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1、1 起潮力 地震与固体潮潮波特征的关系 李勇 ( 中国科学院国家天文台，北京，1 0 0 0 1 2 ) 通常潮汐分为固体潮、海潮和大气潮三种。距离地心为d 的摄动体对A 点的潮汐势W ( A ) 可定义为： o O P 门 彳= 叫n = 2 斋d 厶c 眦 JI- 其中M 表示摄动体的质量，P 。为n 阶的L e g e n d r e 多项式，z 为摄动体在A 处的地心天顶距l 。据起潮力位W ( A ) ， 粥懒的三憾t ，垂直分量乞= 一掣O r ，取向上瓶2 川眦气= 一掣r o o ，向南为 - 正；3 ) 东西分量F ，：一j 型竺譬尘，以朝东为正。 yrc o s 九 2 利
2、用全球g 6 地震构建模型 尽管其他行星对地球产生的起潮力很弱，但有时它们仍被看作是地震的一种可能的诱发因素。以往的工作 通常只是限于研究整个引潮力与地震的关系。虽然有些结论趋于肯定，但也有研究不以为然1 2 I 。 这类相关性的研究工作也可通过单波独立进行，也许这样比先前的工作更为有效。这就是我们为何更加注 重1 2 个具有最大振幅的主波，及其各自对引潮力分量的贡献，进而研究其与地震的相关性。 通过处理1 9 0 0 年至2 0 0 3 年5 月间全球1 0 3 6 8 个M 6 地震数据，可统计出1 2 个具有最大振幅的固体潮潮 波位相与地震的相关性，并得出地震发生概率随1 2 个主波产生
3、的潮汐分力的位相角0 i 的分布( 0 i ) ，R ，( 0 i ) 和 R y ( 0 i ) 。心( e I ) 、R ，( 0 j ) 和R y ( 0 I ) 则分别表示该波对应于x 、Y 、z 三方向的地震分布，其大小则由系数1 0 0 1 0 3 6 8 乘 以位相$ - - - o i ( 以度为单位) 处地震总数。这样的处理还可使R X 0 0 ( 及R z ( 0 i ) 、R y ( o i ) ) 在3 6 0 度范围内的总和= 1 0 0 。 统计出心( 0 I ) 、R ，( o j ) 和R v ( e i ) 分布，即得到了1 2 波的位相角与地震的相关性。但我
4、们更为关心的是如何进 而利用这些统计结果作地震预报，尤其是对某一给定地点。事实上，对某个确定的地点丽言，并没有足够的发 生于此地的地震用于构建模型，于是本文假设那些通过全球地震数据所获得的地震分布R z ( 0 i ) 、R 。( 0 i ) 和R ，( 0 i ) 亦适用于某一给定位置( k ) ，这也符合分形思想。 为了更好地预测，我们还将单个的心( 0 I ) 、R ，( 0 i ) 和R ，( 0 i ) 进行组合，以作为最终的预测结果。于是，定义 对应于时刻t 和地点( 九，) 的概率预测函数P ( t ，丸，) 为： 3 4 6 1 2 P ( t ，五，矽) = ( 尺z ( q
5、 ) + 尺x ( 0 i ) + R y ( 岛) ) 1 2 l 当然，具体计算还需用到内插法。当选定初始时刻和步长，我们则可得到自那时起的P ( t ，k 耷) 曲线，曲线上与那 些峰相应的时间及其邻近则为所预测的可能发生M 6 地震的时间，其震中位置则为所设定的地点。 3 次预测尝试 历史时期在三河平谷县( 北京，1 6 7 9 年) 、旧金山( 1 9 0 6 年) 和关东( 东京，1 9 2 3 年) 均发生过8 级以E 大地震。现以该三地为例，尝试给出了2 0 0 4 2 0 1 0 年间，该地域6 级以上地震的预测曲线P ( t ，k 耷) 。计算时取 3 0 分钟为步长，深度
6、则取3 0 公里。以曲线中的较大峰日期及邻近则表明该处该时间地震发生的概率较大。 用上述方法可以初步计算未来三地的最高峰的具体日期( 在此不便公开) 。同时，这些峰也意味着该地区的 M 6 地震的危险指数。由于本文的研究限于历史时期的全球M 6 的地震资料，故震级的预测也与此一致。于 是，本工作的一个弱点，就在于尚不能预测( 或区分) 未来可能发生地震的精确震级。 4 结论 ( 1 ) 事实上，( O i ) 、R , ( O i ) 和R y ( O i ) 所记录的是地震频率，并以1 2 个最大潮波各自的位相角0 i 为自变量。 同时P ( t ，九，巾) 所具有的数字化结果，可使未来的预
7、测工作更为方便。作为一个预测模型，尽管震级的预测精度低 于震中位置和时间两个要素，但该模型从理论上已可对任一给定地点的地震情况进行预测。 ( 2 ) 该模型还可充分利用古代地震资料，其操作较为便利，且预测工作在0 - 3 6 0 度的范围内无盲区。此外， 当减小步长时结果则更为精确。 ( 3 ) 后续工作将集中于模型自身的完善，包括可研究哪些潮波与地震的相关性较好，并将其用于预测，以 及如何提高震级预测的精度等。尽管这些均有待改进，但只要拥有足够的历史资料，这一方法似有助于地震及 其它灾害的预测。 参考文献 l M e l c h i o rP ，T h et i d e so ft h ep l a n e te a r t h ( s e c o n de d i t i o n ) ，O x f o r d ：P e r g a m o nP r e s s 。1 9 8 3 2T a n a k aSe t a 1 ，J o u r n a lo fG e o p h y s i c a lR e s e a r c h ( S o l i dE a r t h ) ，1 0 7 ，2 0 0 2 3 4 7
