7级强震的纬度分布特征：与地球形变纬度半径变化成比例

                           杨学祥，杨冬红

 

2010年7级以上地震次数的统计为22次（中国地震局）或24次（水母网），其分布如下：

 

南纬0-30地震带：东半球9次，西半球1次；

 

北纬0-30地震带：东半球7次，西半球1次；

 

北纬31至60地震带：东半球1次，西半球1；

 

南纬31至60地震带：东半球1次，西半球2（3）次。

 

东半球18次，西半球6次。

 

南北半球基本平衡，中高纬度南半球7级地震数是北半球的2-3倍。

 

东半球7级地震数是西半球的3倍，东多西少。东半球是太平洋地震带和欧亚地震带交叉的半球，这可能是原因之一。

 

7级强震集中在低纬度，这一统计特征有何意义？

 

南半球：

 

2010年8月12日19时54分  在厄瓜多尔(南纬1.3,西经77.4) 发生7.1级地震。

2010年6月16日11时16分  在印度尼西亚(南纬2.1,东经136.5) 发生7.0级地震。

2010年3月6日00时06分   在苏门答腊西南以远地区(南纬4.0,东经100.8) 发生7.1级地震

2010年7月18日21时35分  在新不列颠地区(南纬6.0,东经150.5) 发生7.0级地震。

2010年7月18日21时04分  在新不列颠地区(南纬6.1,东经150.6) 发生7.2级地震。

2010年1月4日06时36分   在所罗门群岛(南纬8.9,东经157.3) 发生7.2级地震

2010年6月26日13时30分  在所罗门群岛(南纬10.6,东经161.4) 发生7.0级地震。

2010年4月11日17时40分  在所罗门群岛(南纬10.9,东经161.3) 发生7.0级地震。

2010年5月28日01时14分  在瓦努阿图(南纬13.7,东经166.5) 发生7.0级地震。

2010年8月10日13时23分  在瓦努阿图(南纬17.5,东经168.0) 发生7.4级地震。

2010年3月11日22时55分  在智利(南纬34.2,西经71.8) 发生7.1级地震。

2010年3月11日22时39分  在智利(南纬34.2,西经72.0) 发生7.2级地震。

2010年2月27日14时34分  在智利(南纬35.8，西经72.7)发生8.8级地震

2010年9月4日00时35分   在新西兰 (南纬43.2东经172.4) 发生7.2级地震。

 

北半球：

2010年4月7日06时15分   在苏门答腊北部(北纬2.4,东经97.1) 发生7.8级地震

2010年5月9日13时59分   在苏门答腊北部(北纬3.7,东经95.9) 发生7.4级地震。

2010年7月24日06时51分  在棉兰老岛附近海域(北纬6.5,东经123.6) 发生7.2级地震

2010年7月24日07时15分  在棉兰老岛附近海域(北纬6.7,东经123.2) 发生7.1级地震。

2010年6月13日03时26分  在尼科巴群岛(北纬7.7,东经91.9) 发生7.6级地震。

2010年8月14日05时19分  在马里亚纳群岛(北纬12.5,东经141.6) 发生7.0级地震。

2010年1月13日05时53分  海地地区(北纬18.5,西经72.5) 发生7.3级地震

2010年2月27日04时31分  在琉球群岛(北纬25.9,东经128.6) 发生7.2级地震。

2021年4月5日06时40分   墨西哥(北纬32.3度；西经115.1度)发生7.1级

2010年4月14日07时49分  在青海省玉树藏族自治州玉树县(北纬33.1,东经96.7) 发生7.1级地震。

 

http://www.shm.com.cn/newscenter/2010-09/04/content_3167083.htm

 

           表1.  2010年1月1日-9月9日7级以上地震纬度分布特征

北纬	0-10	10-20	20-30	30-40	40-50
地震次数	5	2	1	2
南纬	0-10	10-20	20-30	30-40	40-50
地震次数	6	4	0	3	1

 

     地球纬度圈的半径为

                      R = rcost     (1)

                      R= (a²cost + b²sint)^1/2cost  (2)

