首先,根据日食-厄尔尼诺系数理论和海温准两年波动特征,我在2003年12月的《世界地质》和2004年6月《自然杂志》发表的论文上提出了检验厄尔尼诺预测理论的三个预测:下一次厄尔尼诺事件将发生在日食-厄尔尼诺系数为8.5的2004年海温暖年当年或隔年的海温暖年2006年;下次拉尼娜年将发生在日食-厄尔尼诺系数为0的2007年海温冷年;2008年的日食-厄尔尼诺系数为12,厄尔尼诺事件将发生在当年的海温暖年[1-3]。2004年曾一度出现了厄尔尼诺现象,但没有达到厄尔尼诺事件的标准,2006年8月-2007年2月发生了厄尔尼诺事件,2007年8月-2008年4月发生了拉尼娜事件。目前,2008年的厄尔尼诺事件正在迅速形成[4-5]。
其次,据日本海洋研究开发机构网站报道,该机构的研究表明,引发周边地区暴雨、干旱、酷暑等自然灾害的印度洋偶级子模态现象(IOD现象)今年可能再度出现。该机构在过去的两年间曾对IOD现象的出现进行过成功的预测。所谓印度洋偶级子模态现象是指与平常相比,印度洋热带海域东部海面的水温变低,而西部海面的水温升高的自然现象。该现象通常出现在5、6月,10月左右最明显,12月开始缓和,与太平洋热带地区出现的厄尔尼诺现象非常相似。印度洋偶级子模态现象已经在前年和去年连续发生。在前年,受其影响,非洲东海岸(印度洋西部)各国频发洪水,上百万人流离失所;而在印度洋东部的澳大利亚则连续两年遭受干旱。据日本研究人员称,印度洋偶级子模态现象的出现也给东亚地区造成了影响,最近几年夏天,包括日本在内的东亚地区连续出现高温天气,就与其有直接关系。 一般来说,印度洋偶级子模态现象出现后的第二年,海水水温下降区域的温度就会上升,而上升区域的水温就会下降。但是连续三年出现印度洋偶级子模态现象却打破了这一常规,这在1950年以来还是第一次。根据日本海洋研究开发机构的预测,今年夏天印度和东非地区将会出现经常性大雨天气,而印度尼西亚西部等地区将会干旱少雨,因此他们提醒相关各国应该提前做好应对准备[6]。
在厄尔尼诺现象发生时,太平洋海温由西暖东冷变为西冷东暖,多雨的印度尼西亚和澳大利亚转为干旱,干旱的赤道东太平洋沿岸转为多雨。印度洋偶级子模态现象使印度洋热带海域东部海面的水温变低,而西部海面的水温升高的自然现象,与太平洋热带地区出现的厄尔尼诺现象非常相似。受其影响,非洲东海岸(印度洋西部)各国频发洪水,上百万人流离失所;而在印度洋东部的澳大利亚则连续两年遭受干旱。因此,印度洋偶级子模态现象可以增强厄尔尼诺现象。2006年发生的厄尔尼诺现象的增强和2007年发生的拉尼娜现象前期较弱,都是受到印度洋偶级子模态现象的影响[7]。印度洋偶级子模态现象(IOD现象)今年可能再度出现,将增大厄尔尼诺发生的几率和强度。
第三,国内外研究表明,环太平洋地震的地震火山集中爆发与厄尔尼诺事件相伴生,近期频发爆发的地震火山活动是厄尔尼诺事件发生的前兆。
国外研究的证据显示从1964到1987年南方涛动五个最低值和沿东太平洋隆起从20oS到40oS插入式的地震活动相关。这个地区包含了地球上最广阔的山脉体系之一,巨大的能源通过海底火山和热液活动释放出来。不顾它们无规律的循环速率和周期,厄尔尼诺和地震群几乎同时发生。在过去最持久的6个厄尔尼诺与最反常的插入式地震活动相一致,它们在1964到1992年沿东太平洋隆起从15oS到40oS同时发生[8]。
厄尔尼诺与火山地震活动密切相关。我国气象工作者对1763年以来的19次强厄尔尼诺事件进行了统计,发现70%以上的厄尔尼诺事件都发生在太平洋地震活动年,特别是1900年以来的7次强厄尔尼诺事件几乎无一例外地全都出现在太平洋地震活动年[9]。统计还表明,70%以上的厄尔尼诺年都为火山活跃年[10]。侯章栓等对近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测的结果表明,火山活动是影响ENSO(厄尔尼诺和南方涛动)的最重要的外强迫因子[11]。它不但揭示了地球流体、构造活动与气候变化的关系,而且使厄尔尼诺的海底火山说得到有力的支持[12]。
