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白天长短能预测地震?原因或为地核晃动

发布时间:2017-12-13 13:10:33

世界并没有停止旋转。但每隔一段时间,它就会慢下来。几十年来,科学家们发现地球日的长度会出现微小波动:在这里获得1毫秒的时间,在那里损失1毫秒。近日,在美国地质学会年会上,两名地球物理学家认为,这些微小变化足以影响重大地震的发生时间,并有可能帮助预测地震。

根据科罗拉多大学博尔德分校的Roger Bilham和蒙大拿大学的Rebecca Bendick的研究,在过去的100年里,地球自转的减速与全球范围内7级及以上大地震数目的增加有惊人的关联。值得注意的是,在地球自转开始变慢后,这增加了2到5次地震。“地球为我们提供了未来5年的地震预警,这很了不起。”Bilham说。

大多数地震学家都认为地震预测是“雷区”。到目前为止,Bilham和Bendick对他们发现的模式只有模糊且难以测试的轮廓。但其他研究人员表示,这一发现太具有挑衅性,并且不容忽视。“他们发现的相关性是显著的,十分值得调查。”科罗拉多大学地质学家Peter Molnar说。

该研究始于一次与地震同步进行的搜索。单个振荡器,无论是萤火虫、心脏,还是节拍器,都可能因为某种串音或一些共同的影响而出现共振。对于Bendick来说,从节拍器到引起地震的断层似乎并不是一个很大的跳跃。断层受力的周期性增强和压力的剧烈释放,“真是很糟糕的振荡器”,她说。而且,她和Bilham为了挖掘数据,利用了唯一一本完整记录过去100年地震的目录册:7级及以上大地震。

在今年8月发表在《地球物理评论快报》上的研究论文中,Bilham和Bendick报告了两种模式:第一,主要的地震似乎是在时间上聚集的,虽然不在同一区域中;其次,大地震发生次数似乎达到了32年期的峰值。这些地震似乎可以通过某种方式相互“交谈”,或者存在一个外部力量推动了地球破裂。

在探索这种全球力量的过程中,研究人员最终发现这一现象与白昼长度变化相匹配。虽然像厄尔尼诺这样的天气模式,可以在一年多的时间里驱动昼长以1毫秒的速度来回变化,但一个周期性的长达几十年的波动——特别是从峰值开始下降的每30年左右,就与地震趋势惊人一致。

“当然,这看起来有点疯狂。”Bendick说。但也许它并不是假的。当昼长在数十年间不断变化时,地球的磁场也会产生短暂的涟漪。研究人员认为,外地核熔铁水流动的轻微变化,可能对两者都有影响。只是发生了什么人们还不确定——也许是一些熔融外核粘附在了上面的地幔上。这可能会改变液态金属的流动,从而改变磁场,并在地幔和地核之间传递足够的动量,从而影响白天的长度。

但地震学家们通常不习惯考虑地核的事情,因为这里距离地震发生的地壳2900公里。但他们应该关注地底更深处了,Bilham说,核心“离我们很近。它甚至比纽约离这里更近。”

在赤道,地球自转速度为每秒460米。Molnar指出,考虑到这种高速的自转速度,固体地壳与地幔之间的速度不匹配,以及液体地核可以转化为一种力量,以某种方式让地震同步发生,“这并不荒谬”。当然,他补充道,“这也可能是无稽之谈。”

加州大学伯克利分校地球物理学家Michael Manga则认为,这种联系的证据令人信服。“我曾研究过季节变化引发的地震、融雪。这些关联比我以前看到的要密切得多。”

洛杉矶南加利福尼亚大学地质学家James Dolan说,不管怎样,“我们在5年内就会知道。”

这是因为地球的自转周期从4年前开始周期性缓慢下降。从明年开始,地球预计每年会发生5次以上的大地震,而不是平均每年17到20次地震,而今年迄今为止的大地震次数则是异常的4次。如果这种模式成立,它将为地震预测提供新视角。


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