中国国家地理网:我想网络读者需要你更加详尽的解释你的新观点。
陈学忠:其实地球自转与地震的关系一直受到专家们的关注。这研究都认为地震自转与全球强震的发生具有统计上的相关关系,只是不同地区存在差异,有的地区与地球自转减慢有关,有的地区则与地球自转加速有关。但统计上的紧密性需要科学数据和分析进行论证。
我们知道地球每天都在自转,自转的快慢决定了日长,实际上自转的速度每天都不一样。国际上有一个专业机构IERS记录了1962年以来每天的地球自转速度,发现地球自转有时加速,有时减速,并且有相对的规律性。那么地球自转的速度为什么不一样呢?总体上是跟地球内部地核与地幔之间的耦合作用,就是相互协调运动有关系。长期的自转速度变化存在一个10年左右的周期。1993年-2003年地球自转处于加速状态,2003以来处于减速状态,2008年汶川地震及时处于减速阶段。短期的自转速度也有季节性的变化,这主要跟大气环流、潮汐波动都有关系。在一年时间里,1-3月和8-10月处于地球减速期,4-7月和11-12月处于地球加速期。所以我之前也提出过,每年的3、4 月和8、9月发生的比例明显大于自然概率。一年里处于加速与减速交换期最容易发生强震,此次玉树地震的时间也符合这一判断。
中国国家地理网:现在关键的问题是地球自转怎么引起地震的?
陈学忠:从我们的统计分析来看,在汶川地震前2年,从2006年7月始,所有大于3级地震都发生在地球自转季节性变化的减速时段。从2007年初开始,地球自转减慢期间,龙门山断裂带上3级以上地震发生率或单位时间内发生的地震数,明显比地球自转加速期间的高,且随时间逐渐升高。大于5.5级余震也都发生在地球自转季节性变化的减慢段。
地球本身是自转运动的,从太空上看地球运动的速度不慢。地球的岩石圈也不是静止的,也是运动的。并且由大小不同、质量不同、相互挤靠在一起的块体组成。打个比方吧,这些块体就象水中的船一样漂浮在地幔上。由于质量存在差异,地球自转速率变化时,就会造成这些块体之间运动的差异性,块体之间就可能发生相互作用,从而引起地震。
这些差异运动可能使块体之间发生“追尾”、“分离”、“摩擦”三种情况。
汶川地震是属于明显的“追尾”运动。2008年5月l2日四川汶川8.0级地震发生在龙门山断裂带上,龙门山断裂带以西是青藏高原块体,东边是与华南地块相连的四川盆地。青藏块体地壳厚,质量重,而四川盆地地壳薄,质量轻。地球自西向东自转时,青藏块体与四川盆地之间的相互作用可能出现两种情况:一种是地球自转加速时,质量轻的四川盆地比质量重的青藏块体跑得快,两个块体之间的作用减弱,作为两个块体结合地带的龙门山断裂带上表现为松弛;当地球自转减速时,质量重的青藏块体由于惯性的作用使两个块体之间的作用加强,龙门山断裂带上推挤作用会增强。当减速到一定程度时,两个块体之间就会发生“追尾”,造成了逆冲型地震。
当地球自转加速时,西边质量重的块体与东边质量轻的块体之间会产生“分离”作用;当地球自转减速时,西边轻的块体与东边质量重的块体之间也会产生“分离”作用。这种情况会引起正断层型地震。
不管是地球自转是在加速还是在减速,只要是地球自转速率发生变化,质量不等的南北块体间都会发生“摩擦”。这种情况会引起走滑断层型地震。此次玉树地震就属于这类地震。
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