邓起东院士：要从灾害链角度看待地震
 
  文章来源：中国科学报 于思奇 发布时间：2012-07-12   

 

   “作为现代构造活动产物的地震，未来几年在全球范围内仍将处于频发状态。而对于群灾之首的地震，我们要有新的认识，即要从灾害链的角度去看待。”近日，中国科学院院士邓起东对《中国科学报》记者表示。

                     地震可形成灾害链

    说地震是群灾之首，邓起东表示，这是因为除了地震本身具有很大破坏性外，还可能引发一系列地质灾害或其他次生灾害，多种灾害叠加形成的灾害链会大大加重其危害。

    2008年汶川地震即是如此：由于震区地形陡峻，从而引发了崩塌和滑坡，形成了巨大的灾难。

    “北川老县城的大部分被王家岩滑坡所掩埋，在滑坡体的前锋带及两侧，巨大滑体形成的气浪粉碎了所有的建筑物；北川新县城新北川中学滑坡致使除极少数在操场上体育课的师生得以逃生外，其他人员全部蒙难。”邓起东介绍道。

    同样，去年3月发生在日本的福岛核事故也是一个地震灾害链的结果，9.1级地震形成了震动破坏—海啸破坏—核泄漏的灾害链。

    “因此我们一定要从灾害链的角度来看待地震。”邓起东表示。

                       现代构造活动导致地震

    对于2008年汶川地震的成因，邓起东说：“这与青藏断块区内巴颜喀喇断块的活动有关。”

    汶川地震是典型的构造地震，即由于岩石受力积累应变，当应变积累超过岩石强度时，岩石就会发生破裂和位移，释放应变能。“这是一个应变的缓慢积累到最后快速释放的过程。”邓起东解释道。

    青藏断块区是我国现代构造活动和地震活动最为强烈的构造区，在这一断块区的边界活动构造带上发生过一系列7级以上，乃至8级地震。而巴颜喀喇断块是青藏断块区中部一个二级断块，它是近年来青藏断块区内7级以上大地震主体活动区。

1900年至今，巴颜喀喇断块已有过3次地震活动丛集期，分别是1923～1937年，1947～1976年和1997年至今。而自1997年以来已发生了5次7级以上大地震，这其中就包含了2008年发生于巴颜喀喇断块东边界断裂带上的汶川8.0级地震和2010年发生于巴颜喀喇南边界断裂带上的玉树7.1级地震。

    而西藏那曲地区在5月19日一天时间内连续发生三次地震也证实了邓起东“我国是最强烈的板内构造活动和地震活动地区”的论断。

                 全球正经历新的强震活动高潮

    值得注意的是，“由于板块构造是一种全球构造，而全球板块构造与板内断块构造是相互协调的构造系统。因此，全球性板块构造活动和地震活动与板内构造活动和地震活动也是相互关联、不可分割的。”邓起东说。

    而研究表明，无论现代地震、历史地震还是古地震活动过程都不是平稳和均匀分布的，其时空不均匀性表现为时间轴上的成丛性和强度上的起伏，从而显示出地震活动的准周期性。全球板块边界构造带的地震活动在上世纪50~60年代发生过一次活动高潮，即在相对较短的时间范围内，地震的强度和频度出现“双高”，先后发生了13次8级以上地震，其中包括3次9级以上地震，最大为1960年智利9.6级地震，而这一状况持续了15年左右。

    邓起东认为，我们现在正经历一个自2001年开始的、新的强震活动高潮。“因为2001年以来，全球震级在8级以上的大地震就已有14次，这与上世纪50~60年代的情况类似。”

    据此，他判断，从本世纪初至今，全球正在经历一次新的地震活动高潮，而且还在延续之中，并可能还要延续5年左右。
 
http://www.cas.cn/xw/zjsd/201207/t20120712_3614792.shtml

 

 

                     2004-2018年：全球进入特大地震频发期

                                杨学祥，杨冬红

 

