简要分析引潮力与地震的关系

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1、简要分析引潮力与地震的关系摘要：日月引潮力既可以引发周期性的潮汐现象，也可引发固体潮从而触发地震。许多文献认为大潮日为地震高发日,本文结合地震发生机制,对日地月体系进行力学分析,得到不仅大潮日易发震,小潮日也易发震。最后用大量数据检验，发现大小潮日地震发生频率均高于平时。关键词：引潮力；地震；大潮；小潮引言海水在一天之内有涨落现象，早晨海水上涨叫做潮，晚上的海水上涨叫做汐，合称潮汐。海洋的潮汐现象是因月亮和太阳对地球有引潮力。农历每月的朔望形成大潮；而上、下弦月朔：农历初一；望：农历十五；上弦月：农历初七、初八；下弦月：农历廿二、廿三。时为小潮。对于地球来说，虽然表面大部分被海水说覆盖

2、，但是海水下面都是岩石，所以地外天体对地球的引潮力一定会对地壳的会动产生影响，而且这种作用力会随着天体位置的变化而变化，从而呈现一种周期现象。月球作为地球的卫星，受到地球和太阳引力的影响很大。科学家们通过长期的研究认为，太阳和地球的起潮力是月震的主要原因。所以我们有理由相信地外星体对地球的引潮力也会对地震产生一定的影响。一、引潮力的力学分析1.定义引潮力是潮汐形成的原因，主要来源于月球和太阳。固体潮是指在日、月引潮力的作用下，固体地球产生的周期形变的现象。2.二体力学分析首先，讨论月球对地球的影响。月球围绕地球转是二力平衡的结果，此二力分别为万有引力和离心力。对于整个天体来说，二者是保

3、持平衡的。但是，对于天体上的每一个质点（位于天体中心的质点除外）来说，二者则是不平衡的。天体之间的引力同绕转运动所产生的惯性离心力的不平衡，是产生引潮力的根本原因。如上图所示，根据万有引力公式，月球m在地面r处的引力场强度是：；相应的势为：；直接展开到，;令;总场强为：;其中后两项是潮汐作用的主要因素：竖直方向为：水平方向为：太阳对地球的引潮力，也可以采用相同的方法得出。3.小的结论从以上公式可以得出：1）引潮力与来源天体的的质量成正比，与两天体间距的立方成反比。2）月亮的引潮力比太阳的大，其比值为2.2:1，所以太阳和月球的引潮力都必须被考虑。3）当θ=0时，竖直方向上的引潮力最大，

4、即A、C两点的地质体会隆起；当θ不为零（即纬度变化）时，引潮力既有水平分力也有竖直分力，其结果是，地体即会隆起，也会水平横向移动。可以想像，地体的横向移动将会导致它们向A、C两点靠近，A、C附近的地体受到的水平挤压力也会促进其隆起。总之，地球上的物体所受的引潮力随纬度的变化而变化，引潮力将会增大A、C两点附近的应力。4.三体力学分析在2中，只讨论了当月球或太阳单独存在时，地球上物体所受引潮力的情况。现在分析太阳和月球共同作用于地球的情形。上图所示为朔时地球、月球和太阳的位置关系。依据上面的公式，对太阳和月亮的引潮力叠加：1）对于A点：此时θ=0，引潮力达到最大，且方向为竖直向，故A点的

5、隆起最大;其他部分向A点横移的幅度也最大。2）对于C点，θ=180°，带入公式，发现只有受力方向与A点不同，方向为背离月球和太阳的方向。此时，C点的隆起以及其它部分向C的横移幅度均达到最大。3）同理可以想象，当月亮在望象点（此时太阳和月球位于地球的两侧，且在一条直线上），将引潮力叠加也可得出与（1）（2）相同的结果。以上得出的结论和初一、十五出现大潮的原理是一致的。分析上弦月和下弦月时的情形，此时日、地、月的位置关系如图所示。根据公式，对引潮力叠加：1）首先想象，在非朔望日，地日连线与地月连线总是以一定角度相交，所以月球和太阳对地球的引潮力总是有一定的互相抵消。对于B、D点，地月与地日

6、连线垂直，二者引潮力的方向垂直，引潮力的抵消达到最大，故地质体的隆起和横移最小。这与小潮的原理也是一致的。2）由（1）的论述知，上弦月和下弦月时，地球所受的引潮力最小。现在将地球按照B、C、D、E四点四等分，球体上四段的受力情况是一样的。在B和D之间一定可以找出一个点A，该地处于所受的引潮力是BC段中最小的，而且也是一月中引潮力最小的点。所以对于A点，其隆起和横移是一月中最小的，其它各段也各存在一个点与A点相对应。通过力学分析，得到的结论是：在朔望时，地球上的一定存在两个点，此二处的引潮力是一月中最大的；在上弦月和下弦月时地球上一定存在四个点，此四点处的引潮力是一月中最小的。一、引潮力

7、对地震的影响地震虽然是地壳快速释放能量的过程，但是地震的发生是能量和应力积累的结果，当地壳中的能量和应力达到地壳所能承受的最大值时将会发生地震。我认为，在地壳不完整处（断层）和地壳受力不均匀处能量和应力会率先达到饱和。在本文中主要讨论的是地壳受力的不均产生的地震。举一个吹气球的例子，当气球的气吹的不是很满的时候，需要很大的力才能将气球弄破；但是，当气球被吹到快要爆炸的临界状态时，只需要在气球的某处施加一个很小的力即可使气球爆炸。假设地球上某地的