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专家:2000-2035年是全球强震集中爆发时期(图) |
| www.sinoca.com 2010-03-18 辽宁日报 [复制链接] 字体：大 中 小 |
■专家档案
杨学祥，吉林大学地球探测科学与技术学院教授。主要从事地球动力学研究，发表文章近百篇，出版专著《地球差异旋转动力学》一部。主持完成国家自然科学基金资助项目 “地球各圈层能量交换过程与全球变化的关系”。 2004年被聘为中国地球物理学会天灾预测专业委员会委员。 2009年10月发表文章《2009年发生冷冬的四大原因》。
2010年仅前3个月，地球便遭遇了一连串的强烈地震:1月12日海地7.3级地震，2月27日智利8.8级地震，2月27日琉球群岛7.2级地震，3月4日高雄6．7级地震，3月13日印尼6.2级地震……地震给人类造成巨大的悲剧，也再次成为人们关注的领域，地球已经被调成“震动状态”了吗？是什么引发了地球的大震动？未来几年还会有大地震吗？面对这样的疑问，我们走近专家，听听他的解析……
地震
“力”的作用，“动”的结果
辽宁日报:最近地震频发，请您从科学的角度为我们解析有关地震的知识，比如过程，趋势。
杨学祥:好的。地震多发生在各大板块的结合处，板块学说很好地解释了地震发生时的地质构造变化，但变化的动力是什么？如果把“板块为什么会相互作用”这个问题解决了，那么我们也就能清楚地认识地震了。但是，上世纪60年代“板块学说”被提出时，并没有很好的关于动力源的解释，多年来，科学家一直在探讨、分析、补充这个问题。现在总的来看，其动力还是要归结到一个字――“力”。有了“力”，地壳才能动，地震的发生是地壳“动”的一种形式和结果。
辽宁日报:“力”从何来，是什么力？
杨学祥:主要是地球的自转。在自转过程中，地球各圈层角速度不同，这种差异旋转形成的动能又转变为热能，积累在地核与地幔的边界，造成热膨胀，热膨胀使地核、地幔边界的热物质涌动，往地表上升，称为热幔柱，在地壳薄弱的地方喷涌而出，就形成了众所周知的火山爆发，由此也带动了地壳圈层不同区域的构造运动。同时，火山喷发的强弱变化影响了地球表面大气温度等的变化，就是气候变化。另外还有一种“力”，是外部的，大家可能会想到，那就是地球与天体之间的引力。不要小瞧这个 “力”，很强大。大量研究表明，地震活动和天文因素之间确实存在着某种关系，某些天文因子影响地震的孕育过程，或触发地震的发生。比如，潮汐可以为地震提供足够的能源。
地震研究
不可忽视天文和大气因素
辽宁日报:您是说“潮汐”与地震还有很大的关系？
杨学祥:以近20年世界上影响大的16次大地震为例，其中发生在上、下弦前后两天内的大地震为5次，而发生在农历初一和十五前后各两天的大地震却有 8次之多；发生在其他时间的大地震也有3次，包括1999年我国台湾“9・21”大地震（发生在农历十二）。 16次大地震有13次与潮汐的极值有关，1976年的唐山地震和2004年印尼地震也都发生在日月大潮附近。上、下弦前后或满月前后，江、海潮汐都比较强烈，这恰恰说明地震与潮汐变化有关，强潮汐对地震火山的激发作用，这个激发作用在厄尔尼诺和拉尼娜盛期和交界处更加明显。
辽宁日报:您的天文与潮汐对地震影响的论断在科学界是否已经有了共识？
杨学祥:天文因素与地震灾害关系研究已经开展多年，早在上世纪70年代，我国就有利用地震资料和天文周期分析的方法开展中期地震预报的研究课题，目前我国还有专门的天文气象与地震专业委员会。日本防灾科学技术研究所在今年2月的一份报告中就指出，太阳、月球和地球处在一条直线上时，月球和太阳的引潮力会形成合力，引发大潮，而大潮能够对太平洋地区的地壳产生巨大压力，部分坚固性稍差的地壳会出现裂缝。记得3月初，中国工程院院士、中国地震局地球物理所研究员许绍燮在接受《科学时报》采访时说，长期以来，地震学家预测，绝大部分人只关心地球内部，结果是获得的有效信息仅仅只有30%，还有70%的信息可能在哪里？他指出，历史资料显示，地震活动与太阳活动的百年、四季和昼夜相关联。
辽宁日报:那么，地球自转也好，天体引力引发的潮汐也好，哪个作用更大？如何分析出每次地震，特别是大地震是自转或天体引力触发了地球的哪根“神经”而引起的？
杨学祥:地球的自转速度其实一直处于变化之中。 1955年以后，有研究人员用探测仪器发现，地球自转加速度大约每四年就有一次突然变化。尽管突然变化的原因没人能说清楚，但根据华盛顿和里士两地测得的地球转速季度平均值的变化，其转折点分别在1957年、1961年和1965年。而这 三年前后，分别发生了1957年3月 9日阿拉斯加9.1级地震、1960年的智利9.5级超大地震和1964年的阿拉斯加9.2级大地震。更令人惊讶的是，月亮近地潮和太阳近地潮与地球自转速度的变化周期也有对应关系。另外，这些变化还共同影响了地球陆、海、气中的能量相互作用和物质相互交换，即大气状况，就是我们说的气候变化，对地震的发生产生了直接的作用。
