??? 專家檔案

????楊學(xué)祥，吉林大學(xué)地球探測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授。主要從事地球動(dòng)力學(xué)研究，發(fā)表文章近百篇，出版專著《地球差異旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)》一部。主持完成國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“地球各圈層能量交換過程與全球變化的關(guān)系”。2004年被聘為中國地球物理學(xué)會(huì)天災(zāi)預(yù)測專業(yè)委員會(huì)委員。2009年10月發(fā)表文章《2009年發(fā)生冷冬的四大原因》。

????2010年僅前3個(gè)月，地球便遭遇了一連串的強(qiáng)烈地震：1月12日海地7.3級(jí)地震，2月27日智利8.8級(jí)地震，2月27日琉球群島7.2級(jí)地震，3月4日高雄6.7級(jí)地震，3月13日印尼6.2級(jí)地震……地震給人類造成巨大的悲劇，也再次成為人們關(guān)注的領(lǐng)域，地球已經(jīng)被調(diào)成“震動(dòng)狀態(tài)”了嗎？是什么引發(fā)了地球的大震動(dòng)？未來幾年還會(huì)有大地震嗎？面對這樣的疑問，我們走近專家，聽聽他的解析……

????地震

????“力”的作用，“動(dòng)”的結(jié)果

????遼寧日報(bào)：最近地震頻發(fā)，請您從科學(xué)的角度為我們解析有關(guān)地震的知識(shí)，比如過程，趨勢。

????楊學(xué)祥：好的。地震多發(fā)生在各大板塊的結(jié)合處，板塊學(xué)說很好地解釋了地震發(fā)生時(shí)的地質(zhì)構(gòu)造變化，但變化的動(dòng)力是什么？如果把“板塊為什么會(huì)相互作用”這個(gè)問題解決了，那么我們也就能清楚地認(rèn)識(shí)地震了。但是，上世紀(jì)60年代“板塊學(xué)說”被提出時(shí)，并沒有很好的關(guān)于動(dòng)力源的解釋，多年來，科學(xué)家一直在探討、分析、補(bǔ)充這個(gè)問題。現(xiàn)在總的來看，其動(dòng)力還是要?dú)w結(jié)到一個(gè)字——“力”。有了“力”，地殼才能動(dòng)，地震的發(fā)生是地殼“動(dòng)”的一種形式和結(jié)果。

????遼寧日報(bào)：“力”從何來，是什么力？

????楊學(xué)祥：主要是地球的自轉(zhuǎn)。在自轉(zhuǎn)過程中，地球各圈層角速度不同，這種差異旋轉(zhuǎn)形成的動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽e累在地核與地幔的邊界，造成熱膨脹，熱膨脹使地核、地幔邊界的熱物質(zhì)涌動(dòng)，往地表上升，稱為熱幔柱，在地殼薄弱的地方噴涌而出，就形成了眾所周知的火山爆發(fā)，由此也帶動(dòng)了地殼圈層不同區(qū)域的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，火山噴發(fā)的強(qiáng)弱變化影響了地球表面大氣溫度等的變化，就是氣候變化。另外還有一種“力”，是外部的，大家可能會(huì)想到，那就是地球與天體之間的引力。不要小瞧這個(gè)“力”，很強(qiáng)大。大量研究表明，地震活動(dòng)和天文因素之間確實(shí)存在著某種關(guān)系，某些天文因子影響地震的孕育過程，或觸發(fā)地震的發(fā)生。比如，潮汐可以為地震提供足夠的能源。

????地震研究

????不可忽視天文和大氣因素

????遼寧日報(bào)：您是說“潮汐”與地震還有很大的關(guān)系？

????楊學(xué)祥：以近20年世界上影響大的16次大地震為例，其中發(fā)生在上、下弦前后兩天內(nèi)的大地震為5次，而發(fā)生在農(nóng)歷初一和十五前后各兩天的大地震卻有8次之多；發(fā)生在其他時(shí)間的大地震也有3次，包括1999年我國臺(tái)灣“9·21”大地震(發(fā)生在農(nóng)歷十二)。16次大地震有13次與潮汐的極值有關(guān)，1976年的唐山地震和2004年印尼地震也都發(fā)生在日月大潮附近。上、下弦前后或滿月前后，江、海潮汐都比較強(qiáng)烈，這恰恰說明地震與潮汐變化有關(guān)，強(qiáng)潮汐對地震火山的激發(fā)作用，這個(gè)激發(fā)作用在厄爾尼諾和拉尼娜盛期和交界處更加明顯。

