Teleconnection between Great Earthquakes in Japan and Moderate-Strong Earthquakes in China and Its Vicinity
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摘要: 将日本从北至南划分为5个区, 分析1900—2011年3月共110 a期间发生的67个Ms＝6.9~9.0大震事件, 与其后4 a在中国及邻区发生的Ms≥6.0(极个别为Ms=5.5~5.8)共569个中强地震的对应比较.得出结论: (1)日本大震和中国及邻区中强震二者有很好的遥相关关系; (2)分析了日本各区与中国及邻区地震相对应的特点; (3)中国地区地震的滞后时间多为0.5~2.0 a, 最长4 a; (4)用"遥相关法"预测2011—2013年期间, 中国及邻区的中强地震危险区.年度预测与实际发生地震检验结果显示: 预测的34个次地震危险区中, "报对"28个次, 约占总预测个次的82%, "虚报"6个次, 约占18%, 显示"遥相关法"对年度地震预测有一定效果; (5)提出"蜘蛛网"逆反应模型解释中国及邻区对日本大震的响应现象.Abstract: We quoted total 67 seismic events of Ms=6.9-9.0 in past 110 years (during 1900 to March 2011) in five divided regions from north to south in Japan and total 569 moderate-strong earthquakes of Ms≥6.0 in China and its vicinity to study their correlativity. The corresponding comparison was carried out to compare each Japanese earthquake and earthquakes occurred in China and its vicinity within 4 years (predominantly, Ms≥6.0). It is found that there are good correlations between great earthquakes in Japan and moderate-strong earthquakes in China and its vicinity. By studying the correlation characteristics, there are lag intervals, mostly from 6 months to 2 years but no more than 4 years, when earthquakes occurred in China after earthquakes in Japan. The "teleconnection prediction method" to predict the moderate-strong seismic risk regions in China and its vicinity is applied and positive results of 82% correctness (6 false predictions in 34 earthquake regions) are obtained. We try to use a "spider web" model of reverse reaction to explain the correlativity of earthquakes which we studied.
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Key words:
- great earthquakes in Japan /
- teleconnection /
- moderate-strong earthquake /
- earthquake
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图 1 连接日本海沟与华北地区的大圆弧(吴佳翼等，1979)
Fig. 1. A great arc to connect Japan Trench and North China
图 2 日本地震分区及2011年“311”地震震中位置(图中☆位置)
Fig. 2. The seismic zoning in Japan and the epicenter of "311" great earthquake in 2011
图 3 日本大震与中国及邻区中强震遥相关的蜘蛛网逆反应模型
Fig. 3. "Spider web" model showing reverse reaction which connects the moderate-strong earthquakes occurred in China and its vicinity and the great earthquakes in Japan
图 4 日-中地震遥相关法对中国中强地震危险区年度预测图与实发震中分布(图中红色圆圈表示为震中)
a.2011年地震趋势预测(由曾小苹，林云芳和郑吉盎2011年预测)；b.2012年地震趋势预测；c.2013年地震趋势预测(由曾小苹和林云芳2013年绘制)
Fig. 4. The annual prediction diagrams showing the moderate-strong seismic risk regions in China by using the method of teleconnection and the real epicenters
表 1 日本大震的分区序列
Table 1. The zoning sequence of great earthquakes in Japan
