原標(biāo)題：新月和滿月時(shí)更易發(fā)生大地震？ 潮汐力是否可以誘發(fā)地震？
新研究指出，由于滿月和新月時(shí)的潮汐力最大，因此容易引發(fā)更大的地震。
每年數(shù)百萬(wàn)起地震在全球各地發(fā)生并被地震儀器監(jiān)測(cè)到，其中絕大多數(shù)悄無(wú)聲息地出現(xiàn)在我們腳下，但有極少數(shù)卻會(huì)發(fā)展成大規(guī)模地震，威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前，地震的預(yù)報(bào)仍然困難重重，但科學(xué)家正在揭開(kāi)地震的本質(zhì)，開(kāi)發(fā)有效的地震早期預(yù)警系統(tǒng)。
最近，日本東京大學(xué)的井出哲和同事在《自然·地球科學(xué)》上發(fā)表文章，提出大地震的發(fā)生概率與潮汐應(yīng)力有關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)或許有助于評(píng)估大地震發(fā)生的可能性，并為地震預(yù)警系統(tǒng)確定地震等級(jí)提供幫助。
【圖注】2009年發(fā)生于意大利的一場(chǎng)地震。圖片來(lái)源：FLICKR
潮汐力是否可以誘發(fā)地震？
自19世紀(jì)以來(lái)，人們就一直試圖找出答案。然而時(shí)至今日，科學(xué)家仍未得出明確結(jié)論。質(zhì)疑這一觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為，潮汐引發(fā)的作用力太小了——發(fā)生地震時(shí)，巖石破裂產(chǎn)生的應(yīng)力可以達(dá)到潮汐力的數(shù)千倍，因此潮汐力很難對(duì)地震的形成產(chǎn)生影響。
▲然而，另一類(lèi)板塊運(yùn)動(dòng)——構(gòu)造震顫（tectonic tremor）卻對(duì)潮汐力高度敏感。
與普通地震相比，構(gòu)造震顫的出現(xiàn)的深度更深、強(qiáng)度更弱、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)——從數(shù)分鐘到數(shù)周不等。由于能量在這一過(guò)程中的釋放速度很慢，因此構(gòu)造震顫屬于一種慢地震，似乎難以引發(fā)大地震。
但在接受《環(huán)球科學(xué)》采訪時(shí)，井出哲表示：
▲由于慢地震與普通地震屬于在斷層不同深部的剪切滑移，因此他和同事認(rèn)為慢地震很可能與地震相關(guān)聯(lián)，并且能夠增強(qiáng)地震的強(qiáng)度，誘發(fā)大規(guī)模地震。
在2011年的日本大地震和2014年的智利大地震期間，其他日本團(tuán)隊(duì)就曾觀測(cè)到慢地震現(xiàn)象。佐治亞理工學(xué)院地球和空間科學(xué)系的彭志剛教授（未參與本次研究）也在接受《環(huán)球科學(xué)》采訪時(shí)表示，由于多數(shù)大規(guī)模地震最初形成于斷層深部，接近慢地震區(qū)域，因此這一推論有一定的合理性。
通過(guò)構(gòu)造震顫這一紐帶，井出哲將潮汐力與大地震聯(lián)系起來(lái)。為了找出潮汐力對(duì)地震的影響，井出哲和同事分析了1976-2015年間全球一萬(wàn)余次超過(guò)5.5級(jí)的地震，他們統(tǒng)計(jì)了所有地震發(fā)生當(dāng)日的潮汐力最大值，并與地震前15日內(nèi)每一天的潮汐力最大值作比較，從而得出地震當(dāng)日的潮汐力在整個(gè)潮汐周期中的相對(duì)大�。�15表示最大）。他們發(fā)現(xiàn)，在12起8.2級(jí)以上的地震中，地震當(dāng)天的潮汐力較大，其排位多集中在10以上。
由于8.2級(jí)以上的超大地震樣本容量有限，尚不能得出結(jié)論稱(chēng)這些地震多發(fā)于潮汐力較大的階段。
為了得到具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)據(jù)做了進(jìn)一步分析，尋找地震震級(jí)與潮汐力的相關(guān)性。研究人員發(fā)現(xiàn)，地震當(dāng)日的潮汐力越大，大地震出現(xiàn)的比例更高。（見(jiàn)下圖）同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)日本東北部和美國(guó)南加州地區(qū)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行了單獨(dú)分析，在對(duì)日本東北部的地震分析中，他們同樣找到了震級(jí)與潮汐力之間的相關(guān)性。由于滿月和新月時(shí)的潮汐力最大，這一具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的結(jié)論意味著，滿月和新月時(shí)出現(xiàn)的地震為大地震的可能性更大。
【圖注】全球6.5級(jí)以上地震潮汐力與震級(jí)的關(guān)系圖。
藍(lán)色、淺藍(lán)色和紅色分別表示潮汐力排位較小、中等和較大的情況。上圖中，b值表示大地震的比例，b值越小，大地震的比例越高；下圖橫坐標(biāo)為震級(jí)，縱坐標(biāo)表示達(dá)到該震級(jí)的地震出現(xiàn)的概率。（圖片來(lái)源：論文原文）
對(duì)于這一結(jié)果，井出哲認(rèn)為：
▲大規(guī)模地震可能是由小的斷裂逐級(jí)發(fā)展而成，而應(yīng)力分布的微小改變都有可能對(duì)斷裂的發(fā)展起到?jīng)Q定性作用。潮汐力可以增強(qiáng)巖石的變形程度、改變應(yīng)力分布，因此，當(dāng)潮汐力較強(qiáng)時(shí)，小斷裂更有可能發(fā)展成為大斷裂。這一變化的直觀表現(xiàn)就是，5級(jí)成長(zhǎng)為9級(jí)地震的概率是潮汐力較低時(shí)的6倍，1級(jí)地震發(fā)展為9級(jí)地震的概率更是提高了40倍。
如果被證實(shí)，該研究或許將對(duì)地震研究起到重要的推動(dòng)作用。彭志剛指出，在地震活躍的地區(qū)，如果我們能夠 估算潮汐力的變化，會(huì)對(duì)地震（尤其是強(qiáng)震）的短期統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)有非常重大的意義。此外，該研究的結(jié)論還可能在地震預(yù)警中發(fā)揮作用。地震早期預(yù)警系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)地震最初幾秒內(nèi)的地震波迅速判斷最終的震級(jí)，而把潮汐力引入預(yù)警系統(tǒng)后，可能提升震級(jí)判斷的準(zhǔn)確率。
地震發(fā)展過(guò)程中力學(xué)變化和巖層特性的復(fù)雜性使得徹底了解地震、預(yù)測(cè)地震的夢(mèng)想仍然很遙遠(yuǎn)。但無(wú)論是對(duì)地震誘發(fā)因素的新認(rèn)識(shí)，還是在地震預(yù)警等領(lǐng)域取得的進(jìn)步，都是人類(lèi)在抵抗地震災(zāi)害道路上走出的重要一步。正如井出哲在采訪中所言，盡管該結(jié)論對(duì)于地震預(yù)測(cè)能力的提升程度遠(yuǎn)不足以用于 預(yù)報(bào)地震，但它有助于幫助我們揭示地震的本質(zhì)，這將會(huì)是通往地震預(yù)報(bào)道路上的一塊重要基石。
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