其中，r为地球半径。当t = 0，R值最大，与地球半径相同；当t =90，R最小，等于零。显然，统计结果表明，全球7级以上地震次数与地球纬度圈的半径成正比。其中a和b分别为赤道半径和极半径，t为纬度的近似值。

       

     微分得

                DR = (a²cos²t + b²sin²t)^-1/2cost(2acos²tda +2bsin²tdb) (3)

地球的体积公式为

                 V = 4πabc/3              (4)

其中a = c。

 

     微分得

                    DV =4πabc/3(da/a + db/b +dc/c)  (5)

当地球在形变中保持体积不变时，有

                    (da/a + db/b +dc/c) = 0

即

                    2 da/a + db/b = 0    （6）

带入（3）式得

        DR = - (a²cos²t + b²sin²t)^-1/2cost(a²cos²t - 2b²sin²t) db/b   （7）

即在地球在自转速度变化和潮汐形变中，纬度圈半径的增量在赤道最大，在两极为零。地震的纬度分布特征表明，地震与地球扁率变化有关。一个最有利的证据是，两极几乎不发生地震。

 

在地震史上，地球的南、北极地区还从未发生过任何级别的地震，这一奇异的地质现象一直是地质学界的一个未解之迷。美国的科学家经过30多年的观测研究认为，巨大的冰层是造成南极大陆和北极的格陵兰岛内陆地区没有发生过任何地震的主要原因。据多年观测统计，南极大陆和格陵兰岛的冰雪覆盖面分别达到90%和80%，且冰层厚度大。由于冰层的压力，其底部几乎处于“熔融”状态，同时由于冰层面积大且份量重，在垂直方向产生强烈的压缩，而这种冰层形成的巨大压力，与地层构造的挤压力达到了平衡，因而不会发生倾斜和弯曲，所以分散和减弱了地壳的形变，因而无地震发生【1,2】。

 

为什么南极大陆无地震？地震是最为严重的自然灾害之一。全世界每年发生地震约５００万次，仅有感地震就有近５万次。能造成灾难性破坏的７级及其以上的大地震，本世纪就发生了１２００多次。然而到目前为止，南极大陆却从本记录到什么地震。这是什么缘故呢？

 

科学家们经过长期研究认为，巨厚的冰层是南极大陆无地震的主要原因。据统计，南极大陆冰雪莫盖面积达９５％以上，冰层平均厚度为１８８０米，最厚处达４０００米以上。由于巨厚冰层的压力，其底部几乎处于熔点状态。此外，由于冰层面积大、分量重，在垂直方向产生了强烈的压力，分散和减弱了地壳的形变，从而使地震无从发生。所以南极大陆是地球上名副其实的“安全岛”【3，4】。

 

顺便指出，地处北极地区的世界第一大岛——格陵兰岛，由于同样的原因，也没发生过大地震【3，4】。

 

喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉、落基山脉和安第斯山脉及其山地冰川的巨大压力使其成为最著名的太平洋地震带和欧亚地震带，南极大陆和格陵兰冰盖的巨大压力却使其成为无震地区，这个解释相互矛盾。何况全球变暖导致冰盖融化，压力正在迅速减少，地壳均衡正在被破坏。

 

7级强震的纬度分布统计特征：与地球形变纬度半径变化成比例。这是地球形变导致地震的证据。

 

 

参考资料

 

1．     最容易和最不容易发生地震的地方。2010-04-16中国地震信息网。http://news.dili360.com/zhdl/dzzh/2010/0416/27548.shtml

2．     最容易和最不容易发生地震的地方。互动百科。http://w.hudong.com/067a5192de2141cfb0ede01d10472cf3.html

3．     名副其实的"安全岛" 南极为何从没发生过地震。2010年09月07日 08:57:43 　来源： 环球网。http://news.xinhuanet.com/world/2010-09/07/c_12525258.htm

4．     杨学祥. [转载]名副其实的"安全岛" 南极为何从没发生过地震. 发表于 2010-9-7 9:17:34科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=360251

 

 

 

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