编号 时间(年-月-日) 震级Ms 分区 编号 时间(年-月-日) 震级Ms 分区 编号 时间(年-月-日) 震级Ms 分区 01 1900-01-11 7.8 中区 24 1931-11-02 7.5 南区 47 1983-05-26 7.8 北区 02 1901-06-24 7.9 琉球 25 1933-03-02 8.9 北区 48 1984-08-06 6.9 南区 03 1901-08-09 7.9 北海道 26 1938-06-10 7.7 琉球 49 1993-02-07 6.9 北区 04 1904-06-07 7.9 北区 27 1938-11-05 7.7 北区 50 1993-07-12 7.6 北区 05 1904-08-24 7.9 琉球 28 1939-05-01 7.0 北区 51 1995-01-16 7.3 中区 06 1905-06-02 7.9 中区 29 1940-08-01 7.7 北海道 52 1995-10-18 7.3 琉球 07 1905-07-06 7.6 北区 30 1941-11-18 7.9 南区 53 1996-10-19 7.1 南区 08 1905-09-01 7.5 北海道 31 1943-09-10 7.4 中区 54 2000-07-30 7.0 中区 09 1906-01-21 8.4 中区 32 1944-12-07 8.3 中区 55 2001-03-24 6.9 中区 10 1909-03-13 8.3 南区 33 1946-12-20 8.4 南区 56 2002-03-26 7.1 琉球 11 1909-11-10 7.9 琉球 34 1948-06-28 7.3 中区 57 2004-09-05 7.4 中区 12 1910-02-12 7.6 中区 35 1950-02-28 7.8 北海道 58 2004-10-23 7.0 北区 13 1910-05-22 7.5 北海道 36 1952-03-04 8.6 北海道 59 2005-03-20 7.3 中区 14 1911-06-15 8.7 琉球 37 1953-11-25 8.3 中区 60 2007-01-15 6.9 中区 15 1914-11-24 8.7 南区 38 1958-03-11 7.5 琉球 61 2007-07-16 7.0 北区 16 1915-02-28 7.7 琉球 39 1964-06-16 7.4 北区 62 2007-07-16 6.9 中区 17 1915-11-01 7.8 北区 40 1968-04-01 7.8 南区 63 2008-09-11 7.1 北海道 18 1916-02-01 8.0 琉球 41 1968-05-16 8.1 北区 64 2008-08-09 7.2 中区 19 1916-04-21 7.8 中区 42 1969-01-19 7.6 北海道 65 2010-02-27 7.2 琉球 20 1919-05-03 7.6 北海道 43 1969-08-11 8.2 北海道 66 2010-12-22 7.4 琉球 21 1923-09-01 8.3 中区 44 1972-12-04 7.2 中区 67 2011-03-11 9.0 北区 22 1926-06-29 7.5 琉球 45 1974-05-08 7.0 中区 23 1927-03-07 7.9 中区 46 1978-06-12 7.7 北区 
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表 2 日本大震分区统计(1900—2011-03)
Table 2. The divisional statistics of great earthquakes during 1900 to March, 2011 in Japan
区间段 北海道 北区 中区 南区 琉球 总计 总计 10 15 21 8 13 67 百分率(%) 14.9 22.4 31.3 11.9 19.4 100.0
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表 3 日本各区大震与中国及邻区中强地震对应概况
Table 3. General view of correlation between great earthquakes in Japan and moderate-strong earthquakes in China and its vicinity
区间 北海道区 北区 中区 南区 琉球区 总计 日本大震个数Ni 10 15 21 8 13 67 中国有对应个数ni 9 15 21 8 12 65 对应率ni/Ni(%) 90.0 100.0 100.0 100.0 92.3 97.0
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表 4 中国及邻区与日本各区大震的分区对应
Table 4. Summary of earthquakes in China and its vicinity corresponding to great earthquakes in divided zones in Japan
地区 具体省区 北海道 北区 中区 南区 琉球 总计 比例(%) 东北 深震区 2 4 11 2 6 25 4.40 黑吉辽 1 - 2 2 - 5 0.90 华北 京津河北 - 2 4 1 - 7 1.20 渤海 2 - - - - 2 0.35 山西 - - - 1 - 1 0.20 内外蒙 内蒙 - 2 4 1 2 9 1.60 蒙古 1 2 4 1 - 8 1.40 华东 山东 - 2 - 1 - 3 0.50 江苏/黄海/东海 2 4 5 2 2 15 2.60 华南 广东/南海 3 3 9 2 4 21 3.70 广西/北部湾 - 1 - - - 1 0.20 华中 河南/湖北 - - - 2 - 2 0.35 湖南/江西 - - 1 - - 1 0.20 陕甘宁 宁夏 2 - - - - 2 0.35 甘肃 - 2 3 3 2 10 1.70 西南 四川 8 6 12 2 2 30 5.30 云南 9 11 22 8 7 57 10.0 缅甸/老挝 - 2 9 2 3 16 2.80 青藏 青海 7 7 11 5 6 36 6.30 西藏 16 9 20 7 7 59 10.40 尼/印/锡/不丹 - 1 3 3 - 7 1.20 新疆 新疆 8 11 18 10 12 59 10.40 兴都库什 2 3 4 2 2 13 2.30 哈/吉/塔 - 2 4 3 2 11 1.90 台湾 台湾 41 31 56 20 21 169 29.70 总计 104 105 202 80 78 569 - 比例(%) 18.3 18.4 35.5 14.1 13.7 - -
