潮汐本身不能可靠地預(yù)測(cè)地震，但科學(xué)研究確實(shí)揭示了潮汐力（主要是月球和太陽(yáng)引力引起的地球固體部分形變產(chǎn)生的應(yīng)力）與地震發(fā)生之間存在微弱的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)，特別是在某些特定條件下。科學(xué)家們正在利用大量數(shù)據(jù)努力揭開這種關(guān)聯(lián)的真相及其背后的物理機(jī)制。
以下是關(guān)鍵點(diǎn)：
潮汐力如何影響地殼？
- 潮汐力不僅導(dǎo)致海洋的漲落（海洋潮汐），也會(huì)導(dǎo)致固體地球發(fā)生微小的、周期性的形變（固體潮或地潮）。這種形變?cè)诘貧ず偷蒯Ｖ挟a(chǎn)生微小的應(yīng)力變化。
- 這種應(yīng)力變化雖然極其微小（通常遠(yuǎn)小于地震前地殼中積累的巨大構(gòu)造應(yīng)力），但其作用是周期性的（每天兩次高潮/低潮，每月兩次大潮/小潮）。
科學(xué)研究揭示的關(guān)聯(lián)：
- 觸發(fā)作用而非成因： 科學(xué)界普遍認(rèn)為，潮汐應(yīng)力本身不足以引發(fā)地震。地震的根本原因是板塊運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地殼應(yīng)力長(zhǎng)期積累。
- “壓垮駱駝的最后一根稻草”： 對(duì)于已經(jīng)處于臨界狀態(tài)、即將破裂的斷層來(lái)說(shuō)，微小的潮汐應(yīng)力變化有可能起到“觸發(fā)”作用，使其在潮汐應(yīng)力達(dá)到某個(gè)有利方向的峰值時(shí)提前發(fā)生破裂。
- 統(tǒng)計(jì)證據(jù)：
- 一些研究（如2004年發(fā)表在《科學(xué)》上的研究）發(fā)現(xiàn)，大型逆沖地震（如發(fā)生在俯沖帶的特大地震）似乎更傾向于在潮汐應(yīng)力處于拉張狀態(tài)（有助于斷層滑動(dòng)）時(shí)發(fā)生。
- 然而，后續(xù)更大規(guī)模的研究（如2016年發(fā)表在《自然》上的研究，分析了超過(guò)10,000次地震）得出的結(jié)論更為復(fù)雜。該研究發(fā)現(xiàn)：
- 整體上，地震的發(fā)生與潮汐應(yīng)力周期沒有顯著的相關(guān)性。
- 但在特定條件下存在微弱關(guān)聯(lián)：
- 對(duì)于非常淺源的地震（更接近地表，可能對(duì)微小的應(yīng)力變化更敏感）。
- 對(duì)于發(fā)生在特定的斷層類型（如逆沖斷層）上的地震。
- 當(dāng)潮汐應(yīng)力處于促進(jìn)斷層滑動(dòng)方向時(shí)，發(fā)生地震的概率有非常微小的增加（例如，從平均概率略微增加到1.0001倍）。這種增加在統(tǒng)計(jì)上是顯著的，但極其微弱，遠(yuǎn)不足以用于預(yù)測(cè)。
為什么無(wú)法用于預(yù)測(cè)？
- 關(guān)聯(lián)太弱： 即使存在統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)，其效應(yīng)也非常非常小。潮汐應(yīng)力增加的觸發(fā)概率提升幅度微乎其微，無(wú)法提供有實(shí)際意義的預(yù)警。
- 無(wú)法確定臨界狀態(tài)： 最關(guān)鍵的問(wèn)題是，我們無(wú)法實(shí)時(shí)知道哪些斷層正處于破裂的臨界狀態(tài)。只有對(duì)于這些“一觸即發(fā)”的斷層，潮汐應(yīng)力才可能起到觸發(fā)作用。我們無(wú)法提前識(shí)別出這些斷層。
- 信號(hào)微弱且普遍： 潮汐應(yīng)力是周期性作用于全球地殼的普遍現(xiàn)象。它提供的“信號(hào)”太微弱、太普遍，無(wú)法告訴我們具體何時(shí)、何地、多大的地震會(huì)發(fā)生（預(yù)測(cè)地震需要這三個(gè)要素）。
- 其他因素主導(dǎo)： 構(gòu)造應(yīng)力的積累和釋放過(guò)程是地震發(fā)生的主控因素，潮汐應(yīng)力只是一個(gè)微小的擾動(dòng)。
科學(xué)家的努力與意義：
- 數(shù)據(jù)挖掘： 科學(xué)家們利用全球地震目錄和海量的潮汐模型數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)尋找關(guān)聯(lián)模式。
- 理解斷層行為： 研究潮汐觸發(fā)效應(yīng)最大的意義在于加深對(duì)斷層物理狀態(tài)和破裂過(guò)程的理解。例如：
- 如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)區(qū)域的地震對(duì)潮汐應(yīng)力特別敏感，可能暗示該區(qū)域的斷層處于較高的應(yīng)力水平或具有特定的摩擦特性。
- 有助于驗(yàn)證和改進(jìn)斷層摩擦本構(gòu)關(guān)系的物理模型。
- 探索其他觸發(fā)機(jī)制： 研究潮汐觸發(fā)也為理解其他微小應(yīng)力擾動(dòng)（如由大型水庫(kù)蓄水、地下注液/采液、甚至強(qiáng)震產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力波）如何觸發(fā)地震提供了借鑒。
結(jié)論：
- 潮汐本身不是預(yù)測(cè)地震的工具。 它無(wú)法提供可靠的、可用于防災(zāi)減災(zāi)的地震預(yù)測(cè)信息。
- 科學(xué)數(shù)據(jù)揭示了微弱關(guān)聯(lián)： 大量數(shù)據(jù)分析表明，對(duì)于特定類型（如淺源逆沖地震） 且已經(jīng)處于臨界狀態(tài)的斷層，潮汐應(yīng)力（尤其是處于拉張方向時(shí)）可能略微增加其立即破裂的概率。但這種關(guān)聯(lián)極其微弱，且無(wú)法提前識(shí)別出處于臨界狀態(tài)的斷層。
- 研究?jī)r(jià)值在于理解機(jī)制： 科學(xué)家研究潮汐與地震的關(guān)聯(lián)，主要目的是深入理解斷層在接近破裂時(shí)的物理狀態(tài)和行為，以及微小應(yīng)力擾動(dòng)如何影響破裂過(guò)程，這對(duì)于推進(jìn)地震物理學(xué)的認(rèn)知至關(guān)重要。
簡(jiǎn)而言之，潮汐力更像是地震發(fā)生“臨界點(diǎn)”附近的一個(gè)微小的、周期性的背景擾動(dòng)，它偶爾可能“輕推”一下即將崩塌的系統(tǒng)，但我們既無(wú)法知道系統(tǒng)何時(shí)處于崩塌邊緣，也無(wú)法僅憑這個(gè)“輕推”就斷定崩塌即將發(fā)生。科學(xué)家們通過(guò)海量數(shù)據(jù)確認(rèn)了這種“輕推”有時(shí)存在微弱效果，但這離實(shí)際預(yù)測(cè)地震還很遙遠(yuǎn)。
