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第二節(jié) 地震的時(shí)間規(guī)律

 地震和火山探秘 2021-11-06

      在地震的孕育過(guò)程中,軟流圈中的巖漿流圍繞舌巖體轉(zhuǎn)動(dòng),形成巖漿流渦旋。在巖漿流渦旋形成之初,其規(guī)模和作用強(qiáng)度都相對(duì)較小,對(duì)舌巖體的扭旋作用較弱。然而,每次天文潮效應(yīng)都將給巖漿流渦旋注入能量,在經(jīng)歷一個(gè)或幾個(gè)天文潮周期后,一直處在能量加載狀態(tài)的巖漿流渦旋,其能量積累即可達(dá)到扭斷舌巖體的水平。臨震前的天文潮效應(yīng),就是壓倒駱駝的最后一根稻草。地球表面的海水與地球內(nèi)部的巖漿流同步漲落,因此,通過(guò)分析海潮漲落情況,可以總結(jié)出地震的時(shí)間規(guī)律。

一、天文大潮效應(yīng)

      在任何時(shí)刻,圍繞地球的海平面都有兩個(gè)突出的部分,在理想的情況下,它們分別出現(xiàn)在地表面離月球最近和最遠(yuǎn)的地方。之所以出現(xiàn)這種狀況,是因?yàn)檎龑?duì)月球的地方受引力大,海水向外膨脹,形成引力潮;而背對(duì)月球的地方海水受引力小,離心力變大,海水在離心力作用下,向背對(duì)月球的地方膨脹,形成離心潮,故一天有兩次漲潮,這是一種常見(jiàn)的天文潮效應(yīng)。

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太陽(yáng)、地球和月亮三者的位置不同,地球上所受到的引力大小也不盡一致。農(nóng)歷每月的初一、十五,日、地、月基本在一條線上,地球上各點(diǎn)所受到的日月引力相互疊加,使高潮極高,低潮極低,稱(chēng)之為大潮。根據(jù)地震的形成機(jī)制推斷,朔望大潮給巖漿流渦旋注入了大量的能量,對(duì)下潛板塊的扭旋作用增強(qiáng),舌巖體極易發(fā)生斷裂與脫落。因此,每月農(nóng)歷的初一、十五是地震的高發(fā)期。

      在地震時(shí)間規(guī)律性方面,中國(guó)人總結(jié)出了“躲過(guò)初一,躲不過(guò)十五”之說(shuō)。1966年3月22日,我國(guó)河北寧晉發(fā)生7.2級(jí)地震,這天正好是農(nóng)歷初一。1976年7月28日,唐山發(fā)生特大地震,這天正好是農(nóng)歷初二。在河北(包括京津)地區(qū),史料載明日期大于6級(jí)的地震有30次,發(fā)生在初一、十五前后各一天的大地震,占總地震數(shù)的55%。在整個(gè)華北地區(qū),自1966年~1984年間發(fā)生5級(jí)以上的地震95次,其中發(fā)生在朔望期(取朔望日前一天至后兩天)的為48次,約占50.5%;6級(jí)以上的地震共19次,發(fā)生在朔望期的為10次,約占52.6%;7級(jí)以上的地震共5次,發(fā)生在朔望期的為3次,占60%。這些比例都比自然概率27.1%高得多。除此以外,新疆柯平地區(qū)及江蘇溧陽(yáng)一帶的地震也明顯與朔望期有關(guān)。[57]

       受天文大潮的影響,在一天當(dāng)中,地震的發(fā)震時(shí)間也具有規(guī)律性。科學(xué)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),大地震主要集中在夜晚的兩端,一是凌晨0點(diǎn)~5點(diǎn),一是晚間18點(diǎn)~21點(diǎn)。1300~1976年的600多年間,中國(guó)發(fā)生的29次特大地震,有21次發(fā)生在夜晚,占72%;1990~2000年全球有重大傷亡破壞的8次大地震中,有7次發(fā)生在夜晚,占87%。[58]