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表 5 与“311”东日本大地震类似的2个事件相关的中国地区重要地震
Table 5. The significant earthquakes in regions of China correlated to 2 seismic events which are similar to the great earthquake in East Japan of "311"
1933年3月2日Ms8.90 1983年5月26日Ms7.80 编号 年份 震级Ms 地点 编号 年份 震级Ms 地点 01 1933 7.50 四川茂汶 12 1983 6.00 山东菏泽 02 1934 6.00 新疆乌鲁木齐北 13 1984 6.10、6.20 南黄海 03 1935 7.10 台湾苗栗 14 1984 6.30 云南孟连 04 1935 6.00、6.00 台湾新竹 15 1985 7.10、6.60 新疆乌恰 05 1935 6.00、6.00 四川马边 16 1985 5.80 云南盈江 06 1936 6.75 甘肃康乐 17 1986 5.10 青海玉树 07 1936 6.75 广西灵山 18 1986 7.30、6.80 台湾花莲 08 1936 6.75、6.75 四川马边 19 1986 6.40 青海格尔木 09 1936 6.00 甘肃天水 20 1986 6.50 青海门源 10 1937 7.50、7.60 青海阿兰胡 21 1986 5.50 黑龙江德都 11 1937 7.00、6.75 山东菏泽 22 1987 5.80 新疆拜城 23 1987 6.40 新疆乌什 24 1987 5.80 甘肃迭都 25 1987 6.10 青海茫崖
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表 6 “311”东日本大地震遥相关预测中国地震(Ms≥5.0)及检验
Table 6. The prediction and verification of earthquakes in China(Ms≥5.0) by teleconnection with the great earthquake of "311" in East Japan
编号 预测意见 实发地震 预测误差 地点 震级Ms0 日期 地点 震级Ms 时间ΔT(a) 震中距(km) 震级ΔM 11-01 青海共和 7.0 11-02 汶川震区 7.0 20110410 31.3°N, 100.9°E四川炉霍 5.3 0 258 1.7 11-02 汶川震区 7.0 20130420 30.3°N, 103.0°E四川芦山 7.0 2 195 0.0 11-03 内蒙赤峰-巴林 6.0 11-04 山东菏泽 6.0 11-05 东北深震区 6.0 20110510 43.3°N, 131.2°E吉林珲春 6.1 0 8 0.1 11-06 重庆-云南昭通 5.5 20120907 27.5°N, 104.7°E云南彝良 5.7 0.4 115 0.2 11-06 重庆-云南昭通 5.5 20120907 27.6°N, 104.7°E云南彝良 5.6 0.4 104 0.1 11-07 云南腾冲-缅甸 7.0 20110324 20.8°N, 99.8°E缅甸 7.2 0 451 0.2 11-08 甘肃东南部 6.0 20111101 32.6°N, 105.3°E甘川交界 5.4 0 273 0.6 11-09 云南昆明-姚安 6.0 20120624 27.7°N, 100.7°E云南宁蒗 5.7 0.2 277 0.3 11-10 新疆乌鲁木齐 6.0 20111101 43.6°N, 82.4°E新疆伊犁 6.0 0 452 0.0 11-11 新疆西南乌恰 6.5 20110720 40.1°N, 71.4°E吉尔吉斯 6.1 0 441 0.4 11-11 新疆西南乌恰 6.5 20110811 39.9°N, 77.0°E新疆阿图什 5.8 0 75 0.7 11-12 西藏西南仲巴 6.5 20110918 27.7°N，88.2°E印度-锡金 6.8 0 413 0.3 11-13 青海东南玉树 5.5 20110626 32.4°N, 95.9°E青海玉树 5.2 0 123 0.3 11-14 台湾 6.5 20120225 22.8°N, 120.8°E台湾屏东 6.0 0 81 0.5 12-01 南黄海-长江口 5.5 20130421 35.2°N, 124.6°E黄海 5.0 0.1 385 0.5 12-02 四川马边-滇东北 5.5 20120907 27.5°N, 104.7°E云南彝良 5.7 0 91 0.2 12-02 四川马边-滇东北 5.5 20120907 27.6° N, 104.7° E云南彝良 5.6 0 80 0.1 12-03 台湾苗栗-新竹 6.5 20120226 22.8°N, 120.8°E台湾屏东 6.0 0 172 0.5 12-03 台湾苗栗-新竹 6.5 20120409 24.1°N, 122.3°E台湾花莲 5.5 0 114 1.0 12-03 台湾苗栗-新竹 6.5 20120606 22.4°N, 121.4°E台湾台东 5.6 0 212 0.9 12-03 台湾苗栗-新竹 6.5 20120610 24.5°N, 122.3°E台湾宜兰 5.9 0 114 0.6 12-03 台湾苗栗-新竹 6.5 20120615 23.7°N, 121.6°E台湾花莲 5.5 0 78 1.0 12-04 云南腾冲-盈江 7.0 20121001 28.0°N, 99.0°E缅甸北 5.8 0 429 1.2 ▲12-05 云南昆明-姚安 6.0 20120624 27.7°N, 100.7°E云南宁蒗 5.7 0 460 0.3 12-06 新疆阿图什 7.0 20120302 39.7°N, 74.3°E新疆乌恰 5.0 0 150 2.0 12-06 新疆阿图什 7.0 20120309 39.4°N, 81.3°E新疆和田 6.0 0 456 1.0 12-06 