各种潮汐的形成,主要是由月球对地球的引力决定的。地震与月球的运转是否有很大关系,科学家们正在探秘之中。
现在我们知道,月亮的盈亏并不是“死而复生”,而是因为日、地、月在运动中三者之间的关系不断发生变化,我们在地球上每天看到月球的不同部分,感觉上便是月亮圆了又缺,缺了又圆。
我们说月亮围绕地球转,这是不太准确的。严格地说,地球和月球组成了地月系,地球和月球都围绕着它们的共同质心旋转。地月系的质心不在地球的中心,而在地表以下1728千米处。月球围绕地月系质心运动的周期,因选用基点的不同,其数据也有差别。人们用得最多的是朔望月,一个周期为29·53天。我们使用的农历大月30天,小月29天,就是以朔望月为基础制定的。
月球的质量不大,只有地球的1/6,但它离地球很近;太阳距地球当然要远得多,但它的质量又很大。这两个天体都对地球各处产生很强的引力,从而形成周期性潮汐,称作天文潮汐。这种潮汐主要有:
海潮:海水的周期性涨落;
固体潮:地壳规律性升降;
大气潮:气压周期性变化。
根据牛顿万有引力计算,月球对地球的引力是太阳的2倍多,所以,各种潮汐的形成,主要是由月球对地球的引力决定的。
太阳、地球和月亮三者的位置不同,地球上所受到的引力大小也不同。
农历每月的初一、十五,日、地、月基本在一条直线上,地球上各点所受到的日月引力相互叠加,使高潮极高,低潮极低,称之为大潮。(初一的月亮叫做新月或朔,初一前后各一天就叫朔期。十五的月相称满月或望,十五前后各1天就称望期。)
到了农历的初七、初八,或二十二、二十三,月亮转到了和太阳成90度(或270度)角的位置,日、月引力大致垂直,二者抵消,使高潮、低潮的差异最小,称之为小潮。(初七、初八的月相叫做上弦,二十二、二十三的月相叫做下弦。)
这种大一小潮周期为14天左右(14·75天)。
月球绕地月系质心运转的轨道是个椭圆,大约每27·55天靠近地球和远离地球各1次,近地潮要比远地潮大39%。当近地潮与大潮重合时,潮差就特别大;反之,若远地潮与小潮重合,潮差就特别小。
地球围绕太阳公转的轨道也是椭圆,在近日点太阳引力大,潮汐强;远日点引力小,潮汐弱,周期为1年。
由于其他因素的影响,潮汐还存在13·6天、186天、8·85年、18·6年、2·1万年、4·1万年和10万年等周期。
这种日、月引力的周期性变化导致海潮周期性涨退,海水不断地冲蚀着海岸及海底,并搬运沉积物到适当的地点沉积保存下来,某些地层上就沉积下了潮汐韵律层,它记录了亿万年来地球自转和月球公转的有用信息。科学家们对此的研究取得了丰硕成果,但还存在无数的未解之谜等待人们去探索。特别是令人备感恐怖的“躲得了初一,躲不过十五”之说。
1966年3月22日,中国河北宁晋发生7·2级地震,这天正好是初一(朔日)。1976年7月28日,唐山发生特大地震,死亡人数达23万。这天正是初二,地震发生在凌晨3点42分,按一般人的习惯,这时仍是初一“夜里”。在那地震频繁的日子里,每逢初一、十五,人们格外小心,因为余震总喜欢在这两天光临。
确实,自有地震以来,在河北(包括京津)地区,史料载明了日期的大于6级的地震有30次,在初一、十五前后各一天发生的就约占50%。如果不算余震,则发生在初一、十五前后各一天的大地震,占总地震数的55%。
不仅河北如此,整个华北地区的地震也有这种规律。如1966~1984年间发生的5级以上的95次地震中,发生在朔望期(取为朔望日前1天至后2天)的为48次,约占50·5%;6级以上的地震共19次,发生在朔望期的为10次,约占52·6%;7级以上的地震共5次,发生在朔望期的为3次,占60%。这些比例都比自然概率27·1%高得多。
除华北外,新疆柯平地区及江苏溧阳一带的地震也明显与朔望期有关。但并不是所有地震都“青睐”初一、十五,有些地震特别“喜欢”初七、初八(即上弦)或二十二、二十三日(即下弦)。
地震科学家们统计了云南地区发生的地震,发现地震最喜欢在农历的二十二,即下弦的前1天,光临云南;其次则比较喜欢初一这天。云南地区的地震在农历的二十二这天释放的能量占总能量的26·1%,在初一释放的能量占18·7%,而下弦前一天或初一,仅占朔望月总天数的4·2%。
月球是周期性地绕地月系质心运转的,地震又与月球的运转有很大关系,那么月球运转周期在地震的发生上有没有反应呢?
1969年,美国阿波罗12号宇宙飞船在月球上安置了地震记录仪,科学家分析第一批记录结果就发现月震有约27天的周期,这正是月球靠近地球的周期(叫做近月点)。科学家们由此开始探讨地震有无类似的周期。对美国国家海洋和大气局1964~1971年记录的42000个地震的分析表明,地震数据峰值是13·65天,每月出现2次这样的峰值。也就是说,地震存在约27天的周期。科学家分析1949~1974年美国阿拉斯加和中美洲的大量地震,也发现有13·65天的周期,而澳大利亚和日本列岛的这种效应不明显。不过,科学家们对此有不同看法,有人认为上述周期的得出是由地震数据本身的正常变化引起的,与月球无关。对这个问题,科学家们还在继续探索。