东太平洋海隆有加拉帕戈斯三合点,中太平洋莱恩群岛一带有活火山分布。太平洋暖池与地幔热气排放相关[13],海底火山在秘鲁和厄瓜多尔西边海域的加拉帕戈斯三合点和热点喷出会加速厄尔尼诺现象形成。Herbert Shaw等估计,海底火山比大陆火山要强烈得多,平均每年至少有100km3的岩浆溢出海底,释放的热能为4.5×1021J(10的21次方焦耳)[14]。模拟试验表明,冷水下沉和热水上升,都是沿类似热幔柱状的连续通道上下运动,与周围热交换极少,符合刘厚赞等模拟计算结果,即地幔排出的热液会很快覆盖海洋表面[15]。海底探测资料表明,东北太平洋样脊有两个地热排泄区,位于12~24oN,110oW和 40~50oN,135oW。大量岩浆由洋脊轴部溢出形成海底火山活动带。1982-1983,1986-1987,1991-1992年3次厄尔尼诺事件形成前这两个地热排泄区(1982-1983年只有其中一个)表层海水均有持续发展的海面水温(SST)正距平区[12]。
新华网基多7月18日电厄瓜多尔西南太平洋沿岸的瓜亚斯省18日凌晨发生里氏5.2级地震,地震造成数人受伤以及轻微财产损失。据厄瓜多尔地球物理研究所报告,本次地震发生在当地时间18日凌晨0时41分 (北京时间18日13时41分),震中位于厄瓜多尔首都基多西南310公里处。包括厄瓜多尔第一大城市瓜亚基尔在内的许多地区有明显震感。目前尚无人员死亡的报告。厄地球物理研究所称,当天厄北部沿海地区当地时间10时37分还发生了里氏4.2级地震,但无人员伤亡和财产损失的报告[20]。
环球时报驻日本特约记者李静报道 据美国地质调查局测定,日本本州岛东部海岸北京时间今日10时39分发生7.0级强烈地震,震中位于距离海面40公里的北太平洋海底。中国地震台网测定日本发生7.3级地震[21]。
拉尼娜事件和厄尔尼诺事件的转换,使赤道东西太平洋海面的高度反向升降20-40厘米,重力均衡运动导致洋壳反向升降7-13厘米,形成太平洋地壳的跷跷板运动。这是拉尼娜向厄尔尼诺转换期间环太平洋地震火山带频繁发生地震火山活动的原因,强潮汐起激发作用[25,26]。
7月19日日本7级地震进一步验证:7月15-18日较强潮汐的激发作用不可忽视,拉尼娜事件和厄尔尼诺事件的转换增强了潮汐的跷跷板作用[26,27]。
参考文献
1.林振山, 赵佩章, 赵文桐. 日食-厄尔尼诺系数及其应用. 地球物理学报, 1999, 42(6): 732-738.
2.杨学祥.太平洋环流速度减慢的原因. 世界地质, 2003, 22(4): 380-384.
3.杨学祥. 厄尔尼诺事件产生的原因与验证. 自然杂志. 2004, 26(3): 151-155
8.Walker D A. More evidence indicates link between El Ninos and seismicity. EOS, 1995, 76(4): 33, 34, 36
9.张丽欣. 厄尔尼诺——来自天道的警告[J]. 北京: 科学普及出版社, 1999. 42~43, 293, 294, 315~316.
10.高庆华, 胡景江, 徐炳川 等. 地壳运动问题[M]. 北京: 地质出版社, 1996. 131, 135, 148.
11.侯章栓, 李晓东. 近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2000, 36 (5): 641-650.
12.刘厚赞,刘辉,俞永强。海底火山喷发引发厄尔尼诺事件的数值模拟[J]. 气象学报. 1998,56(5): 602~610.
13.杜乐天. 自然灾害可能的深部流体肇因[J]. 地学前缘, 1996, 3 (4): 298~305.
14.Shaw H and Moore J. Magma flows blamed for El Nino events [J]. New Scientist, 1988, 12 (10): 17.
15.杨学祥. 厄尔尼诺事件的时空特征及其地球物理解释[J]. 中国学术期刊文摘. 2001, 7(4):509~510.
25.Elizabeth S. Cochran, John E. Vidale, and Sachiko Tanaka. Earth Tides Can Trigger Shallow Thrust Fault Earthquakes. Science. 2004, 306: 1164-1166.
26.杨学祥, 韩延本, 陈震, 乔琪源. 强潮汐激发地震火山活动的新证据. 地球物理学报, 2004, 47(4): 616-621.