辽宁日报:大气？地壳？难道大气能压迫地壳产生地震？
杨学祥:这里有个中介，就是覆盖地球表面更大面积的海水。而这个大气主要是指太平洋上的高压高空气压流。潮汐、地球自转、高空气压流等就像压跷跷板一样把地球板块压来压去，引起板块摩擦和板块相互作用。高空气压流、地球的自转等会使得海水温度和运动发生剧变――水温的变化会产生巨大的水流，外加月球的引力使流动更加剧烈，当某地域洋壳由于海水增加、压力加大而下降，会压迫洋壳下软流物质向大陆运动，使大陆边缘上升；反之，当某地洋壳由于海水减少而上升时，大陆下软流物质向洋壳运动，使陆缘下降。整个地球板块就像玩跷跷板一样，这种现象直接导致地震频发，并使地震带集中在海陆交界的地区。
大地震的统计
强震与 “拉马德雷”冷、暖位相存在对应规律
辽宁日报:这其中有没有什么规律可循？就是海水怎样运动，或者何时发生变化能引起地震，特别是强震？
杨学祥:我们先看一组统计数据，1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共22次。其中在1889-1924年发生6次（国外数据是4次），在 1925-1945年发生1次，在1946-1977年发生11次 （国外数据是7次），在1978-2000年发生0次，在2000-2010年已发生4次。具体的地震名称我就不一一列举了。
辽宁日报:这个时间段的划分和统计有何意义呢？
杨学祥:刚才讲了，海水的温度变化是关键，那么，其最主要的影响来自于太平洋上空的一种高空气压流，称为“拉马德雷”，在气象和海洋学上被称为 “太平洋十年涛动”，并分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种形式持续20年至30年。“暖位相”时，北美大陆附近海面的水温就会异常升高，同时太平洋高空气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动，低空气流向大陆移动，在它的推动下，中太平洋海面降低。当“冷位相”出现时，情况正好相反。这样，中太平洋海面反复升降，从而导致地壳跷跷板运动，引发强烈的地震活动。1889-1924年和1947-1976年是冷位相时期，1925-1946年和1977-1999年是暖位相时期。2000年地球再次进入“拉马德雷”冷位相，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（可能是拉尼娜年）及其前一年（可能是拉尼娜年）、2018年（可能是厄尔尼诺年）及其前一年（可能是拉尼娜年）爆发特大强震的可能性大。
辽宁日报:我听明白了，主要是海水的激烈流动和升降惹的祸。那气候变暖导致的冰川融化也会使海水增加，近几年的强震和这个有没有关系？
杨学祥:有很大关系。从大的时间跨度讲，地球气候是冰期和间冰期反复交替，形成冷暖交替，而冷暖变化导致冰川或增加或融化，这一变化就使得海水增减、地壳均衡遭到破坏，形成地震和火山的周期活动。
从近百年来看，由气候变化引起的海平面变化是环太平洋强震集中发生在“拉马德雷”冷位相时期的另一个原因。刚才说了，在1977-1999年“拉马德雷”暖位相时期连续22年没有发生8.5级以上强震，全球气候在这一时期也是迅速变暖，冰川融化，海平面上升，太平洋增加了5厘米至10厘米厚的海水层，水多了就重，对下面洋壳的压力就要增加。在暖位相末期，就是2000年左右，达到最大值，压得洋壳不得不破裂下降，更由于地球表面是球面，洋壳下降过程中受到地缘陆壳的强烈挤压，于是俯冲到陆壳下面，这一过程就可能引发一系列强震，所以地震多集中在陆海边缘，危及沿海城乡的安全。反之，当海平面下降时，洋壳压力减少，上升扩张，次强地震就发生在大洋中脊，对人类几乎就没有威胁。
分析与结论
2000年开始地球进入了“拉马德雷”冷位相时期，2000-2035年是全球强震爆发时期
辽宁日报:那些不是发生在环太平洋的地震，比如内陆的汶川地震、新疆等地的地震，它们的地质变化、板块运动和海水、潮汐及气候等有关系吗？
杨学祥:在所谓的“内陆”，也有地震带分布，比如我国西北、西南地区，它们在欧亚地震带上。其实，印度洋向北扩张推动印度大陆向北运动，与欧亚大陆相撞形成了喜马拉雅造山带和青藏高原。该地区的地震也和印度洋的海平面变化 （特别是潮汐的南北震荡）有关。地震和气候是相互作用的:气候变暖导致冰川融化，海平面上升导致洋壳下降并伴随地震火山活动，深海地震将海底冷水翻上表面，导致气候变冷。这就是郭增建先生的 “深海巨震降温说”。 2004年12月26日印尼9.1级地震海啸后，全球严重低温冷害事件频发就是证据。
辽宁日报:“冷、暖位相”的理论能与人类历史的所有大地震的发生相吻合吗？您对未来爆发强震的预测是建立在科学分析的基础上的吗？它的意义是什么呢，是否说明地震进入了高发期？
