地震探源：能否利用潮汐预测地震

　　核心提示：地球不是一个孤立的天体，它受宇宙环境中各种因素的影响，如月亮引力、太阳引力等，那么地震活动与这些天外因素有关系吗？本版从《天文学进展》、《大地测量与地球动力学》杂志摘编了两篇论文，分别从天文潮汐如何影响地震发生、如何利用潮汐形变资料获得地震信息等角度，对地震预测方法进行阐述。

　　名词解释

　　天文潮汐主要指太阳、月亮对地球的引潮力，太阳系的其它行星对地球也有引潮力，但是，它们非常小，即使九个行星排列成一行时对地球的引潮力也只有日月引潮力的1/26000。

　　天文潮汐与地震

　　吴小平(云南大学地球科学系)冒蔚(中国科学院云南天文台)黄雍(云南省地震局)

　　地震是地球内部运动的一种力学过程，然而地球并不是一个孤立的天体，它受宇宙环境中各种因素的影响，天文潮汐就是一种力学因素。天文潮汐主要指太阳、月亮对地球的引潮力，太阳系的其它行星对地球也有引潮力，但是，它们非常小，即使九个行星排列成一行时对地球的引潮力也只有日月引潮力的1/26000。天文潮汐不仅从天文学和地球物理学的角度对整个地球的运动产生影响，也从地质学的角度对局部地壳运动产生影响。虽然地震的力源来自地球内部，但是，当震源系统岩石中的应力达到临界状态时，外界因素的影响在一定条件下会引起系统的突变而发生地震。基于这样的物理思想，国内外天文地震研究者们对天文潮汐与地震关系的问题一直兴趣不减。然而由于地震过程和地震发生本身是一个复杂问题，关于天文潮汐与地震关系研究，不同作者从不同角度用不同方法或不同地震样本，所得结论不尽相同，存在较大的争议。争议的焦点早期主要在地震的发生时间是否受天文潮汐的影响，后来多集中于地震与天文潮汐究竟存在什么样的关系。

　　日、月、地球的相对位置与地震

　　从已有的研究看，天文潮汐与地震关系的研究大致包括以下三个方面：(1)日、月、地球的相对位置与地震的关系，这方面的研究主要包括月相、月黄经、日月高度、日月时角等位置参数分布与地震发生时间及频度之间的关系；(2)天文潮汐的周期与地震，这类研究往往先计算日月引潮力的某一周期分量的时间函数曲线，然后统计发震时间所对应的优势相位，或者直接从地震序列中提取潮汐周期成分；(3)天文潮汐应力与地震，主要研究日月引潮力在地球内部产生的潮汐应力对地震的触发作用，此方面研究主要针对大地震。

　　月赤纬是潮汐计算中用到的多种参数之一。最近的研究表明，20世纪71%%的大地震发生于赤白交角从极大变为极小时期，1999年9月21日的花莲地震发生在月过赤纬极小于(-19°)时。

　　月黄经也是潮汐计算中间接用到的参数之一，月震和地震时月黄经非随机的从集现象可能说明月震和地震的发生有着共同相互的外力因素———引潮力的影响。但所研究的每个局部地区，并不是都存在地震时月黄经的优势分布。

　　我国从20世纪80年代起对日月位置与地震关系有不少研究，但多数仅局限于月相统计。有人对不同地区的地震作了统计，发现有的地区的地震与朔望关系明显，有的与下弦关系明显，认为不同地区、不同震源机制的地震可有不同的月相效应，进行月相统计应注意划分不同区域和地震带。近来的研究表明，太阳、月亮的地方时角对强震序列的发震时刻也有影响。

　　上述研究大多都将所得到的日月位置与地震的关系归因于潮汐对地震的触发作用，从潮汐理论看，虽然引潮力与日月位置有关，但是严格地说，简单地从月相、日月黄经或时角等位置参数来研究潮汐与地震的关系，而不作引潮力的计算是不合适的。然而，很多研究却显示出日月位置统计比通过复杂的引潮力计算的研究效果更为明显。

　　天文潮汐周期、相位与地震

　　研究潮汐周期、相位与地震的关系通常采用两种方法：一是先计算某一潮汐分量如半日潮、日潮、双周潮的时间函数曲线，然后将地震发生时刻与之比较，统计地震是否有从集发生在某一优势相位处的趋势，若存在优势相位，则表明地震发生时间与这一周期的潮汐分量有关；另一种方法是将地震序列作频谱分析，提取地震活动中的潮汐周期成分。

　　自从月震证据表明月震确实与地球在月球上产生的引潮力有密切关系后，地震与天文潮汐关系的研究得到了推动。Lammlein等人的研究表明，月震活动高峰有一个非常明显的周期，这个周期是27.2d，这正是地球在月球上产生潮汐的交点月周期，说明引潮力能引起或触发月震。

　　Palumbolz4的研究证实了地震和天文潮汐相位的关系具有区域性，他对全球范围9157个地震的统计研究没有显示出有意义的结果，而对意大利范围内沿ApPennine山脉发生的地震研究却发现，无论是主震还是余震，其频度当半日潮东西分量达最大时都明显增加，主震和余震分别增至平均值的2.7倍和1.8倍，认为存在区域性的潮汐触发特点。韩延本等人的研究也认为日月引潮力对地震的触发作用存在地区性特点或与地质构造有关，故将地震样本按所处断裂构造带分区，结果表明不同构造带上地震发生时刻与引潮力的东西向水平分量的不同变化时段有相关性，例如，在鲜水河地震带和松潘地震活动区，88%的超过5.8级的强震发生在东西水平分量正次峰附近的7d中，而在龙陵、澜沧地震活动区，70%的超过5.8级的强震发生在该分量负次峰附近的7d中。