从温度看地震

鲍海飞 2013-4-23

2013年4月20日，早晨八时许，四川雅安县不幸发生了7.0级地震。当天即听到新闻播报，说美国专家称此次中国的地震是2008年汶川地震的余震。“美国地质调查局地球物理学家杰西卡·特纳说：此次雅安地震是在南北走向的龙门山断层上发生东西反向运动造成的，目前我们认为，此次地震是２００８年汶川大地震的一次余震”。当然，研究地球物理的人会从板块移动学说来解释。“印度板块与欧亚板块碰撞，造成青藏高原快速隆升和物质向东缓慢流动，在龙门山向东挤压，遇到四川盆地刚性地块阻挡，造成构造应力能量长期积累，最终发生地震。”

表面上，人们争论的焦点是此次地震的起源问题，到底是余震还是独立事件，但本质上却是涉及到地震起源问题的背后，人们对地震的认识和成因，而最主要的是能否依据一定的模型和数据关系来进行准确的地震预报。如果说此次地震是余震的观点，那是否就表明了地震是可以准确预报的呢？也许未必。

地理或者地球对我真正的吸引是在读了德国气象学家和地理学家维格纳的故事之后。故事讲述了在1910年，维格纳躺在医院病床上，在翻阅世界地图时，看到地图上各个洲的结构和轮廓，突发灵感，洞察到地球的板块结构的分与合，即整体与部分的关系，地球早期就是一个整体，后来逐渐分裂漂移开来，由此此诞生了‘大陆漂移说’。

那么是否可以由此，依据板块漂移说，对地震进行准确预报？或者还有哪些因素限制我们不能进行预报呢？

我们目前的科技水平可以对星体之间的运动规律掌握的很清楚，这是因为这些问题的处理是基于理想的单质点模型，遵循牛顿运动定律。而对于我们脚下大地的认识之所以还是不很清楚，这是因为我们地球本身掌握的数据还远远不够，我们所面对的是一个有棱有角的多自由度的客体，与多种因素边界条件相关，受到很多因素影响的客体。其中有很多问题和变化规律尚待挖掘。我想到了一个问题是，地震是否与温度有关系。下面就是从一个普通物理学的角度看地震。

首先，也是最重要的是，要看到地球的结构和地球演变的历史等原因。地球本身的组成结构就是个固体和液体的混合结构体，是密度分布极不均匀的远非理想的近似球体，是一个一直在不断旋转的惯性体；地球诞生之后，不仅外部冷热分布不均匀，内部冷热程度和分布更是不均匀，有的地方火山一直在爆发，南北极又特别的寒冷。温度在地核、地幔和地壳之间是如何传递的或许是个重要的问题。

温度对地球的影响是显著的。近几十年来，已经观察到地球北极冰川的融化等现象，这表明地球受到温度的影响已经非常显著。这种影响将带来地球转动特性的变化。即由于地球温度升高，冰川融化，导致地球质量分布的变化，进而导致其转动惯量发生变化。进一步说，地球表面质量的再分布会导致地球转动速率变化的快慢，进而影响到各个板块之间的转动速度发生变化，当然这是个慢过程。但是这种缓慢的转变，将影响到地球各个板块之间的相对位移。即，温度对地球的影响，反映到地球上来说就是对地球质量分布过程的影响，进行影响到地球的转动以及各大板块之间的相对运动。累积到一定程度，就要发生碰撞，导致地震。

温度对地球影响的背后，是自然作用对地球的影响。从太阳、地球以及月球的位置关系来说，这三者的相互关系是一个主要矛盾体。比如：太阳的辐射与地球的相对位置关系是怎样的？寒冷和炎热对地质是如何影响的？地球偏转和旋转对板块运动是如何影响的？甚至潮汐的运动对地球本身有什么影响？这些问题都有待厘清。要知道，地球一个小的倾斜偏转角度都将影响太阳对地球的辐照，进而导致地球上温度有很大的变化，这样南北半球的温度差就很大，进一步，地球的热胀冷缩就要起作用了。那么，各板块的旋转速度也将发生变化。

人类活动对地球的影响也日渐显著。相比于自然力来说，人类的影响似乎要很小。但是要看到人类多年的生产、开凿和挖掘等活动对地球的影响已经越来越显著。比如，现在争论的温室效应就是一个明显的现象，还有极寒和极热的情况也时有发生；其它如城市和各地区地下水的变化，以及一些河道的改建，都要对地球产生较大的影响。总之，地球现在处于一个活跃期。

因此，有诸多不确定的因素在影响着地球，而究竟是什么因素占据首要位置，还是有待探讨。如果能够从板块漂移说能确定的话，那么是否能够通过遥感之类的手段通过对地球某些点的定位和定标，并进行长年观测就能得到准确数据了呢？进而完成准确的预报？或许只有几率学上的研究才有意义。这也是为什么地震一直很难进行预报而又不进行预报的原因。这需要人们对地球内部和表面构造、地球运动、板块漂移、温度、转动、流体效应等诸多因素有深刻的了解、认识及其变化规律，从而才能给出合理的模型和判据。（有志之士或许可以进行模拟演算）

上次汶川地震就发生在春季节，此次雅安地震又发生在这个季节，似乎与季节有关系。但是在网上一查，结果发现地震与季节没有关系, 唐山大地震就是在夏季的7月份发生的。这就更说明地震的复杂性和影响地震因素之多！

地球轻轻抖一下，人类就已经受不了了。但不管怎样，还是要理性和科性看地震。人类能够登上月球，人类能够遨游火星，但对脚下的大地却显得有些力不从心，这或许也是自然留给人们又一个遗憾！但这也是人们一直在不懈努力继续探索的原因吧！

一个板块和另一个板块‘追尾’的时候，地震就发生了。