太阳活动周与全球大震

林云芳; 林泊宁; 陈维升; 白志强; 郑吉盎; 曾小苹

doi:10.3799/dqkx.2014.169

太阳活动周与全球大震

doi: 10.3799/dqkx.2014.169

林云芳^{1, 2,},
林泊宁²,
陈维升^3, ,,
白志强³,
郑吉盎^{2, 4},
曾小苹^{1, 2}

1.
中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
2.
益正科技震磁关系研究课题组, 北京 102218
3.
北京工业大学地震研究所, 北京 100124
4.
益正科技公司, 洛杉矶 CA91731

基金项目:

北京市教委项目 001000543214550

北京市教委项目 302300514313001

详细信息

作者简介:
林云芳(1940-), 研究员, 主要从事地震及巨灾灾害链预测研究.E-mail: zengxp@vip.163.com

通讯作者:
陈维升, E-mail: wschen2012@126.com

中图分类号: P315.7
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出版历程
- 收稿日期: 2014-09-01
- 刊出日期: 2014-12-01

Solar Cycle and Large Earthquake in the World

Lin Yunfang^{1, 2
,},
Lin Boning²,
Chen Weisheng^{3
, ,},
Bai Zhiqiang³,
Zheng Ji'ang^{2, 4},
Zeng Xiaoping^{1, 2}

1.
Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China
2.
E-Right Seismo-magnetic Study Group, Beijing 102218, China
3.
Institute of Earthquake Prediction, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
4.
E-Right Research Company, Los Angeles CA91731, USA

摘要

摘要: 为研究太阳活动与全球大震的关系, 引入一个无量纲的"地震能量函数√G", 并分析研究了1681—2011故年间全球M≥7.0大震的能量释放的时间序列.由此发现全球大震在太阳活动周4个阶段的分布和活动度, 随震级的强度而异.提出地壳对太阳风暴加卸载响应模式, 用于解释此现象: 通过考察最近331 a, 得出全球共发生了10个M≥9.0超级巨震的时空分布特征, 特别是太阳活动峰年期间没有发生过超级巨震.该研究结果可为判断全球大震提供参考.
- 太阳活动周 /
- 太阳黑子数 /
- 地震能量函数 /
- 超级巨震 /
- 加卸载响应 /
- 天然地震
Abstract: The relationship between solar activity and earthquake in the world was studied by applying a dimensionless function of seismic energy √G to investigate the energy release time series of global large earthquakes (M≥7.0) occurred during the year of 1681—2011. From the study, we find that the distribution and activity of global large earthquake in 4 phases of solar cycle varied with magnitude. We suggest that it can be explained by a model of load-unload response of the earth crustal movement to solar storm. The findings of spatial and temporal distribution characteristics of 10 M≥9.0 super earthquakes in past years of 331 in the world and absence of super earthquake in solar maximum. The results are helpful to predict occurrence of future global large earthquake as reference.
- solar cycle /
- sunspot number /
- function of seismic energy /
- super earthquake /
- load-unload response /
- earthquake

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图 1 第1~23太阳活动周黑子数变化

Fig. 1. The change of sunspot in 1-23 solar cycles

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图 2 1681—2011年太阳黑子数N_ss(深蓝色)与地震能量函数√G(粉色)的逐年变化

Fig. 2. The change year by year for sunspots N_ss(dark-blue) and function of seismic energy √G (pink) during the year of 1681-2011

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图 3 环太平洋构造和10个超级大地震的分布

Fig. 3. The circum-pacific tectonic region and the epicenter of 10 super earthquakes

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表 1 地震震级能量及倍数

Table 1. The energy of seismic magnitude and its multiplier

震级M_s	地震能量E(erg)	M_s5倍数	M_s6倍数	M_s7倍数	M_s8倍数
5	1.995E+19	1
6	6.310E+20	31.6	1
7	1.995E+22	1 000	31.6	1
8	6.310E+23	31 623	1 000 31.6	1
9	1.995E+25	1 000 000	31 623	1 000	31.6
10	6.310E+26	31 622 777	1 000 000	31 623	1 000

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表 2 1681—2011年太阳活动与大震释放能量关系

Table 2. The relation of solar activity and energy release of large earthquakes in the world during the year of 1681-2011

