海岭和海沟的引力异常

                               杨学祥，杨冬红

欧洲空间局地球重力场和海洋环流探测卫星(GOCE卫星)绘制了一幅令人吃惊的地图，揭示出引力如何随地区不同发生变化。GOCE卫星装有重力梯度仪，能够感知最小10万亿分之一的引力变化，进而对从山脉到海底的引力拖拽差异进行测绘。

GOCE引力场模型每两个月进入一个新周期，现在已到了利用GOCE数据进行科学研究和应用于其他领域的时候了。研究发现有助于加深对自然灾害的了解，为类似日本遭受的灾难制定应对计划。虽然构造板块移动无法从太空直接观测，但引力数据能够帮助我们了解与自然灾害有关的过程，并最终进行预测。

http://tech.sina.com.cn/d/2011-04-02/07595363472.shtml

地球引力变化图

图1  地球引力变化图

从图中可以看到，西太平洋地震带和东太平洋南美洲沿海地震带，欧亚地震带欧洲部分是引力的高值区，其中西南太平洋地震带、欧洲地震带和小部分南美环太平洋地震带的引力值最大。印度洋苏门答腊和青藏高原的引力值最低，加勒比海和北美西海岸太平洋地震带的引力值也较低。2004年12月26日印尼苏门答腊岛9.1级地震、2005年3月29日苏门答腊岛8.6级地震，2007年9月12日苏门答腊岛8.5级地震，2010年2月27日智利8.8级地震，2011年3月11日日本9级地震，都发生在引力最高值区和最低值区以及其最近交界处。

海岭和海沟

图2  环太平洋海沟（北美除外）是地球引力高值区 太平洋海岭是低值区

如果将地球引力变化图与海岭（亦称大洋中脊）和海沟对比，我们发现，扩张的海岭是引力低值区，收缩的海沟（北美除外）是引力高值区，它们都分布在地震火山带上。

图3 大洋中脊是地球引力的低值区 印度洋海岭引力最低

大西洋海岭、太平洋海岭和印度洋海岭是地球引力的低值区，其中印度洋海岭的交叉处引力值最低，北美西海岸覆盖在北太平洋海岭上，是唯一一个有海沟存在的地球引力的低值区，美国黄石公园是著名的热幔柱上涌区。东非大裂谷也是一个显著的热幔柱上涌区，也对应地球引力低值区。

热幔柱上涌，导致其上方地壳增温变热，密度变小，是引力值降低的可能原因。但是，扩张的海岭只有8级以下地震，8级以上地震都发生在海沟附近。

欧亚地震带西段欧洲部分和东段亚洲海岛部分处于引力高值区，中段亚洲大陆部分处于引力低值区，中段和东段地区历史上也有8.5级以上地震的发生。

中国夹在地球引力最高值和最低值之间，距最高值和最低值的距离最短，引力的异常变化值得关注。印尼苏门答腊岛的情况更为显著。GOCE引力场模型每两个月进入一个新周期，我们必须进一步观测引力变化异常区。

地球引力变化图：

http://www.esa.int/SPECIALS/GOCE/SEM1AK6UPLG_0.html