????遼寧日報(bào)：您的天文與潮汐對地震影響的論斷在科學(xué)界是否已經(jīng)有了共識(shí)？

????楊學(xué)祥：天文因素與地震災(zāi)害關(guān)系研究已經(jīng)開展多年，早在上世紀(jì)70年代，我國就有利用地震資料和天文周期分析的方法開展中期地震預(yù)報(bào)的研究課題，目前我國還有專門的天文氣象與地震專業(yè)委員會(huì)。日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所在今年2月的一份報(bào)告中就指出，太陽、月球和地球處在一條直線上時(shí)，月球和太陽的引潮力會(huì)形成合力，引發(fā)大潮，而大潮能夠?qū)μ窖蟮貐^(qū)的地殼產(chǎn)生巨大壓力，部分堅(jiān)固性稍差的地殼會(huì)出現(xiàn)裂縫。記得3月初，中國工程院院士、中國地震局地球物理所研究員許紹燮在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》采訪時(shí)說，長期以來，地震學(xué)家預(yù)測，絕大部分人只關(guān)心地球內(nèi)部，結(jié)果是獲得的有效信息僅僅只有30%，還有70%的信息可能在哪里？他指出，歷史資料顯示，地震活動(dòng)與太陽活動(dòng)的百年、四季和晝夜相關(guān)聯(lián)。

????遼寧日報(bào)：那么，地球自轉(zhuǎn)也好，天體引力引發(fā)的潮汐也好，哪個(gè)作用更大？如何分析出每次地震，特別是大地震是自轉(zhuǎn)或天體引力觸發(fā)了地球的哪根“神經(jīng)”而引起的？

????楊學(xué)祥：地球的自轉(zhuǎn)速度其實(shí)一直處于變化之中。1955年以后，有研究人員用探測儀器發(fā)現(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)加速度大約每四年就有一次突然變化。盡管突然變化的原因沒人能說清楚，但根據(jù)華盛頓和里士兩地測得的地球轉(zhuǎn)速季度平均值的變化，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別在1957年、1961年和1965年。而這三年前后，分別發(fā)生了1957年3月9日阿拉斯加9.1級(jí)地震、1960年的智利9.5級(jí)超大地震和1964年的阿拉斯加9.2級(jí)大地震。更令人驚訝的是，月亮近地潮和太陽近地潮與地球自轉(zhuǎn)速度的變化周期也有對應(yīng)關(guān)系。另外，這些變化還共同影響了地球陸、海、氣中的能量相互作用和物質(zhì)相互交換，即大氣狀況，就是我們說的氣候變化，對地震的發(fā)生產(chǎn)生了直接的作用。

????遼寧日報(bào)：大氣？地殼？難道大氣能壓迫地殼產(chǎn)生地震？

????楊學(xué)祥：這里有個(gè)中介，就是覆蓋地球表面更大面積的海水。而這個(gè)大氣主要是指太平洋上的高壓高空氣壓流。潮汐、地球自轉(zhuǎn)、高空氣壓流等就像壓蹺蹺板一樣把地球板塊壓來壓去，引起板塊摩擦和板塊相互作用。高空氣壓流、地球的自轉(zhuǎn)等會(huì)使得海水溫度和運(yùn)動(dòng)發(fā)生劇變——水溫的變化會(huì)產(chǎn)生巨大的水流，外加月球的引力使流動(dòng)更加劇烈，當(dāng)某地域洋殼由于海水增加、壓力加大而下降，會(huì)壓迫洋殼下軟流物質(zhì)向大陸運(yùn)動(dòng)，使大陸邊緣上升；反之，當(dāng)某地洋殼由于海水減少而上升時(shí)，大陸下軟流物質(zhì)向洋殼運(yùn)動(dòng)，使陸緣下降。整個(gè)地球板塊就像玩蹺蹺板一樣，這種現(xiàn)象直接導(dǎo)致地震頻發(fā)，并使地震帶集中在海陸交界的地區(qū)。

????大地震的統(tǒng)計(jì)

????強(qiáng)震與“拉馬德雷”冷、暖位相存在對應(yīng)規(guī)律

????遼寧日報(bào)：這其中有沒有什么規(guī)律可循？就是海水怎樣運(yùn)動(dòng)，或者何時(shí)發(fā)生變化能引起地震，特別是強(qiáng)震？

