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今晚血月将如期而至,大地震风险会增加吗?

今晚(准确说是凌晨),一次中国大部分地区都可观测到的血月即将到来,这次红月月全食日本全国也都可以观测到,这也是约三年来首次全国范围内可见的月全食。

本次月全食最佳观测时间为9月8日凌晨1:27到4:57(东京时间),焦点在全食阶段(2:30-3:53)。北京时间为9月8日凌晨0:27到3:57,焦点观测时段为1:30-2:53。

月全食期间及临近日期(前后两三天),月球对地球的潮汐力会相应增加,而潮汐力对于处于临界状态的地震带来说,有可能成为“压倒骆驼的最后一根稻草”。

历史上,日全食期间发生地震的例子很多(附图4)。

日本科学家曾研究全球最大地震与月相的关系,发现自1900年以来全球12次最大地震(Mw8.5级以上)中9次发生在满月或新月附近(新月正是日食可能发生的时期)。

这项研究由日本东京大学的科研团队完成,并于2016年发表在了权威期刊《自然·地球科学》(Nature Geoscience)上。

这12次地震列表(按震级降序,基于USGS标准目录)如下:
1960-05-22, 智利瓦尔迪维亚, 9.5
1964-03-28, 阿拉斯加, 9.2
2004-12-26, 苏门答腊, 9.1
2011-03-11, 日本东北, 9.1
1952-11-04, 堪察加, 9.0
2010-02-27, 智利马乌莱, 8.8
1906-04-18, 厄瓜多尔, 8.8
1950-08-15, 阿萨姆-西藏, 8.6
2012-04-11, 苏门答腊, 8.6
1957-03-09, 阿拉斯加安德烈亚诺夫群岛, 8.6
1938-11-10, 阿拉斯加舒马金群岛, 8.7(部分列表调整)
1922-11-11, 智利, 8.5(或类似,研究中为M8.2 的最大者)

从概率角度分析一下。
1、该研究的12次最大地震覆盖的时间段:从1906-04-18到2012-04-11,总天数约为38,723天(考虑闰年,平均年365.25天 × 106 ≈ 38,723天)。
2、满月或新月附近的时间占比:设定每个满月/新月窗口为5天(前2天、当天、后2天),时间占比为 10 / 29.53 ≈ 33.8%。
3、统计学偏差分析:
    预期:如果随机,12次地震中落在“附近”的概率为33.8%,预期约4次(12 × 0.338 ≈ 4.06)。
    实际:9次(75%),相对比率为 75% / 33.8% ≈ 2.2倍(即满月/新月期地震风险高出2.2倍)。


通过统计学中的二项检验(Binomial test)可以计算,在随机概率(p=0.406)下,12次试验中观察到至少9次成功的概率(p-value)极低(大约为 0.00034,即 0.034%)。
在统计学上,通常认为p-value < 0.05(即5%)就具有统计显著性,而0.034%这个结果高度显著。这意味着,“这9次大地震纯粹是偶然集中在朔望附近发生”的可能性只有万分之三点四。因此,我们有极强的统计证据拒绝“地震发生与月相无关”的零假设。

结论:新月或满月期间,处于临界状态的地震断层带在新月或满月的潮汐力影响下,发生大地震的风险的确会上升。

对潮汐应力最敏感的巨大逆冲型断层尤其如此,上述12次地震中去掉非逆冲断层带地震,满/新月期间发生地震占比进一步提升为 9/11 ≈ 82%。