杨学祥:人类用现代科学的手段全面、准确地对地震进行监控、记录和研究只有百余年的历史，古代虽然也有地震记载，但既不全面也不准确，比如震级，特别是从全球范围研究来说；而且，人类活动对大气的影响在近百年内有相似性，所以，以百余年的地震资料来分析是现实的，也是科学可信的。同时进行的还有地球动力研究方面的物理与数学的计算研究。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和低温期。这个学术观点不断得到国际科学界最新研究结果的支持。 2010年初的低温暴雪、智利强震也是证据。
辽宁日报:哪些地区有可能发生这样的强震能预测出来吗？
杨学祥:这个结论还属于长（中）期趋势分析。至于地区，很多国家的地震研究者给出了自己意见，我们通过综合研究，在2007年曾列出8个地区，大致为北美西海岸、日本列岛、海湾地区、土耳其、菲律宾、印度尼西亚、中国台湾和南美西海岸一带，这其中约有一半可能会发生强震。这些地区也是国内外科学家研究、观测和预测的重点。另外，美国阿拉斯加、俄罗斯堪察加半岛和中国西部也是地震高发区域。这提醒我们要增强抗震防灾意识。
当然，地震研究是一个极其复杂的领域，对其研究还远没有达到可以准确预测的程度，虽然得到了一些初步的结果，但对于物理机制的研究还有待进一步深入，地壳内巨大能量的突然释放不是无缘无故的，它一定受到了来自地球内部或内外部的某种或某几种力量的影响，能否引发地震除了上面提到的因素外，还要取决于其他因素，如地质构造带的分布、地壳挤压褶皱的积累程度等。只有多学科的互相渗透，进行多因子的综合考虑，才有利于地震的研究和预测效果的提高。
■延 伸
专家预测未来强震爆发区
专家认为，2030年内，未来地震还将是威胁人类的最难预测的自然灾害，将有5次左右的巨大地震在以下地区发生。
◆美国西部
加州一家地方报纸引用地震专家的话说，美国西部未来十年内可能发生里氏9级的大地震。西北部的西雅图市受灾可能性最大。
◆旧金山
据美国科学家的一项最新研究结果，在2000年至2020年期间，旧金山很有可能会再度遭遇与1906年类似的那样一场大地震。科学家预测，这场地震的发生几率为25%。美国地质测量局于2002年开展的一项研究工作曾计算出，在2002年至2031年之间，圣安德里亚斯断层有18.2%的可能性爆发7级或7级以上的地震，从而对旧金山地区造成致命打击。
◆洛杉矶
俄罗斯科学家认为，洛杉矶地壳断层内部运动目前在整个观测史上达到峰值，这有可能成为在未来几年内发生洛杉矶市的毁灭性地震的原因。美国加利福尼亚大学的研究组组长吉姆奥尔辛说，“截至目前，断层南部发生地震的可能性大约为70%，地震强度将达到里氏8级。”俄罗斯科学院地球物理研究所大陆地震活动和地震危险性预测实验室主任阿历克谢扎维亚洛夫表示，除了著名的圣安德烈斯断层之外，加利福尼亚滨海地区还有几个相邻断层。其中地壳断层的内部运动甚至比这一断面更为强烈，这些构造很快也可能演化成为构造运动，这将加重局势危机。
◆海湾
美国地质学家发出的一份最新的全球地质调查报告表明，在全球各大陆板块中，目前最为脆弱的就属中东海湾地区了，科学家预测，在未来5年内，海湾地区将会发生1906年以来最为严重的地震。该份报告表明，这次地震将会超过7.9级，损失将达数千亿美元。
◆台湾西北部
美国加州理工学院的席叶博士表示，台湾地层平时持续释放能量虽然有助于地层的稳定，却无法保证大地震不会再度发生。席叶博士认为，位于桃园与台北之间的地层活动相当频繁，将来有可能导致台北盆地的地层突然下沉1公尺到3公尺，若是发生以上地层移动的状况，台北有可能产生规模7级到7.5级的大地震。
◆印尼
地震学家警告说，印尼地区可能会发生第三次大地震。澳大利亚地震学家菲尔卡明斯认为，还会发生第三次地震，因为在最近这次地震之后，地质压力将进一步增加。他说:“偏东南方的地区发生地震的时间可能会早于我们的预料。但我们无法预测准确时间。它也许会在20年到50年之内发生，而不是100年。 ”
◆东京
日本科学家的研究表明，今后50年东京发生直下型地震的几率为90％。首都圈肯定会发生7级以上的大地震。至于地震带来的损失，差别在于灾害发生之 “前”和之“后”，预先的防灾措施能够做到什么程度。
◆日本东南海
日本地震调查委员会指出，在未来30年内，发生东南海大地震的可能性在60％以上。所谓“东南海大地震”是指菲律宾板块与欧亚大陆板块碰撞而引发的地震，1944年和1946年曾连续发生。据日本地震专家统计，这种地震的周期是50年至100年，震级将在8级以上。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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