统计数据表明，1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共21次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6次，在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1次，在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”发生11次，在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2004-2008年“拉马德雷”“冷位相”已发生3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，2000-2035年是全球强震爆发时期^[1-4]。这一观点得到国际科学界最新研究结果的支持。

 

1．  加州30年内发生大地震可能性为99%

 

　 新华网消息：法新社14日援引科学家的预测报道：美国加利福尼亚州在未来30年内发生能造成大面积破坏的强地震的可能性为99%。美国地质勘探局指出，科学家设计了一种新模型，以研究大地震的发生几率。他们发现，加州在2038年前不发生6.7级地震的几率只有1%。同一期间，加州发生7.5级以上大规模地震的几率预计为46%，加州南部人口稠密地区遭遇地震的可能性最大。这一预测是科学家根据新模型做出的。新模型综合了地震学、地震地质情况和地球表面精确测量数据等各种信息，以预报发生大型地震的可能性。加州地震几率工作组负责人内德·菲尔德说："几乎可以肯定的是，在未来30年内，加州的某个地方将发生可能具有破坏性的地震。" 地质学家认为，加州最可能发生地震的地区位于洛杉矶以东里弗赛德县的圣安德烈亚斯断层南段^[5]。

 

2．  俄科学家预言未来10年将发生毁灭性大地震

 

    新华网消息: 据俄新社报道，俄罗斯科学家预言2018年前世界将发生大地震，破坏力堪比2004年的印尼海啸。该结论是基于俄地震学家所研制出的一种能记录地震生成过程并预测地震的模型。俄罗斯科学院国际地震预测理论和数学地球物理学研究所专家弗拉基米尔·科索博科夫说，这场地震的震中可能位于以下5个地区之一：美国和加拿大西部交界带、智利、克什米尔、印尼苏门答腊岛和安达曼群岛附近的印度洋。俄科学家发明的“M 8S计算法”可以对地震进行中期(几年内)预测。专家发现，大地震具有明显的周期性，在周期的末期地震的活动会加强。例如，20世纪所有4场特大地震都发生在一个很短的时期内：1952年堪察加发生9级地震，1957年阿拉斯加安德烈亚诺夫群岛发生9.1级地震，1960年智利发生9.5级地震，1964年阿拉斯加威廉王子海峡发生9.2级地震。俄地震学家认为，单独的个体不太可能具有这种密集性。现在，俄地震学家指出，在他们所研究的半径3000公里范围内的262个周期中，有124个地震周期出现活动加强的征兆^[6]。

 

3．  地球自转加速度的四年变化与特大地震的对应关系

 

从1955年以后，用近代仪器观测到，地球自转加速度约每四年就有一次突然的变化。平缓的变化可能是由于地幔与地核的角动量交换，但突然变化的原因现在还不清楚。根据美国华盛顿和理士满（Richmond）两地测得的地球转速季度平均值的变化，可用一条折线近似地表示，其转折点各在1957.79，1961.93和1965.61。在这些点上加速度的变化是急剧的，但速度是连续的。这个现象有无特别的物理意义，现在尚难断定。季节性的日常变化约为0.6毫秒，相当于±60×10^-10，并且各年几乎相同。季节性的加速度约为±650×10^-10/年。这个变化主要是由于风引起的，但潮汐也有影响^[7]。

            

        图 1   1956-1969年地球转速季度平均值的变化（据傅承义，1976）

 

20世纪所有4场特大地震都发生在12年内：1952年11月4日堪察加发生9级地震，1957年3月9日阿拉斯加安德烈亚诺夫群岛发生9.1级地震，1960年5月22日智利发生9.5级地震，1964年3月28日阿拉斯加威廉王子海峡发生9.2级地震。它们与地球转速季度平均值变化的转折点1957.79，1961.93和1965.61有很好的对应关系。

 

4．  强潮汐的准四年周期与地球自转加速度的四年变化对应关系

 

2004年，我们在研究特大潮汐时，意外发现月亮近地潮和太阳近地潮有四年周期的叠加关系，与地球自转加速度四年周期变化一一对应。由于这个变化受到日月大潮的强烈干扰，所以潮汐强度表现为准两年震荡、准四年震荡和准六年震荡，并且叠加日有规律地递进变化。在地球近日点(1月3-4日)附近，月亮近地潮和日月大潮的叠加形成最强的特大潮汐^[8,9]。

