动和冷空气活动中也有很好的表现，成为强潮汐激发地震火山活动和冷空气活动的证据[30,37]。
根据罗时芳等人（1974）和任振球等人（1990）的研究，地球自转周期11.169年对应11.2年太阳黑子周期、12.15年对应12.01年木星相似会合周期、18.6年对应月亮赤纬角的变化周期、19.855年对应19.858年木星、土星会合周期、22.337年对应22.2年太阳磁周、29.783年对应29.46年土星公转恒星周期、59.555年周期对应59和60年木星、土星、水星相似会合周期，显示地球自转与行星潮汐的对应关系（见表2.4）[8, 38]。
     表2. 4  地球自转变化的长周期（据罗时芳[38]，1977；任振球[8]，1990；杨学祥[39]，1998）
    中国科学院大气物理研究所研究人员李国庆发现月亮视赤纬角的变化周期13.6天、27.3天与地球自转速度变化有明显的对应关系[31]。地球自转周期18.6、29.783、59.555年的振幅是最大的，月亮赤纬角在18.6年内由18.6度变为28.6度，完成一个周期循环。在月亮赤纬角为28.6度时期（1986-1988年和2005-2007年），地球的平均扁率变小，地球自转加快；在月亮赤纬角为18.6度时期（1977-1979年和1995-1997年），地球的平均扁率变大，地球自转变慢（见图2. 3）。
          
    图2. 3  1973年1月2日至2006年8月23日的地球日长变化, 纵轴ms是毫秒
 
    李国庆等人通过对比分析1973-1998年的日长、大气环流及月球相位随时间的变化，发现伴随着月球相位的交替变化，地球大气的纬向风速场、地球位势高度场及日长作27.3及13.6d（天）的周期震荡。这种周期性的大气震荡，被视为一种大气潮。月球对地球大气引潮力作用的周期变化，是引发27.3及13.6d（天）周期大气潮的主要原因。月球对地球大气的作用是巨大的，它引起大气纬向风速场及地球位势高度场的变化[31]。
    从附录图1中可以看到，月亮视赤纬角和月亮到地球的距离是影响日长的两大因素。首先，月亮绕地球运转到赤道上空时，月亮视赤纬角等于零度，月亮对大气的引潮力达到最大值，大气的纬向风速增加，地球的自转角速度减小，日长增加；反之，当月亮视赤纬角绝对值达到最大值，月球对大气的引潮力减小，大气纬向风速减小，地球自转角速度增加，日长减小。其次，凡包含月亮近地点P的波，其波峰的振幅较高，而包含月亮远地点A的振幅较低，因为月亮离地球越近，月亮引潮力对大气的作用越大；反之，月亮离地球越远，月亮引潮力对大气的作用越小。太阳潮也有类似的影响[31]。
    雷鸣和欧阳首承运用地球的章动、地球转速和大气变化的关系，探索重大灾害天气的深层次原因[32]。天文条件与气候变化的相关关系已经逐渐在气象学界得到重视和应用。
    从附录图1中本文得到如下结论：1986-1988年为月亮赤纬角的最大值年，所以，1984-1985年的日长变化幅度较大；1977-1979年和1995-1997年为月亮赤纬角的最小值年，所以，1977-1978年、1979-1980年和1997-1998年日长变化幅度相对较小，对应关系非常明显。
    月亮和太阳引力潮的长周期变动是很复杂的，由7日周期、9日周期、半月周期、一个月周期、半年周期、一年周期以及多年周期等。这些长周期项共有97个，如果把它们的振幅之和定为1，则以下诸长周期成分的振幅所占的比例见表2.5。其中，由月亮潮产生的半月和一个月周期振幅最大，太阳潮产生的半年和一年周期振幅第二，多年周期振幅仅占10.71%。由此可见，月亮引潮力的强度最大，为太阳引潮力的2.17倍；太阳引潮力第二，而行星的影响以及与日月引潮力的叠加效应仅占十分之一[15]。
     表2.5  潮汐周期振幅比较（据郭增建 等[15]，1996）

     图2.4给出太阳引潮力和地球轨道变化对2005年至2006年日长变化的半年周期影响。3月20-22日春分和9月22-24日秋分时太阳在赤道面，最大潮汐使地球扁率变大，自转变慢，日长增加；6月21-22日夏至和12月21-23日冬至时太阳在南北回归线，使地球扁率变小，自转变快，日长减少。

    图2.4  2005年1月1日至2006年8月23日的LOD变化，纵轴为毫秒（ms）
（据魏鸣 等[32]，2007）
     天文条件影响地球自转的基本特征：
1．  当年12月，月亮视赤纬角的极大值与近地潮、日月大潮、日食、月食等叠加，日月高潮区在南北纬18-24度之间，地球各圈层扁率变小、地球自转变快。
2．  当年3月，月亮视赤纬角的最小值与近地潮、日月大潮、日食、月食等叠加，日月高潮区在赤道，地球各圈层扁率变大、地球自转变慢。
3．  从太阳潮的角度来看，地球轨道的黄赤交角使春分秋分时地球扁率变大，自转变慢；使夏至冬至时地球扁率变小，自转变快。实际上，每年4月9日-7月28日及11月18日-1月23日为地球自转加速阶段；1月25日-4月7日及7月30日-11月6日为地球自转减速阶段。快慢时段的昼夜时间（日长）长短的差别不超过几千分之一秒，但是这种变化可以影响到气象事件，与计算值量级完全相符。
4．  在一些年，月亮潮汐加强太阳潮的这一趋势，此时，半年周期的地球自转速度变化就会得到加强；在另一些年，月亮潮抵消或减弱太阳潮的这一效应，此时，半年周期的地球自转速度变化就会受到削弱。
 
参考文献
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