????楊學(xué)祥：我們先看一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，1889年以來，全球大于等于8.5級(jí)的地震共22次。其中在1889-1924年發(fā)生6次(國外數(shù)據(jù)是4次)，在1925-1945年發(fā)生1次，在1946-1977年發(fā)生11次(國外數(shù)據(jù)是7次)，在1978-2000年發(fā)生0次，在2000-2010年已發(fā)生4次。具體的地震名稱我就不一一列舉了。

????遼寧日報(bào)：這個(gè)時(shí)間段的劃分和統(tǒng)計(jì)有何意義呢？

????楊學(xué)祥：剛才講了，海水的溫度變化是關(guān)鍵，那么，其最主要的影響來自于太平洋上空的一種高空氣壓流，稱為“拉馬德雷”，在氣象和海洋學(xué)上被稱為“太平洋十年濤動(dòng)”，并分別以“暖位相”和“冷位相”兩種形式交替在太平洋上空出現(xiàn)，每種形式持續(xù)20年至30年?！芭幌唷睍r(shí)，北美大陸附近海面的水溫就會(huì)異常升高，同時(shí)太平洋高空氣流由美洲和亞洲兩大陸向太平洋中央移動(dòng)，低空氣流向大陸移動(dòng)，在它的推動(dòng)下，中太平洋海面降低。當(dāng)“冷位相”出現(xiàn)時(shí)，情況正好相反。這樣，中太平洋海面反復(fù)升降，從而導(dǎo)致地殼蹺蹺板運(yùn)動(dòng)，引發(fā)強(qiáng)烈的地震活動(dòng)。1889-1924年和1947-1976年是冷位相時(shí)期，1925-1946年和1977-1999年是暖位相時(shí)期。2000年地球再次進(jìn)入“拉馬德雷”冷位相，根據(jù)前一次“拉馬德雷”冷位相時(shí)期特大地震發(fā)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(可能是厄爾尼諾年)及其前一年(可能是拉尼娜年)爆發(fā)特大強(qiáng)震的可能性大。

????遼寧日報(bào)：我聽明白了，主要是海水的激烈流動(dòng)和升降惹的禍。那氣候變暖導(dǎo)致的冰川融化也會(huì)使海水增加，近幾年的強(qiáng)震和這個(gè)有沒有關(guān)系？

????楊學(xué)祥：有很大關(guān)系。從大的時(shí)間跨度講，地球氣候是冰期和間冰期反復(fù)交替，形成冷暖交替，而冷暖變化導(dǎo)致冰川或增加或融化，這一變化就使得海水增減、地殼均衡遭到破壞，形成地震和火山的周期活動(dòng)。

????從近百年來看，由氣候變化引起的海平面變化是環(huán)太平洋強(qiáng)震集中發(fā)生在“拉馬德雷”冷位相時(shí)期的另一個(gè)原因。剛才說了，在1977-1999年“拉馬德雷”暖位相時(shí)期連續(xù)22年沒有發(fā)生8.5級(jí)以上強(qiáng)震，全球氣候在這一時(shí)期也是迅速變暖，冰川融化，海平面上升，太平洋增加了5厘米至10厘米厚的海水層，水多了就重，對下面洋殼的壓力就要增加。在暖位相末期，就是2000年左右，達(dá)到最大值，壓得洋殼不得不破裂下降，更由于地球表面是球面，洋殼下降過程中受到地緣陸殼的強(qiáng)烈擠壓，于是俯沖到陸殼下面，這一過程就可能引發(fā)一系列強(qiáng)震，所以地震多集中在陸海邊緣，危及沿海城鄉(xiāng)的安全。反之，當(dāng)海平面下降時(shí)，洋殼壓力減少，上升擴(kuò)張，次強(qiáng)地震就發(fā)生在大洋中脊，對人類幾乎就沒有威脅。

????分析與結(jié)論

????2000年開始地球進(jìn)入了“拉馬德雷”冷位相時(shí)期，2000-2035年是全球強(qiáng)震爆發(fā)時(shí)期

????遼寧日報(bào)：那些不是發(fā)生在環(huán)太平洋的地震，比如內(nèi)陸的汶川地震、新疆等地的地震，它們的地質(zhì)變化、板塊運(yùn)動(dòng)和海水、潮汐及氣候等有關(guān)系嗎？

