地磁减弱和极端灾害频发的关系：全球变暖的原因

                            杨学祥，杨冬红

近年来全球强震频发，研究发现灾难发生的原因可能是由于地磁减弱引起的。本文研究表明，地磁减弱的原因在于两极冰盖融化导致地壳和地幔转动惯量增大自转减慢，由此引发核幔差异旋转在数值和方向上的改变。在磁场减弱和磁极反向过程中，太阳辐射的增强和核幔热能的释放与灾害有一一对应关系。这一研究结论与美国学者最近发现的“浅核磁场”相一致。全球变暖与地磁减弱的相关性表明，气候变暖不仅仅会导致海平面上升，而且会导致频繁的地震火山活动。

由于地球磁场不断减弱，地球气候会彻底改变。事实上，丹麦科学家最近开展的一项研究表明，全球变暖直接和磁场而不是二氧化碳排放有关。研究人员指出，由于进入大气层的宇宙射线减少，地球正经历一个低云覆盖的自然周期。

近年来全球强震频发，台湾淡江大学的地质学教授林中斌认为发生这一系列灾难的根本原因是由于地磁引起的。二千年以来全球磁场持续减弱，而最近150多年地磁强度下降了10%~15％。南大西洋出现地磁异常区，其磁场减弱达35％，地球磁极弱化，处于“磁极翻转”的雏形阶段，这可能是地球发生许多灾变和异常现象的深层原因^[1]。

地球的主磁场会周期性地逆转方向。这种极性颠倒在地球的历史上间隔不规律地发生过几百次，最近一次大约在78万年前。美国科学家通过研究古代火山岩发现，浅核磁场（shallow core field）可能影响主磁场是否发生逆转及其方式，当主磁场削弱时，它就变得极为重要。证据表明，目前正在接近这样的过渡状态，因为地球主磁场处于相对较弱，且正在快速减弱的阶段^[2]。我们探讨了地磁减弱和灾害频发的关系，这对防灾减灾具有一定的科学意义^[3]。

2011年，我们发表的科研论文指出，地磁减弱的原因在于两极冰盖融化导致地壳和地幔转动惯量增加自转变慢，由此引发核幔差异旋转在数值和方向上的改变。在磁场减弱和磁极反向过程中，太阳辐射的增强和核幔热能的释放与灾害有一一对应关系。

地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期；弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。

2013年，来自日本的一项研究也印证了这个观点。日本海洋研究开发机构的研究小组发现，冰盖大小出现变化后，地球自转速度就会受到影响。为了调查地球自转速度变化与地球磁场变化的关系，研究小组利用计算机模型推算发现，地球磁场强度会随地球自转速度的变化而变化。即使自转速度只有2%的变化，磁场强度的变化会达到20%至30%^[4]。

早在1995年我们就发现了第四纪亚冰期与地磁反向之间的对应关系：第四纪冰期的5个亚冰期与地磁反向期有很好的对应关系。伏尔姆亚冰期（2-12万年）中的两次峰值与布容正向期中的Lashamp（2万年前后）和Xzone（10.8-11.4万年内）两次反向事件相对应。里士亚冰期（25-38万年）与Vzone反向事件（33-35万年）相对应。滚兹-明德尔间冰期（80-93万年）与松山反向期的Jaramillo正向事件（87-93万年）对应。亚冰期与地磁反向事件或地磁反向一一对应^[5]。

新浪科技讯北京时间2014年2月7日消息，据国外媒体报道，在地球深处，一个活动剧烈的熔岩核产生一个具有让地球抵御毁灭性太阳风能力的磁场。这个保护性区域延伸数千英里，直入太空，其磁性影响从全球通信、动物迁徙到天气模式等各个方面。但这个对地球生命具有重要意义的磁场在过去200年中减弱了15%。科学家称，这可能是地球两极将要翻转的迹象。

　　专家认为，地球两极目前正处在翻转的阶段，但他们不能确定何时发生。一旦翻转，地球生命将暴露在具有穿孔突破臭氧层能力的太阳风中。这将给人类带来毁灭性影响，会毁掉电网，从根本上改变地球气候，大幅提高患癌率。

　　英国利物浦大学地球、海洋与生态学教授理查德-霍姆表示：“这是一件非常严肃的事。你设想一下，要是你的电力供应瘫痪几个月，会造成什么样的后果。如果这段时间没有电，许多人就会无法正常工作。”

   地球气候会彻底改变。事实上，丹麦科学家最近开展的一项研究表明，全球变暖直接和磁场而不是二氧化碳排放有关。研究人员指出，由于进入大气层的宇宙射线减少，地球正经历一个低云覆盖的自然周期。