     對(duì)上述現(xiàn)象的解釋是,每月農(nóng)歷初一,月亮都是在凌晨時(shí)刻升起,此時(shí)引潮力最大,因此,朔日所發(fā)生的地震都集中在凌晨時(shí)分。而每月農(nóng)歷十五,月亮都是在傍晚時(shí)刻升起,因此,望日所發(fā)生的地震都集中在傍晚時(shí)分。另一方面,太陽(yáng)的朝升夕落所產(chǎn)生的引潮力變化,也是導(dǎo)致地震集中在夜晚兩端的重要原因。

二、月球近地潮效應(yīng)

      月球的近地潮效應(yīng)也是誘發(fā)地震的原因之一。月球繞地球公轉(zhuǎn)運(yùn)行在橢圓形軌道上,公轉(zhuǎn)周期為27.5天,即每27.5天靠近和遠(yuǎn)離地球一次,近地潮要比遠(yuǎn)地潮大39%。由此可以推測(cè),當(dāng)朔望大潮和月球的近地潮效應(yīng)疊加時(shí),必將引發(fā)強(qiáng)震。

如2008年6月3日21時(shí),月球運(yùn)行至近地點(diǎn):6月4日凌晨3時(shí)23分,太陽(yáng)、月球和地球排列成一條直線(朔)。對(duì)地球來(lái)說(shuō),這兩個(gè)天文潮汐的時(shí)間間隔只有6個(gè)小時(shí),兩個(gè)臨近的天文潮疊加形成強(qiáng)天文潮。據(jù)此推測(cè),6月3~4日是強(qiáng)震的高發(fā)期。

6月4日,美國(guó)地質(zhì)勘探局報(bào)告,南太平洋島國(guó)所羅門(mén)群島附近海域4日凌晨發(fā)生里氏6.2級(jí)地震。地震發(fā)生在當(dāng)?shù)貢r(shí)間4日凌晨3時(shí)20分,震中位于所羅門(mén)群島首都霍尼亞拉東南184公里處。在這次地震發(fā)生1個(gè)小時(shí)后,印度尼西亞的弗洛勒斯島附近海域也發(fā)生里氏6.1級(jí)地震。

火山活動(dòng)與地震遵循相同的時(shí)間規(guī)律性。美國(guó)火山專(zhuān)家?jiàn)W馬拉夫婦經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年觀測(cè)發(fā)現(xiàn),火山噴發(fā)與月球的軌道位置和月相存在密切關(guān)系。他們的結(jié)論是:火山最有可能?chē)姲l(fā)的時(shí)候,是當(dāng)月球處于近地點(diǎn)并發(fā)生滿(mǎn)月的情況下,此時(shí)火山活動(dòng)處于最活躍時(shí)期。

三、天文小潮效應(yīng)

      農(nóng)歷每月的初七、初八(上弦)或二十二、二十三(下弦),月亮轉(zhuǎn)到了和太陽(yáng)成90°的位置,日、月引力大致垂直,二力相互抵消,使高潮、低潮的差異最小,稱(chēng)之為小潮。地震學(xué)家們?cè)诮y(tǒng)計(jì)云南地區(qū)發(fā)生的地震時(shí)發(fā)現(xiàn),地震最喜歡在農(nóng)歷二十二光臨云南,云南地區(qū)地震在農(nóng)歷二十二這天釋放的能量占總能量的26.1%。二十世紀(jì)以來(lái),包括5.12汶川地震在內(nèi)的許多大地震都發(fā)生在小潮期。[58]

1920年12月16日,農(nóng)歷十一月初七,寧夏回族自治區(qū)海原縣發(fā)生8.5級(jí)地震;

1925年3月16日, 農(nóng)歷二月二十二, 云南大理發(fā)生7.1級(jí)地震;

1951年12月21日,農(nóng)歷十一月二十三,在麗江—?jiǎng)Υòl(fā)生6.3級(jí)地震;

1975年2月4日,農(nóng)歷臘月廿四, 海城發(fā)生7.3級(jí)地震;

1999年8月17日,農(nóng)歷七月初七,土耳其西部發(fā)生7.8級(jí)地震;

2005年10月8日,農(nóng)歷九月初六, 巴基斯坦克什米爾地區(qū)發(fā)生7.8級(jí)地震;

2006年12月26日,農(nóng)歷十一月初七,臺(tái)灣南部海域發(fā)生7.2級(jí)地震;