????楊學(xué)祥：在所謂的“內(nèi)陸”，也有地震帶分布，比如我國西北、西南地區(qū)，它們在歐亞地震帶上。其實(shí)，印度洋向北擴(kuò)張推動(dòng)印度大陸向北運(yùn)動(dòng)，與歐亞大陸相撞形成了喜馬拉雅造山帶和青藏高原。該地區(qū)的地震也和印度洋的海平面變化(特別是潮汐的南北震蕩)有關(guān)。地震和氣候是相互作用的：氣候變暖導(dǎo)致冰川融化，海平面上升導(dǎo)致洋殼下降并伴隨地震火山活動(dòng)，深海地震將海底冷水翻上表面，導(dǎo)致氣候變冷。這就是郭增建先生的“深海巨震降溫說”。2004年12月26日印尼9.1級(jí)地震海嘯后，全球嚴(yán)重低溫冷害事件頻發(fā)就是證據(jù)。

????遼寧日報(bào)：“冷、暖位相”的理論能與人類歷史的所有大地震的發(fā)生相吻合嗎？您對未來爆發(fā)強(qiáng)震的預(yù)測是建立在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上的嗎？它的意義是什么呢，是否說明地震進(jìn)入了高發(fā)期？

????楊學(xué)祥：人類用現(xiàn)代科學(xué)的手段全面、準(zhǔn)確地對地震進(jìn)行監(jiān)控、記錄和研究只有百余年的歷史，古代雖然也有地震記載，但既不全面也不準(zhǔn)確，比如震級(jí)，特別是從全球范圍研究來說；而且，人類活動(dòng)對大氣的影響在近百年內(nèi)有相似性，所以，以百余年的地震資料來分析是現(xiàn)實(shí)的，也是科學(xué)可信的。同時(shí)進(jìn)行的還有地球動(dòng)力研究方面的物理與數(shù)學(xué)的計(jì)算研究。規(guī)律表明，“拉馬德雷”冷位相時(shí)期是全球強(qiáng)震的集中爆發(fā)時(shí)期和低溫期。2000年進(jìn)入了“拉馬德雷”冷位相時(shí)期，2000-2035年是全球強(qiáng)震爆發(fā)時(shí)期和低溫期。這個(gè)學(xué)術(shù)觀點(diǎn)不斷得到國際科學(xué)界最新研究結(jié)果的支持。2010年初的低溫暴雪、智利強(qiáng)震也是證據(jù)。

????遼寧日報(bào)：哪些地區(qū)有可能發(fā)生這樣的強(qiáng)震能預(yù)測出來嗎？

????楊學(xué)祥：這個(gè)結(jié)論還屬于長(中)期趨勢分析。至于地區(qū)，很多國家的地震研究者給出了自己意見，我們通過綜合研究，在2007年曾列出8個(gè)地區(qū)，大致為北美西海岸、日本列島、海灣地區(qū)、土耳其、菲律賓、印度尼西亞、中國臺(tái)灣和南美西海岸一帶，這其中約有一半可能會(huì)發(fā)生強(qiáng)震。這些地區(qū)也是國內(nèi)外科學(xué)家研究、觀測和預(yù)測的重點(diǎn)。另外，美國阿拉斯加、俄羅斯堪察加半島和中國西部也是地震高發(fā)區(qū)域。這提醒我們要增強(qiáng)抗震防災(zāi)意識(shí)。

????當(dāng)然，地震研究是一個(gè)極其復(fù)雜的領(lǐng)域，對其研究還遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以準(zhǔn)確預(yù)測的程度，雖然得到了一些初步的結(jié)果，但對于物理機(jī)制的研究還有待進(jìn)一步深入，地殼內(nèi)巨大能量的突然釋放不是無緣無故的，它一定受到了來自地球內(nèi)部或內(nèi)外部的某種或某幾種力量的影響，能否引發(fā)地震除了上面提到的因素外，還要取決于其他因素，如地質(zhì)構(gòu)造帶的分布、地殼擠壓褶皺的積累程度等。只有多學(xué)科的互相滲透，進(jìn)行多因子的綜合考慮，才有利于地震的研究和預(yù)測效果的提高。

????本報(bào)記者劉洪宇 (來源：遼寧日報(bào))