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壳下地震活动的研究(6)
拉马德雷现象:地幔的年代际振荡和年际振荡
陈 立 军
上世纪末,Steven R. Hare(1996)发现了“拉马德雷”现象,在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”(Pacific decadal oscillation,简称PDO)。科学研究的初步结果表明,PDO同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系,被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”。
(据http://baike.baidu.com/view/168387.htm)
“拉马德雷”一词在西班牙语中的意思正是“母亲”(杨学祥,2013)。
“拉马德雷”现象又被译为“太平洋年代际振荡”。虽然来自海面温度数据,但 PDO指数与北太平洋和西北太平洋地区的气候和生态环境,包括海平面气压,冬季陆地表面温度和降水和水流的多条记录有关,也与阿拉斯加、华盛顿、俄勒冈州和加利福尼亚州的鲑鱼上岸有关。
(据http://www.nwfsc.noaa.gov/research/divisions/fed/oeip/ca-pdo.cfm)
杨学祥教授(2012,2013)在科学网上极力推崇拉马德雷的概念及其工作方法,在灾害天气和地震预测方面做了大量的研究。国内也有很多人应用拉马德雷的工作方法从事气象学方面的研究,诸如杨冬红等(2006,2013),张肖剑等(2011),张瑞等(2011),罗焕娟(2008),等等。
作者在处理地震柱的资料时,也发现了大量类似于拉马德雷的现象。在地震柱的震源深度时序图上,在一定深度的上地幔或者地幔深部,发现中深源的地震会分时段成簇地活动,呈现地幔振荡的格局,如图1~图5。
由图1~图5可见,地震柱内部的地幔振荡表现为一定时域的“- + -”活动过程,其深度各异,但都是处在一定深度范围内的上下跳动。地幔振荡时域有年代际的,如菲律宾地震柱、东汤加地震柱、所罗门地震柱等,优势时域为18年左右,也有10年左右的,如日本地震柱、台湾及琉球地震柱等。地幔振荡时域为年际的有所罗门地震柱的上地幔、南智利地震柱的上地幔等。南智利地震柱的上地幔100~150km深度内还有月际的振荡(图5),时域约为6个月。
由图1~图5还可看到,地震柱内的壳内强震和火山活动均滞后于地幔振荡过程,表现为自下而上的逐层驱动。而且,壳内强震和火山活动有时强烈,有时平和,似乎地幔振荡也有冷、暖位相之分。
这种地震柱内部的地幔振荡可能是基于海面温度数据的“拉马德雷”现象的“母亲”,即“拉马德雷”的拉马德雷,可以译为Mantle decadal oscillation,简称MDO。
本文只是一个引子,作者将就此做较为详细地研究。
图1 全球部分地震柱的地幔振荡(陈立军,2011)
图2 菲律宾地震柱的地幔年代际振荡(陈立军,2012)
图3 东汤加地震柱的地幔年代际振荡(陈立军,2012)
图4 所罗门地震柱的地幔年代际振荡(陈立军,2013)
图5 南智利地震柱的上地幔月际振荡(陈立军,2013)
(2013.2.25 初稿)
参考文献
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