2008年5月12日,農(nóng)歷四月初八,四川汶川發(fā)生8.0級(jí)地震。

      按說(shuō)理,只有天文大潮誘發(fā)強(qiáng)震的幾率較高,為什么在小潮期也有強(qiáng)震發(fā)生呢?這是一個(gè)值得探究的話題。

      筆者研究認(rèn)為,小潮期太陽(yáng)和月亮的引潮力相互垂直,日、月潮潮峰潮谷相錯(cuò),太陽(yáng)潮消落之際,正是太陰潮上漲之時(shí)。雖然二者沒(méi)有合在一起形成大潮,但是,每一次潮漲潮落,都將給巖漿流渦旋注入能量,只不過(guò)天文大潮是一次性注入,天文小潮則是分兩次注入。天文小潮效應(yīng)有一個(gè)前提,它要求太陽(yáng)和月亮引潮力作用的緯度區(qū)相臨近,用M、N分別代表太陽(yáng)和月亮作用于地表的緯度,只要M、N線近似重合,就可產(chǎn)生類(lèi)似天文大潮的疊加效應(yīng)。

      5.12汶川大地震臨震前,5月10日月球抵達(dá)近地點(diǎn);5月11日,太陽(yáng)位于天空北緯18o,而月亮由北往南掠過(guò)北緯18o。根據(jù)這些資料所提供的信息,5月10日地球上出現(xiàn)了近地潮;5月11日太陽(yáng)和月亮引潮力作用點(diǎn)有一時(shí)間段位于同一緯度線上(M=N),5月12日,月亮引潮力作用點(diǎn)移至北緯25o附近。在北緯18o~25o區(qū),太陽(yáng)和月亮所產(chǎn)生的引力潮相隔半個(gè)周期(6小時(shí)),太陽(yáng)潮與太陰潮此消彼漲,在落潮過(guò)程中,分別向巖漿流渦旋注入能量。對(duì)于北緯30o附近區(qū)域的地下巖漿流渦旋來(lái)說(shuō),太陰潮和太陽(yáng)潮所注入的能量之和,正好相當(dāng)于一次朔望大潮注入的能量。5月12日14時(shí)許,經(jīng)歷了近地潮、太陰潮和太陽(yáng)潮三次能量注入,巖漿流渦旋能量積累達(dá)到了誘發(fā)地震的臨界狀態(tài),在四川汶川一帶引發(fā)了8.0級(jí)地震。

       天文小潮期誘發(fā)地震的關(guān)鍵在于,日月引潮力作用在同一緯度線上,M=N。天文大潮的相變周期為十二小時(shí),而天文小潮則是在十二小時(shí)內(nèi)分別經(jīng)歷了太陽(yáng)潮和太陰潮,相變周期實(shí)為六小時(shí)。在M=N情況下,天文小潮與天文大潮誘發(fā)地震的效果相等。據(jù)此推斷,在天文大潮期和天文小潮期,應(yīng)該特別關(guān)注以下時(shí)間組合:

      (1)春分和秋分時(shí)節(jié),月亮赤緯角最小值組合(M=N=0o)。此時(shí)太陽(yáng)和月亮同處在地球赤道面上,引潮力達(dá)到最大值,造成一年中春、秋兩次高潮。該組合為地震和火山活動(dòng)的高發(fā)期。

       例如,2008年9月22日秋分,9月15日,月亮赤緯角達(dá)到最小值-0.00099o,15日為日月大潮(望日)。

      震情:9月13日哥倫比亞發(fā)生5.7級(jí)地震,東帝汶發(fā)生5.7級(jí)地震,9月15日阿拉斯加發(fā)生5.2級(jí)地震,9月16日中大西洋海嶺發(fā)生5.8級(jí)地震,東帝汶發(fā)生5.7級(jí)地震,17日中太平洋海嶺發(fā)生6.0級(jí)地震。

