天大研究院特约研究员 王健 2013-02-22 “全球变暖”理论无法解释近年来频频出现的极端天气，要阐明其中奥秘，必须从了解地球的内部结构开始。 【编者按】 今年1月底至2月中旬，一场暴雪严寒席卷东南欧，位置偏南的巴尔干地区灾情尤为严重，欧洲北部地区反而气温上升。对于这次欧洲暴雪严寒，坚持“全球变暖”理论的人士依然认为，不能改变全球气候变暖的长期趋势，并且坚持全球变暖是人为因素造成的。天大研究院特约研究员、中国地震局地球物理研究所研究员王健明确指出，这是继冰岛火山爆发之后，地球对欧洲发出的又一次警示。 王健认为，“全球变暖”理论无法解释近年来频频出现的极端天气，要阐明其中奥秘，必须从了解地球的内部结构开始。他所撰写的《地球内部深层次动因及其影响与气候变化》一文首先阐述了地球内部的结构与活动，梳理了相关的理论学说，指出软流层的涌动推动板块运动，进而引起地震和火山喷发以及干旱等现象频繁发生。软流层加速活动，同样可以造成洋中脊剧烈活动和海底火山喷发，从而引起暴雨、暴雪等各种极端天气。文章进一步通过引述地震和地质学的证据指出：地球内部活动存在了多个时间尺度的波动，从几十年到上亿年不等。文章深入分析了西北太平洋俯冲带的活动，认为正是其导致深源地震活动的变化，从而影响中国的华北和东北地区。 王健认为，不能用外因来解释地球出现的种种现象，而必须深入研究地球内部的运动。他指出，地球通过各种热作用一直在不停地排放，特别是大规模喷发时，其排放量绝非人类的影响可以比拟。在批驳“全球变暖”理论谬误的同时，王健强调，人类必须警觉，地球可能正步入百年未有之活跃期。新世纪以来不仅地震次数急剧增加，其他各种自然灾害也急剧增多。人类可能要经受空前的冲击与考验。中国尤其要目不转睛地关注西北太平洋俯冲带的活动对华北、东北地区的影响，特别紧迫的是东南亚弧形俯冲带活动对中国东南沿海地区的影响。 王健呼吁，应全力推动地球科学研究向着更深、更广、更加综合的大纵深方向发展，在探索地球内部奥秘的进程中取得新突破，拓展获取地球资源的深度和广度，开启人类文明的新阶段。同时，必须从思想上、国民意识上充分做好准备，以抗御一系列巨大自然灾害持续猛烈的冲击。 地球是由不同形态、不同圈层构成的复杂体系，她包括大气、海洋以及固体地球，而固体地球又可分为地壳、地幔和地核。地球的各个圈层又是按照各自的规律时时变化而又相互作用的，可是说地球是一个“活体”。海洋与大气层的相互影响已经受到了广泛关注，而固体地球的变化对海洋、大气层的影响还没得到应有的重视。其结果是：我们对海洋以及气候变化的认识深度不够，提出的模型缺乏基础，对一些现象的解释停留在表层，具有较短的时效性。当面临更加深层次、更加剧烈变化的时候，只能遭遇尴尬。“气候变暖”无法解释近年来的极端天气就是最好的例证。要阐明这其中的奥秘，还必须从了解地球的内部结构开始。 人类对地球内部结构认识有限 对固体地球内部结构及其活动规律的认识无疑是基础性的，但人类认识地球结构的历史也只有大约100年的时间。19世纪末、20世纪初，地震仪的出现以及地震台站的逐步广泛布设，奠定了揭开地球内部结构的基础。1909年奥匈帝国（现克罗地亚）气象学家莫霍洛维奇发现地壳和地幔的分界面，人们把它称为莫霍洛维奇间断面，简称莫霍面。早在1906年，英国地质学家奥尔德姆就曾发现地幔与地核的分界面。1912年德国裔美国地球物理学家、地震学家古登堡又进一步确认了这个界面的存在，并将其深度值确定为2900千米。这个界面也被称为古登堡界面。 在一般的科普材料中，常常只介绍地球分为三层，并形象地用鸡蛋来比喻：蛋壳类比地壳，蛋清好比地幔，而蛋黄就被当作是地核了。 其实，地球内部结构还可以再细分：首先地壳还可以分层，莫霍面之上往往还存在另外一个界面，是由奥地利裔美国气象学家、地震学家康纳德于1923年首先发现的，因此也被称为康氏界面。当然康氏界面不是全球普遍存在的，只在局部地区有。 地幔又有上、下地幔之分，分界面在660千米的深处 。 地核又分外核与内核，分界面在5155千米的深处。外核具有液态的物理特性。 上地幔还可以再细分，从莫霍面往下，温度逐渐升高，岩石慢慢变软。到达约100千米的深度时，温度据估计可以高达800℃至1200℃，岩石接近熔融状态。1926年，古登堡注意到地下100至200千米处地震波速明显变慢。1955年，他又重新提出这个“低速带”的问题，其后越来越多的资料终于使地震学家相信“低速带”的存在。低速的原因是这里很软，有些地方甚至可以熔融。这个发现与地质学上关于岩石层和软流层的概念不谋而合，它后来成为板块构造学说的物理基础之一。所谓“岩石圈”，就是从地表往下大约100千米的这一圈岩石，包括地壳和上地幔的表层。所谓“软流层”就是从100千米再往下大约至200多千米的这一圈岩石，其温度很高，估计在800℃至1500℃的范围，岩石处于熔融状态。可以形象地讲：岩石圈“漂浮”在软流层上。后面要谈到的所谓板块划分，就是针对岩石圈而言的，软流层的岩石处于流动状态，没有办法“划块”。 地壳是由脆性物质构成的，一般来讲，大陆地区的平均地壳厚度在40千米左右（大洋地壳相对要薄，大致在5至15千米左右）。从40千米到100千米，为脆韧转化带，或称脆韧过度带。如果要形象的说明，可以用沥青作比喻。冷的沥青是硬的、脆的，温度升高，则变软；温度再高，则更软。再往下就到了软流层了。 地震的发生是有条件的，一是有力的作用，二是要力作用于脆性物质。或者说地震就是脆性物质受力达到一定程度之后而产生破裂，在破裂过程中发出了“声音（即地震波）”，地震学家就是根据地震仪器接收到的地震波来分析地震发生处（震源）和传播路径的情况，由此揭示地球内部的结构。 从地表到40千米的深度，是地壳的范围，这里可以有许多地震发生。从40千米到100千米的脆韧过度带中随着深度增加，地震则逐渐减少。到50、60千米，地震就少了许多。地震的深度一般不会超过70千米。也就是说，地球上的地震都应当集中在70千米以内的范围。100千米深度以下的“软流层”内，就更不可能有地震发生了。 但是，也有例外的情况。1928年，日本地震学家和达清夫利用日本地震台站记录到的资料，首先发现有深度远远超过70千米，甚至可以达到近700千米地震存在的证据。20世纪50年代，美国地球物理学家本尼奥夫在世界其他地区也发现类似情况。60年代，它同样成为板块构造学说的物理基础之一。按照板块学说的解释：在这里，相邻的两大板块之间发生接触后，一个板块插到另一个板块的下方。下插的板块虽然“深陷”软流层，但板块内部仍是“冷的”、“脆性的”，所以受力后仍可以发生地震 。为了纪念这一现象的发现者，这种深源地震分布的地震带被为“和达－本尼奥夫带”。又由于这种“潜伏”于上地幔中的板块，最终要被融化而消失，所以又被称为“消减带”。根据板块下插的形态，也被形象地称作“俯冲带”。...