新疆阿图什 7.0 20120601 39.9°N, 75.1°E新疆乌恰 5.0 0 95 2.0 12-06 新疆阿图什 7.0 20120811 40.0°N, 78.2°E新疆阿图什 5.2 0 200 1.8 12-07 广东阳江地区 5.5 12-08 东北深震地区 6.5 20130405 42.8°N, 131.1°E中俄交界 6.5 0.1 219 0.0 12-09 渤海地区 6.0 20130518 37.7°N, 124.7°E渤海东 5.1 0.2 447 0.9 12-10 晋冀蒙三省界 5.0 ▲12-11 四川道孚地区 7.0 20130420 30.3°N, 103.0°E四川芦山 7.0 0.1 207 0.0 ▲12-11 四川道孚地区 7.0 20130812 30.0°N, 98.0°E西藏昌都 6.1 0.3 308 0.4 13-01 缅甸-云南腾冲 7.0 20130331 23.0°N, 96.5°E缅甸 5.8 0 190 1.2 13-01 缅甸-云南腾冲 7.0 20130417 25.9°N, 99.8°E云南洱源 5.0 0 287 2.0 13-01 缅甸-云南腾冲 7.0 20130920 95.5°N, 22.8°E缅甸 5.7 0 270 1.3 13-02 青海西北 6.0 20130605 38.5°N, 92.4°E青海海西 5.1 0 478 0.9 13-03 甘肃东南 5.5 20130722 34.5°N, 104.2°E甘肃定西 6.6 0 38 1.1 13-03 甘肃东南 5.5 20130722 34.5°N, 104.2°E甘肃定西 5.6 0 38 0.1 13-04 川滇交界 6.0 20130420 30.3°N, 103.0°E四川芦山 7.0 0 340 1.0 13-05 广西中南部 6.0 13-06 台湾中部 7.0 20130327 24.0°N, 121.0°E台湾南投 6.5 0 15 0.5 13-06 台湾中部 7.0 20130602 23.9°N, 120.9°E台湾南投 6.7 0 0 0.3 13-06 台湾中部 7.0 20130608 24.0°N, 122.9°E台湾花莲 5.9 0 204 1.1 13-06 台湾中部 7.0 20131031 23.5°N, 121.4°E台湾花莲 6.7 0 68 0.3 13-07 五大连池 5.5 20130625 49.8°N, 125.2°E黑龙江 5.0 0 255 0.5 13-07 五大连池 5.5 20131031 44.6°N, 124.2°E吉林松原 5.8 0 391 0.3 13-08 东北深震区 5.5 20130405 42.8°N, 131.1°E中俄交界 6.5 0 100 1.0 13-08 东北深震区 5.5 20130406 42.8°N, 131.1°E中俄交界 5.8 0 100 0.3 13-08 东北深震区 5.5 20130902 42.2°N, 133.6°E俄东海中 5.7 0 217 0.2 13-08 东北深震区 5.5 20131030 43.3°N, 130.9°E吉林珲春 5.3 0 156 0.2 13-09 内蒙东南 5.5 20130422 42.9°N, 122.4°E通辽-阜新 5.3 0 293 0.2 13-10 新疆西南 6.5 20130311 40.2°N, 77.5°E新疆阿图什 5.2 0 218 1.3
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表 7 28个对应的地震预测区三要素误差情况
Table 7. The errors of three elements in 28 corresponding earthquake prediction areas
三要素 △T(a) △R(km) △M 0 0.1~1.9 2.0 0~100 101~200 201~500 0.0~0.5 0.6~1.0 1.0~2.0 n 21 6 1 4 12 12 14 7 7 n/34(%) 61.8 17.6 2.9 11.8 35.3 35.3 41.2 20.6 20.6
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[1] Dunbar, P.K., Lockridge, P.A., Whiteside, L.S., 1992. Catalog of Significant Earthquakes, 2150B.C. -1991 A.D. Including Quantitative Casualties and Damage. NOAA National Geophysical Data Center Report SE-49, Boulder, Colorado (in Chinese). [2] Parsons, T., Velasco, A.A., 2011. Absence of Remotely Triggered Large Earthquakes beyond the Mainshock Region. Nature Geoscience, (4): 312-316. doi: 10.1038/ngeo1110 [3] Wu, J.Y., Yu, S.J., He, S.Y., 1979. The Correlation of Earthquake Occurrence between Northeastern China and Japan. Acta Geophysica Sinica, 22(4): 415-438(in Chinese with English abstract). [4] Dunbar, P.K., Whiteside, L.S., 1996. 全球重大灾害性地震目录(2150BC~1991AD). 国家地震局震害防御司译. 北京: 地震出版社. [5] 吴佳翼, 郁曙君, 何淑韵, 1979. 华北地震同日本地震的相关性. 地球物理学报, 22(4): 415-438. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1979.04.015 -
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