     2008年9月28日,月亮赤緯角達(dá)到最小值-0.00059o,29日為日月大潮(朔日)。

     震情:27日菲律賓6級(jí)地震,29日克馬德克群島7級(jí)地震,10月1日日本5.6級(jí)地震。

     (2)夏至和冬至?xí)r節(jié),月亮赤緯角最大值組合(M=N≈23.50o±4o)。此時(shí)日月引潮力作用點(diǎn)大致處在同一緯度區(qū),在中緯度區(qū)形成大潮。該組合為地震和火山活動(dòng)的高發(fā)期。

      2008年6月21日夏至,太陽(yáng)光直射北回歸線北緯23.5o,6月4日月球赤緯角達(dá)到最大值27.5°;6月3日為月球近地潮,4日為日月大潮(朔日)。

      震情:6月4日,南太平洋島國(guó)所羅門(mén)群島附近海域發(fā)生6.2級(jí)地震(對(duì)稱(chēng)潮效應(yīng))。在這次地震發(fā)生1個(gè)小時(shí)后,印度尼西亞的弗洛勒斯島附近海域也發(fā)生6.1級(jí)地震。

四、月亮赤緯角最大值效應(yīng)

      我們知道,月球視運(yùn)動(dòng)軌道面——白道面與地球赤道面之間存在著夾角,因而,月亮在天空中的運(yùn)行軌跡每天都處在變化之中。有些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)月亮赤緯角達(dá)到最大值時(shí),發(fā)生強(qiáng)震的比率較高。在2005~2007年月亮赤緯角最大值時(shí)期,2004年12月26日、2005年3月28日、2007年9月12日,印尼蘇門(mén)答臘相繼發(fā)生9.1級(jí)、8.5級(jí)、8.6級(jí)特大地震。2008年5月12日,中國(guó)四川汶川發(fā)生8級(jí)地震。經(jīng)對(duì)中國(guó)1940~1981年7級(jí)以上地震統(tǒng)計(jì),在月亮赤緯角最大值期間發(fā)生地震的比率為38%,超過(guò)同期朔望大潮的發(fā)震比率[59]。上述事實(shí)表明,月亮赤緯角最大值與地震之間存在著較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

參考震例:

發(fā)震 時(shí)間   震級(jí)  震中參考地名   月亮赤緯角 月亮近地潮  M值     N值

1940-07-10 7.30   黑龍江東寧      7-10:-0.002  7-5      18.23      0

1941-12-26 7.00   云南瀾滄        12-25:0.00   12-17   -22.5     0

1946-01-11 7.20   黑龍江寧安南  1-10:-0.00   1-14    -18.23     0

1947-03-17 7.70   青海達(dá)日南     3-16:-25.9  3-29      0     -25.9

1951-10-22 7.25   臺(tái)灣鳳林       10-20:28.3   10-7     -7.8   28.3

1955-04-14 7.50   四川康定折多糖 4-12:23.8   4-24     6.3      23.8

1955-04-15 7.00   新疆烏恰西       4-12:23.8   4-24     6.3     23.8

     分析上述震例,可以發(fā)現(xiàn),不僅月亮赤緯角最大值期間發(fā)震比率較高,在太陽(yáng)赤緯角最大值期間,也有強(qiáng)震發(fā)生,只是統(tǒng)計(jì)比率較低而已;且N值(或M值)為最大值時(shí),M值(或N值)都很小或?yàn)榱?。還有一個(gè)值得注意的現(xiàn)象,就是這些地震大多發(fā)生在小潮期或臨近日期,這是怎么回事呢?

      筆者以為,在天文小潮期,太陽(yáng)潮和太陰潮漲落相差半個(gè)周期,太陰潮漲潮之際,正是太陽(yáng)潮退潮之時(shí);反之亦然。如果此期間月亮赤緯角達(dá)到最大值,太陽(yáng)赤緯角達(dá)到最小值,那么,將在18.30o—28.60o緯度區(qū)形成太陰潮,在赤道線上形成太陽(yáng)潮。太陽(yáng)潮和太陰潮分屬于不同區(qū)域,且漲落相差半個(gè)周期,這樣在M、N之間,地下巖漿流將形成一種諧振式流動(dòng)。太陰潮漲潮——太陽(yáng)潮落潮時(shí),巖漿流由赤道低緯度區(qū)向中緯度區(qū)流動(dòng);經(jīng)過(guò)六小時(shí)后,太陽(yáng)潮漲潮——太陰潮落潮時(shí),巖漿流又將由中緯度區(qū)向赤道低緯度區(qū)流動(dòng)。諧振式流動(dòng)結(jié)果是,太陽(yáng)潮和太陰潮在漲落過(guò)程中,同時(shí)向M—N之間區(qū)域巖漿流渦旋注入能量,產(chǎn)生了與天文大潮相同的效應(yīng)。這就是小潮期月亮赤緯角達(dá)到最大值時(shí),發(fā)震比率較高的主要原因。