　　地面辐射也会增加。专家估计，暴露在宇宙射线中的整体曝光率将翻一倍，这会明显增加癌症死亡率。研究人员预测，地球两极发生翻转期间，每年将有10万人死于宇宙辐射水平的提高。英国伦敦大学学院马拉德空间科学实验室的科林-福西斯博士说：“辐射将比人造臭氧洞产生的多3到5倍。与此同时，这些臭氧洞还会变得比以前更大更长命。”

　　福西斯表示：“我们对地球内部有个基本了解，但我们不知道的依然有很多。我们没有完全了解地球磁场是怎样产生的、它发生变化的原因以及发生这些变化的时间表等。”蜂群任务将提供当前的地球磁场地图。但科学家已用一个惊人来源——古老陶器发现地球磁场削弱的历史证据。

　　如果地球磁场继续变弱，再过几十亿年，地球就会死亡，变得像火星一样。科学家说，火星曾是一个海洋世界，海水干涸后，生命无法生存。但科学家称，从地心角度来看，地球磁场变弱的速度太快，不会简单地自行消亡。古老陶器的证据表明，地球两极可能将要经历另一个翻转。

　　英国地质调查局说，地球两极的磁场每隔几百万年发生平均四五次逆转，地球目前正处在逾期一个相似事件的阶段。福西斯表示：“我们现在不能准确判断地球磁场是不是将要发生翻转。我们只能记录下170万年左右的地球磁场情况。在这个时间的1%到15%内，都有可能发生一次翻转。”

　　一旦发生翻转，就会使地球磁屏在几千年内持续变弱，削弱地球防御力，使宇宙射线穿破大气层。英国兰卡斯特大学太空科学家吉姆-维尔德表示：“地球拥有一个双层防护罩。太空充满对生物组织造成严重伤害的物质。如果地球没有大气层，这些有害物质就会击中我们。地球磁场保护大气层免遭太阳风的伤害。”

　　福西斯说：“一些推测性研究显示，地球磁场变弱时，我们就会看到大气对流层的云层覆盖度增加以及两极臭氧洞变大。这在北半球会特别明显。臭氧洞区域内的臭氧可能最多失去40%，这远大于现在失去的臭氧量。”

　　维尔德表示：“这不是一个危言耸听的理论。我们已经掌握证据，但还需进行更多研究才能了解地球两极翻转带来的影响。我确信我们完全有能力找到一个解决方案。”^[6]

参考文献：

[1] 高传.磁极弱化或是地震主因[EB/OL]. 2011-03-15.http://tech.enorth.com.cn/system/2011/03/15/006138422.shtml

[2] Kenneth A H, Brad S S. Magnetic SourceSeparation in Earth's Outer Core [J]. Science, 2008, 321 (5897): 1800.

[3] 杨冬红, 杨学祥.灾害频发和地磁减弱的关系. 世界地质,2011, 30(3): 474~480

[4] 中国科学院。研究发现气候变化影响地球磁场。2013年09月14日11:46 http://roll.sohu.com/20130914/n386659686.shtml

[5] 杨学祥，杨冬红。全球变暖导致地球磁场减弱。 2014-7-15 22:15 科学网。http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-811973.html

[6] 专家称地球磁场正崩塌将影响气候毁掉电网。新浪科技。2014年02月07日 09:23 http://tech.sina.com.cn/d/2014-02-07/09239143859.shtml

相关报道：

研究发现气候变化影响地球磁场

2013年09月14日11:46

中国科学院

　　日本研究人员最新研究发现，地球磁场强度发生变动是由于极地冰盖增减导致地球自转速度出现变化造成的。这将有助于研究气候变化与地球磁场变化之间的关系。

　　地球磁场不仅能避免对生物来说有害的宇宙射线和太阳风，还能防止大气的散逸。科学界早已认识到，地球磁场是不断变化的，不仅强度不恒定，磁极也会发生变化。最近的一次磁极逆转发生在约70万年前。通过调查海底沉积物，也发现了地球磁场强度曾出现大幅变动的证据，不过与气候变化之间存在怎样的关联并不清楚。

　　地球以数万年为一个周期，反复出现高纬度地区被冰盖覆盖的冰川期和冰川衰退、比较温暖的间冰期。

　　日本海洋研究开发机构的研究小组发现，冰盖大小出现变化后，地球自转速度就会受到影响。为了调查地球自转速度变化与地球磁场变化的关系，研究小组利用计算机模型推算发现，地球磁场强度会随地球自转速度的变化而变化。即使自转速度只有2%的变化，磁场强度的变化会达到20%至30%。

　　这一研究成果显示，地球磁场会受到气候变化的长期影响。研究人员认为，由于全球气候在变暖，冰盖正在不断减少，虽然规模还相当小，但是地球的自转速度和磁场强度有可能相应出现变化。 

　　相关研究成果将刊登在最新一期美国《物理评论快报》杂志上。来源新华网)

http://roll.sohu.com/20130914/n386659686.shtml