 

从1951年到1977年，1月6日和8日的月亮近地潮与1月3-4日的太阳近地潮叠加每四年重复一次，有四年准周期。递进变化是有规律的。1957年、1961年和1965年都在1月17日（地球近日点附近）有月亮近地潮和日月大潮的叠加，形成最大和较大潮汐形变，影响地球自转速度，对应准四年变化周期。这种情况一直延续到1977年才由1月17日变为1月16日。而且，同日的日月大潮消失。四年周期中，有时三年情况重复，有时两年情况重复，四年中至少有一年为最强潮汐或较强潮汐，位置不断变动，最强潮汐年的准四年变化可持续6-8个周期(见表1)。预计在月亮近地潮、日月大潮与1月3-4日的太阳近地潮当日叠加将形成最强潮汐，造成全球最严重的自然灾害。月亮近地潮和太阳近地潮准四年周期的叠加关系与全球灾害有很好的对应性，这为强潮汐导致全球灾害提供了新的证据^[10-15]。根据潮汐强度判断，起始于1953年的地球自转加速度4年变化可能延续到1969年，在1973年减弱，1977年消失。

 

按表1的连续4年排序，第一次连续四年的最强和较强潮汐发生在四年中的第三年（即，1953年、1957年、1961年、1965年、1969年），第二次发生在第四年（1966年、1970年、1974年、1978年），第三次发生在第一年（1971年、1975年、1979年、1983年，1987年），第四次发生在第二年（1988年、1992年、1996年、2000年），第五次重复发生在第三年（1997年、2001年、2005年、2009年）。每次出现4-5个周期，两次之间时间有重叠，这是地球自转变化3-4年变动周期的原因。根据变化规律，第六次重复应该发生在第四年（2006年，2010年，2014年，2018年，2022年）。

 

表1 月亮近地潮和太阳近地潮准四年周期叠加

                                                                 

            近地点            日   月    潮汐强度   厄尔尼诺年（E）

   年  月  日   时    农历    大   潮    弱w  强s   拉尼那年（L）

                                                                  

  1951  1  6   20.8    29     8   23       s       E

  1952  1 26   20.1    30    12   27       ss      E，特强震

  1953  1 17    7.0    3     30 15 30      s       E

  1954  1 10   17.8    6      5   19       ww      L

 

  1955  1  6   16.8    13     8   24       s       L

  1956  1 26   20.8    14    13   27       ss      L

  1957  1 17    6.3    17     1   16       ss      E，特强震

  1958  1  9    7.7    20     6   20       0       E

                                                

  1959  1  6    4.6    27     9   25       0       大旱灾

  1960  1 26   17.8    28    14   28       s       大旱灾，特强震

  1961  1 17    7.0    1      2   17       sss     大旱灾

  1962  1  8   21.9    3      6   21       s       大旱灾

                                                       

  1963  1  4   16.2    9     10   25       www     E    强震

  1964  1 26    9.3    12    15   29       0       E-L，特强震

  1965  1 17    8.5    15     3   17       sss     L-E，强震

  1966  1  8   18.3    17     7   21       ss      E

 

1967-2002年省略（其间无强震和特强震）

 

2003  1 24    6.6   22       3   18      www

2004  1 20    3.4   29      22    7      s       特强震

2005  1 10   18.1   1       10   25      sss     强震

2006  1  2    6.8   3       31(上年12月) s       E

2006  1 30   15.9   2       29   14      ss

 

2007  1 22   20.6   4       19    3      0       L，强震

2008  1 19   16.5   12       8   22      0       E?

2009  1 10   18.8   15      26   11      ss      E?

2010  1  2    4.6   18      15   1       ss      特强震？

 

2011  1 22    8.1   19       4   20      s       E?

