地球自轉速度會影響地震活動程度嗎?

地球自轉速度變化導致2018年大地震多發?_《環球科學》


謝邀,快速掃了一眼這篇新聞和提到的論文。

這個新聞算半個標題黨吧。說『半個』是因為,新聞里提到的這兩個學者發表的論文是真的:

Do weak global stresses synchronize earthquakes?

裡面確實有提到強烈地震次數和地球自轉速度的關係:

這張圖裡面紅線的是地球自轉速度變化,黑線是全球7級以上地震次數。作者的觀點是它們之間有對應關係,但就算統計學上顯著,也並不能說明這兩件事情一定有聯繫。

況且,這篇論文的重點完全不是這個。這篇論文的重點是:大地震頻發期有周期性,而不是以前人們認為的沒有規律。

以前大家認為,強烈地震在時間線上是隨機分布的,但這兩位作者認為,全球的大地震似乎是一堆一堆地發生,有震蕩周期性。這是因為它們的發生機制有重複性、傳導性。也就是說,前一場大地震改變的應力和應變會為後一場大地震埋下伏筆,這個傳導的過程需要一定的時間,因為累積應力需要時間長,而發生地震(釋放應力)需要時間短(充電兩小時,通話五分鐘),所以大地震發生有一定震蕩周期性。

至於周期由什麼控制,作者提了一下他們的初步想法:和地球自轉速度有關係。這只是作者順便提到的一個解釋。他們考慮了很多可能性,包括下層地殼岩石熔融的異常、海洋循環的變化、地球整體的動量變化等等,最後覺得地球自轉是個可能性比較大的因素,因為相對來說,這兩件事兒的關係最明顯,屬於矮子裡面找高的。

文中他們的原話是:

Thus, earthquakes with a certain renewal interval are more likely to occur when similar renewal interval earthquakes have recently occurred, or at times corresponding to maxima in Earth』s rotational deceleration or acceleration.

注意more likely。

他們只是發現環太平洋地震的周期和地球自轉變化周期有一定的同步性而已,於是提出地球自轉的改變或許會影響應力的積累和釋放,進而誘發大地震。除此之外並沒有深入探討為什麼。這個設想需要進一步驗證。

因此這篇論文只是提供了一個思路,並不是一個結論。

所以這個新聞是半個標題黨。


會吧..會影響潮汐的吧


更可能的解釋應該是某種未知變化同時引起了地球自轉速度變化和地震頻率增加吧


如果地球自轉速度放慢說明地球處於一個微膨脹狀態,也可推理地殼下的岩漿活動加劇,自然地震活動就更頻繁。我在地震壇(http://www.dizhen.com)這個網址有預測記錄,最新預測新巴布幾內亞附件,也包括斐濟,五天內將出現6.5級左右強震。關注我的朋友可以去查看,地震壇-地震檢測-我的貼-以此貼贏取吉尼斯地震預測記錄


地球圈層是差速旋轉的,看看我發的那個吉林大學楊學祥教授科學網博客摘錄。我們檢測到的地球自轉速度是最外層岩石圈的速度。這樣看到的轉速變化,實際會有圈層差速度變化,因此對地震會有影響。


角動量是描述物體轉動狀態的量,又稱動量矩。如質點的質量為m,速度為v,它關於O點的矢徑為r,則質點對O點的角動量L=r×mv。角動量是矢量,它通過O 點某一軸上的投影就是質點對該軸的角動量(標量)。質點系或剛體對某點(或某軸)的角動量等於其中各質點的動量對該點(或該軸)之矩的矢量(或代數)和。一個質量為m的質點繞O點作半徑為r的勻速圓周運動,轉動角速度為ω,則質點對O點的角動量L=r·mv=r·mrω= mr2ω=I0ω,式中I0為質點對圓心O的轉動慣量。以角速度ω繞定軸z轉動的剛體,其中各點都分別在與z 軸垂直的各平面上作勻速圓周運動,而它們的圓心就是各平面與 z軸的交點。因此,剛體繞z軸轉動的角動量L=ri·mivi=ri·mi riω=mi ri2ω=Izω, 式中Iz=mi ri2為剛體對z軸的轉動慣量;ri、vi、mi分別為第i 個作圓周運動的質點的半徑、速度和質量。 角動量的量綱為L2MT-1,其SI單位為kg·m2/s。

簡單說,角動量是一個旋轉物體的內在物理量,在不受外力矩的情況下,是一個守恆量。例如,芭蕾舞演員把胳膊盡量往上抬,接近身體的中線,就可以減小身體的轉動慣量,在角動量近似守恆的情況下,旋轉速度就會加快。

地震會造成地球物質重新分布 加快轉動!

地球並不是一個完全不變形、強度無限大的剛體玩具。眾所周知的「板塊構造學說」就認為整個地殼是個支離破碎的結構,並且各部分還在不停地相互擠壓衝撞。我們所見到的高原山峰、巨大海溝就是板塊運動的傑作。地震也是這種運動的形式和後果之一。對於旋轉的地球來說,其自轉速度的快慢跟它的轉動慣量有關。簡單來說,轉動慣量就是質量乘以半徑的平方。地殼運動(包括地震)會影響地球內部的物質分布。一般來說,正如水向低處流,物質傾向於向地心方向運動,這樣地球的轉動慣量就會減小,從而使地球的轉動速度加快。

即使沒有發生地震,地球的自轉速度也一直處於變化當中,只是幅度很小罷了。除了地殼運動,很多因素都會影響地球自轉。比如海洋潮汐,海水的摩擦作用使地球自轉每百年變慢約千分之一秒;又比如季節變化,冰雪尤其是冰川的增厚和消融調整水的分布,使得秋天的地球比春天的地球要快大約千分之一秒;此外大氣運動(風暴等)、海洋洋流、地表河流、水汽侵蝕,甚至人類活動都會產生影響。實際上,就連地球物理學家們也不清楚究竟有多少因素在影響地球自轉。這些變化雖然都很微小,對於古人和我們的日常生活幾乎是無所謂的。當然,這些微小變化的長期歷史積累效果可能很顯著,比如4億年前地球一年大約有400天,自轉速度比現在快得多。

為了改變地球的自轉,你不得不上下垂直地移動物質。已經證明,如果地震發生在赤道上,垂直的質量運動是改變一天長度的最有效的方式,如果地震發生在中緯度上,則能最有效地改變形狀軸的位置。

[導讀]2011年日本9.0級大地震使地球自轉軸偏移了25厘米,同時使地球自轉加快了1.8微秒。

2011年日本9.0級大地震使地球自轉軸偏移了25厘米,同時使地球自轉加快了1.8微秒。儘管不會有人在生活中感受到這細微的變化,但中科院上海天文台天文地球動力學中心副主任黃乘利告訴記者,對於科學研究而言,這是一個相當明顯的變化。他介紹,除了地震,大氣運動、洋流、潮汐等都會改變地球的自轉速度,不過由於地震來自地球內部活動,因此通過測算由此引起的地球自轉速度的改變,科學家可以反推地球內部的變化。

同樣,儘管25厘米的移動對於一個半徑長達6300多公里的大球體而言,簡直就是「紋絲一動」,但對於研究地球運動仍是一次重要的數據積累。美國宇航局噴氣推進實驗室研究員格羅斯提到,智利地震曾使地球自轉軸偏移了8厘米,而這種變動對地球究竟產生怎的影響,需要積累大量的數據加以研究。

結語

地震造成地球的物質發生重新分布,物質更加靠近自轉軸。由於地球的自轉角動量守恆,就像收緊胳膊的芭蕾舞運動員一樣,自轉會加快。


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