      同理,在天文小潮期,當(dāng)太陽(yáng)赤緯角達(dá)到最大值、太陰赤緯角為最小值時(shí),同樣可以產(chǎn)生諧振式流動(dòng)效應(yīng)。一些發(fā)生在夏至、冬至日前后的地震與此效應(yīng)有關(guān)。

      另一方面,由于月亮引潮力占總引潮力的70%,月亮引潮力作用效應(yīng)明顯大于太陽(yáng)引潮力,因此,在月亮赤緯角達(dá)到最大值時(shí),還會(huì)表現(xiàn)出單一的誘發(fā)地震機(jī)制。

      例如,2006年5月16日,農(nóng)歷四月十九,月亮赤緯角達(dá)到最大值南緯28.54o,這一天接連發(fā)生兩次7級(jí)以上強(qiáng)震。在印尼蘇門(mén)答臘西南海中(北緯0.1o,東經(jīng)97.2o)發(fā)生7.2級(jí)地震,新西蘭北部(南緯31o,東經(jīng)179.2o)發(fā)生7.5級(jí)地震。

      新西蘭發(fā)震地點(diǎn)臨近月亮引潮力作用點(diǎn)運(yùn)行軌跡—N線。據(jù)此推斷,發(fā)生在新西蘭北部7.5級(jí)地震,就是由月亮引潮力誘發(fā)的。

       月球圍繞地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在一個(gè)公轉(zhuǎn)周期(27.5天)赤緯角兩次達(dá)到最大值;因此,在一個(gè)月內(nèi),由月亮赤緯角最大值效應(yīng)引發(fā)的地震活動(dòng),將出現(xiàn)兩次高峰期。大量的地震統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證明了上述推測(cè)??茖W(xué)家們對(duì)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局從1964年到1971年記錄的42000個(gè)地震進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,地震數(shù)峰值是13.65天,每月出現(xiàn)兩次這樣的峰值??茖W(xué)家們分析了1949~1974年美國(guó)阿拉斯加和中美洲的大量地震,也發(fā)現(xiàn)有13.65天的周期。[57]

      地球自轉(zhuǎn)速度的變化,也是影響地震活動(dòng)的因素之一。一年中4月9日~7月28日,11月18日~1月23日為地球自轉(zhuǎn)速度的加速階段。離心力增大,地球上的流體物質(zhì)將由高緯度區(qū)向低緯度區(qū)流動(dòng)。一年中1月25日~4月7日,7月30日~11月16日為地球自轉(zhuǎn)的減速階段,離心力減小,流體物質(zhì)又將由低緯度區(qū)向高緯度區(qū)流動(dòng)。根據(jù)地震形成機(jī)制,如果地下巖漿流的運(yùn)動(dòng)方向與日月引潮力的作用方向相同,就會(huì)加快巖漿流渦旋的生成和能量積累,誘發(fā)地震活動(dòng)。如果地下巖漿流的運(yùn)動(dòng)方向與日月引潮力的作用方向相反,則會(huì)減弱巖漿流渦旋的生成和能量?jī)?chǔ)備,抑制地震活動(dòng)。在地震的實(shí)際觀測(cè)中,科學(xué)家們確已發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)處在加速與減速交換期,全球的大地震比較活躍。

       綜上所述,在天文大潮效應(yīng)的作用下,引發(fā)了地球50%以上的地震;在月球近地潮效應(yīng)、天文小潮效應(yīng)和月亮赤緯角最大值效應(yīng)作用下,引發(fā)了另一部分不足50%的地震。可以肯定,地球上的大地震,是太陽(yáng)和月球兩種引潮力共同作用的結(jié)果。

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