                                                        

注：当日同时发生月亮近地潮和日月大潮为最强潮汐sss，相差一天为较强潮汐ss，相差两天为强潮汐s，相差三天为一般潮汐0，相差四天为弱潮汐w，相差五天为较弱潮汐ww，相差六天以上为最弱潮汐www。强震为8.5级以上地震，特强震为9级以上地震。

 

5．  强潮汐的准四年周期、地球自转加速度的四年变化与特大地震的对应关系

 

地球自转加速度约每四年就有一次突然的变化不仅与最强和较强潮汐相对应，而且与1952年、1957年、1960年、1964年4场特大地震相对应。

 

1952年、1957年、1960年、1964年4场特大地震就发生在1947-1976年拉马德雷冷位相时期前17年，2000年进入拉马德雷冷位相，2004年12月26日印尼地震海啸发生，特大强震可能发生在2000-2030年拉马德雷冷位相时期的前17年左右，第六次最强和较强潮汐重复时期（2006年，2010年，2014年，2018年）每一年及其前一年都是特大地震可能发生年。2004年12月26日爆发的印尼地震海啸并非偶然。

 

俄罗斯科学家预言2018年前世界将发生大地震，破坏力堪比2004年的印尼海啸^[6]。这一预测符合最强和较强潮汐准四年变化规律，也符合拉马德雷冷位相前17年发生特大强震的特征^[1-4]。

 

根据前一次拉马德雷冷位相时期特大地震发生特征，2010年及其前一年、2014年（可能的拉尼娜年）及其前一年（可能的拉尼娜年）、2018年（可能的厄尔尼诺年）及其前一年（可能的拉尼娜年）爆发特大强震的可能性大。由于2010年、2014年、2018年1月2日为月亮近地点，与地球近日点1月3日或4日相差不过2天，叠加后的最强潮汐和较强潮汐强度相对较大，激发出的特大强震也会相当强烈。

 

参考文献

 

1．     杨冬红，杨学祥。“拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害。西北地震学报。2006，28（1）：95-96

2．     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

3．     杨冬红 , 杨学祥. 潮汐和地震对全球气候变化的影响. 沙漠与绿洲气象， 2007，1（4）：5-12。

4．     杨冬红, 杨学祥, 刘财. 海平面震荡与地震的关系研究. 世界地质, 2004, 23(4): 407-410.

5．     美科学家: 加州30年内发生大地震可能性为99%。2008年04月16日 14:26:36　来源：新华网。http://news.xinhuanet.com/world/2008-04/16/content_7988114.htm

6．     俄新社: 俄科学家预言未来10年将发生毁灭性大地震。2008年05月02日 21:06:05 　来源：新华网。http://news.xinhuanet.com/world/2008-05/02/content_8093102.htm

7．     傅承义。地球十讲。北京：科学出版社，1976。55-57

8．     杨学祥，杨冬红。地球自转准四年周期及其在厄尔尼诺中的作用。 2004-6-18光明网论文发表交流中心。http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=471

9．     杨学祥，杨冬红。地球自转准四年周期及其在厄尔尼诺中的作用。2004-6-18上海环境热线.绿色论坛。http://www.envir.online.sh.cn/forum/20043467.htm

10．  杨学祥.  2001年发生厄尔尼诺事件的天文条件[J]. 地球物理学报.2002,45(增刊):56-61

11．  杨学祥.  地球流体的差异旋转与气候变化. 自然杂志. 2002, 24（2）: 87－91

12．  杨学祥,陈震,陈殿友 等. 厄尔尼诺事件与强潮汐的对应关系. 吉林大学学报(地球科学版), 2003, 33(1):87-91.

13．  杨学祥, 韩延本, 陈震, 乔琪源. 强潮汐激发地震火山活动的新证据. 地球物理学报, 2004, 47（4）: 616-621.

14．  杨学祥. 海底扩张的潮汐模式. 大地测量与地球动力学. 2003,23(2): 77-80.

 

附图见：

杨学祥，杨冬红. 2004-2018年：全球进入特大地震频发期. 2008-5-10 10:39:24科学网。http://www.sciencenet.cn/bbs/showpost.aspx?id=20056