地震预报与地震

地球磁场跟着地球公转却不随地球自转。所以外核以上部分，包括大气都在切割磁力线，导致大气产生雷电，地壳和地幔感应出电压和电流。软流层地幔和板块运动导致地壳和地幔电压和电流的微弱变化。利用电压和电流的变化预报地震，是一个值得研究的新课题。等离子体外核随地球旋转产生地球磁场，外核旋转角度即受内核控制又受天体（主要是日月）引力左右，所以它形成的磁场即不与地理轴重合又不与黄道面垂直。

地震预报是十分复杂的世界性科学难题，是当代科学难题之一，还停留在半经验无理论状态。人类开始正式进行地震预报的探索，还仅仅是三十多年前的事。现在，我们对地震孕育发生的原理还没有真正认识。我们已经能够对某些类型的地震做出一定程度的预报，但还不能对所有的地震都作出准确的预报；我们所作出的中长期预报已经有一定的可信度，但短临预报的成功率还相对较低。直到目前地震预报还是一个世界性的难题，在世界上尚无一个可靠途径和手段能准确的预。

一是地球内部的“不可入性”。地震震源位于地球内部，而地球和天空不同，它是不透明的。上天容易入地难，人类目前尚不能深入到高温、高压状态的地球内部设置观察仪器来对震源进行直接观测。同时，由于地震在全球地理分布不均匀，震源主要集中在环太平洋地震带、欧亚地震带和大洋中脊地震带，因此地震学家只能在地球表面很浅的内部设置稀疏不均匀的观测台站。这样获取的数据很不完整也不充分，难以据此推测地球内部震源的情况。当前，对地下震源变化的认知往往只能通过地表的地震前兆探测来推测，包括地震、地形变、地下水、地磁、地电、重力、地应力、地声、地温等不同的科学观测手段。我国民间流传通过水质变化、动物迁徙等前兆现象判断地震的方法，还无法确定是确切的地震前兆。实际上，目前不仅没有任何一种震前异常现象在所有的地震前都被观测到，也没有一种震前异常现象一旦出现后必然发生地震。

二是对地震孕育发生的原理及发生机制非常模糊。到目前为止，人类对震源的环境和震源本身特点，仍知之甚少。地球每年有500多万次地震，每天都有上万次。大地震并不频发。一个地区大地震发生的概率孝复发间隔时间很长，往往要几十年到几百年，甚至到几千年。这样的时间跨度与人类的寿命、与自有现代仪器观测以来经过的时间相比，要长得多。作为一门科学的研究，必须要有足够的统计样本，而在人类有生之年获取这些有意义的大地震样本是非常困难的。为了对地震能做出准确预报，我们必须掌握地震孕育发生的原理及发生机制。否则预报地震就是一句空话。

地球是沉积层圈结构。主要由地壳、地幔、液体外核、固体内核等，又是一个由四态物质组成的天体即；固态、液态（包括软流态）、气态、等离子态。等离子态的外核随地球自转形成了地球磁常这样的结构必然符合液态球体的旋转规律。我们鉴别鸡蛋的生熟其实不用磕开，利用惯性旋转便知，生鸡蛋必然先停下。究其原因是；生的鸡蛋存在内外差速，故而先停下。我们的地球如同一个生鸡蛋必然存在内外差速问题。

地球科学博大精深，地球内核隐秘而遥远，研究内核是极其困难的课题。美国伊利诺伊大学地质学教授宋晓东通过长期潜心观察研究，继1996年首先发现地球内核自转并被国际权威学术期刊美国《科学》杂志评为本年度全球十大科技成就之后，1998年他又提出了地球内核呈层状分布理论，这一创新研究成果在《科学》发表后，立即在国际学术界引起强烈反响。宋晓东等科学家发现地球的铁质内核自转速度比地壳稍快，如果以角度衡量，地核每年要“领先”地壳0．3至0．5度，大约每900年就要多转一圈。这一发现将结束9年来关于地核与地壳自转速度是否一致的争论。根据地球的层圈结构和自转减慢的事实，以内核作为参考系，应结论爲；地壳和地幔每年都要滞后内核0．3至0．5度，大约每900年就要少转一圈。地核是由结晶状的铁构成，直径为2440公里。在固态地核之外是液态的外层地核，最外层是厚度约为3000公里的地幔和地壳。1996年，宋晓东等人第一次提出地核自转速度可能比地壳快，但这一观点一直受到质疑。如今，研究人员通过观察南美南桑德威奇群岛发生的地震，从穿越地核的地震波的速度变化上发现了地核与地壳自转速度的差异。他们解释说，由于构成地核的铁物质分布并不均匀，地震波穿越地核的不同区域时速度会发生变化，有时加快有时减慢。如果地核与地壳的自转速度不同，在地壳同一位置、不同年份的地震所产生的地震波，在穿越地核时速度的变化就会有所不同。因此，宋晓东等人搜集了过去35年中南桑德威奇群岛的地震资料，从中找出17对发生年份不同、但震源和强度非常相似的地震波，并通过阿拉斯加的地震监测站接收到的数据，来比较它们穿越地核的速度变化。结果宋晓东等人发现，地核与地壳存在相对运动。