编号	年份	太阳黑子数N_ss	太阳周	震级M	能量√G	地点	备注
1	1687	0.1	谷年	9.0	44.7	秘鲁：利马	▲
2	1700	5.0	谷年	9.0	44.7	美：卡斯卡迪亚	▲
3	1812	5.0	谷年	9.6	129.5	委内瑞拉	▲
4	1827	49.6	上升	9.7	149.6	哥伦比亚	▲
5	1868	37.6	上升	9.5	106.1	智利-秘鲁	▲
6	1952	31.5	谷年	9.0	50.9	俄：堪察加	▲
7	1960	112.3	下降	9.5	106.2	智利	●
8	1964	10.2	谷年	9.2	63.6	美：阿拉斯加	▲
9	2004	40.4	下降	9.1	54.5	印尼：苏门答腊	▲
10	2011	55.6	上升	9.0	46.2	日：东北海中	▲
11	1716	47.0	峰年	8.8	31.6	秘鲁	▲
12	1716	47.0	峰年	8.6	22.4	秘鲁	▲
13	1730	47.0	下降	8.7	26.6	智利	▲
14	1755	9.6	谷年	8.7	26.6	葡：里斯本	▲
15	1811	1.4	谷年	8.6	22.4	美：密苏里	▲
16	1812	5.0	谷年	8.7	26.6	美：密苏里	▲
17	1897	26.2	下降	8.7	26.6	印度：阿萨姆	▲
18	1897	26.2	下降	8.7	26.6	日：东北海中	▲
19	1897	26.2	下降	8.7	26.6	菲：棉兰老	▲
20	1898	26.7	下降	8.7	26.6	日：东北海中	▲
21	1899	12.1	谷年	8.6	22.4	美：阿拉斯加	▲
22	1902	5.0	谷年	8.6	22.4	中：新疆阿图什北	▲
23	1905	63.5	峰年	8.6	22.4	印度-阿富汗	★
24	1905	63.5	峰年	8.7	26.6	蒙古	★
25	1906	53.8	峰年	8.8	31.6	厄瓜多尔	▲
26	1906	53.8	峰年	8.6	22.4	秘鲁	▲
27	1907	62.0	峰年	8.7	26.6	秘鲁	★
28	1910	18.6	下降	8.6	22.4	瓦鲁阿图	▲
29	1911	5.7	谷年	8.7	26.6	吉尔吉斯斯坦	▲
30	1911	5.7	谷年	8.7	26.6	琉球群岛	▲
31	1914	9.6	谷年	8.7	26.6	日：火山列岛	▲
32	1917	103.9	峰年	8.6	22.4	克马德克群岛	●
33	1917	103.9	峰年	8.7	26.6	汤加群岛	●
34	1920	37.6	下降	8.6	22.4	中：宁夏海原	▲
35	1929	64.9	峰年	8.6	22.4	阿留申群岛	★
36	1933	5.7	谷年	8.8	31.6	日：三陆	▲
37	1938	109.6	峰年	8.7	26.6	美：阿拉斯加	●
38	1939	88.8	峰年	8.6	22.4	印尼	★
39	1941	47.5	峰年	8.7	26.6	印：安达曼群岛	▲
40	1942	30.6	谷年	8.6	22.4	秘鲁	▲
41	1950	83.9	下降	8.6	22.4	巴西	★
42	1950	83.9	下降	8.7	26.6	中：西藏察隅	★
43	1952	31.5	谷年	8.6	22.4	日：北海道	▲
44	1957	190.2	峰年	8.6	22.4	美：阿拉斯加	●
45	1958	184.8	峰年	8.7	26.6	千岛群岛	●
46	1965	15.1	谷年	8.7	26.6	美：阿拉斯加	▲
47	2005	29.8	下降	8.6	22.4	印尼：苏门答腊	▲
48	2010	15.1	上升	8.8	31.6	智利	▲

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表 3 全球大地震在太阳活动周4个阶段和太阳黑子数的分布

Table 3. The distribution of global large earthquakes in 4 phases of solar cycle and sunspot number

大震		太阳活动周				太阳黑子数N_ss
震级M	个数	谷年	上升	峰年	下降	0~55	56~90	＞90
9.0~9.7	10	5	2	0	3	9	0	1
比率(%)		50.0	20.0	0.0	30.0	90.0	0.0	10.0
8.6~8.9	38	12	1	14	11	26	7	5
比率(%)		31.6	2.6	36.8	28.9	68.4	18.4	13.2
8.0~8.5	192	70	30	51	41	130	37	25
比率(%)		36.5	15.6	26.6	21.4	67.7	19.3	13.0
7.0~7.9	1 127	314	189	323	301	625	179	323
比率(%)		27.9	16.8	28.7	26.7	55.5	15.9	28.7
时间(年)	331	107	55	82	87	216	62	53
比率(%)		32.3	16.6	24.8	26.3	65.3	18.7	16.0

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表 4 全球M≥9.0超级地震一览

Table 4. A general view of super earthquakes of M≥9.0 in the world

编号	太阳周	日期	纬度	经度	震级M	地点	能量(erg)
01	-07	1687-10-20	-13.2°	-76.5°	9.0	秘鲁：利马	1.995E+25
02	-05	1700-01-26	卡斯卡迪亚地区	9.0	美：西雅图外海		1.995E+25
03	06	1812-03-26	10.0°	-67.0°	9.6	委内瑞拉	1.585E+26
04	07	1827-11-16	1.9°	-75.6°	9.7	哥伦比亚	2.239E+26
05	11	1868-08-13	-18.3°	-70.6°	9.5	智利-秘鲁	1.122E+26
06	18	1952-11-04	52.3°	161.0°	9.0	俄：堪察加	1.995E+25
07	19	1960-05-22	-39.5°	-74.5°	9.5	智利	1.122E+26
08	20	1964-03-28	61.1°	-147.6°	9.2	美：阿拉斯加	3.981E+25
09	23	2004-12-26	3.3°	96.0°	9.1	印尼：苏门答腊	2.818E+25
10	24	2011-03-11	38.3°	142.4°	9.0	日：东北海中	1.995E+25

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参考文献(11)

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Gousheva, M.N., Georgiva, K.Y., Kirov, B.B., et al., 2003. On the Relation between Solar Activity and Seismicity. In: Gousheva, M.N., ed., Recent Advances in Space Technologies. IEEE Press, New York, 236-240.
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СЫТИНСКИЙ, А. Д., 1991. Relationship between the Global Seismicity and the Sun's Activity and Atmospheric Procedure. Translated by Zhao, H.S., Seismological Press, Beijing, 101(in Chinese).
Zhang, G.Q., 1997. The Sun's Activity and Disasters. Disaster Reduction in China, 7(2): 62-65(in Chinese with English abstract).
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