宋晓东和同事保尔·理查兹博士利用从五十多次地震现场和1967年到1995年期间重大核试验现场发出的地震波测到的数据，观察地球内核，其方法就像医生利用超声波观察孕妇肚子里活动的胎儿一样。其结果发现地球固态内核在高速自转。在发生大地震和爆炸时，地震波就像池塘中的涟漪一样，向外辐射，科学学们借助于传感器就可以接收来自地下微弱的震动，从而测出它们的路径和速度。以过多年的潜心研究，地震学家跟踪地震波，终于有了这一惊人的突破，标志着一个全新领域的开端。

现在，科学家们人为地球的固态内核是一个巨大的晶体球，是由紧密排列的铁原子构成。地核的轴大约与地球的轴倾斜10度，当发生地震时，穿过地球的地震波的最快路线是由晶体结构决定的。通过多年来跟踪这条路线两头到达地球表面的点的变化，宋晓东博士和理查兹博士发现了地核相对于地壳在旋转。他们估计内核自由旋转的速度每年约为0.4～1.8度，一周为360度，每过约4000年重叠一次。在过去一个世纪里，内核与外壳位移了约90度。这对于地质运动来说是一个如同光速一样巨大的速度，比大陆漂移速度快十万倍。

宋晓东的博士论文是研究近南极洲的南大西洋的地震反射波是如何穿过地球的，这种反射波可在阿拉斯加州的地震台观测到，从而揭示了内核构造的线索。他通过研究自80年代以来的地震资料（这些资料在他做博士论文时就已获得），再与90年代收集到的资料进行对比，发现90年代穿过内核震波的时间比80年代明显地快，很明显内核在相对于地表旋转。他们还对其他资料作了对比，包括前苏联几十年前在其北边的北极圈内的一个岛下进行的大型核爆炸时，在南极洲获得的震波数据，都得出了同样的结论。通过地震波成像系统使我们了解了地球内部情况。

这一发现有助于进一步了解热量是如何在地球中流动了，地球诞生以来内部是如何演变的，磁场是如何形成的，正是由于地球的层圈结构、地球倾斜自转、地月公转轨道的椭圆及天体引力引起的“壳幔弦动”【注】，才使得地球表面的地壳层产生垂直的水平的运动，形成山脉和海洋，大陆分离，引起地震频繁。

地球外核等离子体随地球自转，使地球有一个强大的磁场，这个磁场随地球公转却不随地球自转。这样一来，外核以上部分包括大气都在做切割地球磁场的磁力线运动。于是；地壳带有电压、大气带有电压。大气电压通过打雷来释放。地壳的电压形成微弱电流。板块、地幔运动改变了地壳电阻数值，于是地壳的电压、电流也随之改变。我们可以通过监测地壳电压和电流的变化来预报地震的发生。

【注】壳幔弦动—天体引力不但引起海水潮汐还伴随着固体潮汐，而且还引起外核潮汐。外核的潮汐导致地球层圈差速。地壳和地幔在内核上差速一周后，因地球的倾斜自转和地月轨道的椭圆，在纬度上不会重合。多次不重合的积累，导致地壳和地幔在内核上南北半球调换位置（如右图）。

在换位期间引起板块线速度的极大变化（赤道465米/秒，两极点0米/秒）。我们把这种运动命名爲“壳幔弦动”。 壳幔弦动不仅給大陆漂移带来动力而且还使两极有热带遗迹、赤道有冰川遗迹、岩石感应剩磁场来回反向等。

作者；王金甲 王鎭 等

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