论地壳运动与气压、气流的关系 （地球简史副本）

越川州

　　2006年9月20日，我的文章《论地壳运动与气压、气流的关系》在【科技成果纵横】杂志第5期上被摘要发表。

（当时发表时的标题为《论大地形状与气压、气流的关系的观察与思考》，与现在《论地壳运动与气压、气流的关系》为同一文章）前两天发生的云南地震及汤加火山爆发再一次证明了我的观点是正确的。

　　这是发表在该杂志上的内容实拍。

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论地壳运动与气压气流的关系

在我们生活的地球上，有许多地方的地壳在不断的运动即变化中。一些剧烈的地壳运动引发地震、海啸及火山爆发，给人们的生产和生活造成很大的损伤和影响。地壳为什么会发生运动？运动的动力从哪里来，就成为人们迫切解决的问题。

人类对地壳运动进行了不断的探索，直到二十世纪末，本世纪初，才从地球同步卫星的角度观察地球，发现了地壳运动的奥秘。

　 地球地壳的运动与大气的气压和气流密切相关，在地形的演变过程中，气压是动力之源，气流则表示气压的作用力方向。气压与气流如亿万双手推动地壳，促使地壳发生流动性趋势的变化。日久天长，地形也随之发生变化，而且随着时间的延长愈加明显。

地球表面的大气分为高气压区和低气压区，高气压区的气流向低气压区流动，在流动的同时对所处地壳产生推动力。

　　如上图，F1为高气压区气流对低气压区空间产生的作用力，F2为高、低气压区的压力差对地表产生的压力，合力F就是有方向性的推动地壳运动的作用力〈二分力形成一个合力〉。空气的压强单位1帕=1牛/平方米，每10百帕对一平方米地壳的推动力计算一下：

√〈10x100〉×〈10x100〉+〈10x100〉×〈10x100〉≈1414 牛

运算结果是每一平方米约等于1414牛。每一对高低气压区的气压差是N倍的10百帕，作用力面积达数百平方公里以上。而每平方公里等于100万平方米，再计算一下，力大无比。假定某地某时气压为1020百帕，承受来自西北800万平方公里面积的1036百帕高压的作用力为：

1414x1.6x8×10▼13≈181×10▼15牛

≈2 万 亿吨

〈8×10▼13意为8×10的13次方，余同。〉

以上计算，仅仅是某一时间段，某一地段的推力情况。实际情况是由于气团的压力和面积比我们给出的数据大得多，而且是连续不断，一波接一波的进行的，那么它的作用力就更加强大。气压、气流如此巨大的能量，难怪其作用于海洋，便产生了浩浩荡荡的大洋环流；作用于陆地，由于地壳下面是半液态的岩浆，而地壳又是薄薄的一层〈地壳厚度仅为地球半径的400分之一，体积仅为地球体积的百分之零点三〉，陆地地壳也会产生流动性的变化趋势。当然，地球表面上的高气压区和低气压区不是固定的，但是，相对较多的高气压区对相对较多的低气压区就足以产生促使地球运动的能量。

迄今为止，在我们所知地壳承受的力中，〈地心的引力、熔岩的浮力、地球自转的离心力、太阳及月球的引力、气压及气流的作用力，还有降水引起地表面物质的位移力等。其中地心的引力减去地球自转的离心力和太阳及月亮的引力等于熔岩的浮力，降水对地壳表面的影响也相对比较小。〉，气压、气流是最有能力促进地壳运动的一种。它表面上移动碎石沙土，削高填低，实际上对地壳做连带推动，促使地壳沿气流方向移动。

许多人认为，气流推动地壳运动，是不可思议的。这是因为首先，在人们居住的任何地方，与宏大的高山，大地和海洋相比，人是十分渺小的，在人们的视觉里，眼前的大地，高山和大海不是可以轻易改变的。其次，每个人的生命是短暂的，与地壳数万年才能看出来的显著变化相比，简直是微乎其微。所以在人的一生短暂的时间里很难发现地壳运动的变化趋势。

二十世纪末，当人们从地球同步卫星的高度上看地球，整体看大气，观察气团的运动，再通过计算，才知道它的力量是十分巨大的。推动地壳运动，以至于使地壳发生地震、火山、海啸都是可以而且能够发生的。

请看以下事例：

　　2021年3月17日，在堪察加东部海域，发生里氏6.4级地震。

这是地震当天的卫星云图视频，视频显示，当时在地震区域上空有一个冷涡气旋在发挥威力，很明显，这次地震就是这个气旋作用的结果。

　　2021年3月19日，在我国西藏的那曲地区发生了里氏6.1级地震。

卫星云图上一个小长方形黑框，是地震中心的位置。视频记录时间是早上8点15分至晚上的18点15分，地震时间是14点11分。

我们清楚的看见从新疆方向来的气流与从南方孟加拉湾来的气流汇聚一起，在汇合点上发生了地震。很显然，这次地震是两股气流共同作用的结果。

　　2021年3月20日，日本本州东部附近海域发生里氏7级地震。

从当时的卫星云图视频来看，来自孟加拉湾的气流异常强大，地震中心的位置正是处在这股气流的中心线位置。

　　今年1月15日，我国云南省一天时间，发生了三次三级以上地震。从卫星云图上来看，是从孟加拉湾而来的气流强，路径集中，因而是造成此次地震的主要原因。

　通过以上事例说明，每一次比较大的地震都是大气压力造成的，而气流的变化则是大气压力的表现形式。因而我们可以从气流变化中找到原因。因为比较小的地震，既有气流的影响，也可能会有地壳原有的地应力影响，地壳岩石层裂缝及薄厚的影响，日及月球引力的影响等，可能会使地震地点与气流走向发生某些偏差。

地震的发生，只能是不同地壳的岩石层在不同作用力推动下，在水平的位置发生的碰撞，或者是同一地壳岩石层在一个方向水平的作用力推动下发生了断裂。这种作用力只能是大气的气压、气流，不可能是来自地壳下面的力，比如什么神奇的“内力”。正如冬季结冰的河面，下面的流水是不可能使冰面破裂的。

每一次地震，大气的气压、气流都会推动地壳前进一步，经过数万年以致更长时间的无数次推动，地壳一定会发生显著的变化。

在地壳运动过程中，遇到阻力，地壳就会上升或者下降，不断上升的结果就会生产生垂直于气流方向的山脉，下降则产生低地或者海沟。甚至会使地壳发生开裂或者漂移，在地壳运动过程中，还连带发生地震、火山、海沟等自然现象。

大气压力无处不在，但是高气压和低气压的分布区域却是有规律的。由此带来的气流变化也相应具有规律性，受其影响，地球陆地地形无不反映其受气流安排的特点。

　　　常年不断的西西伯利亚、西伯利亚气流推动地壳，一点一点，逐渐堆积了蒙古高原及蒙古高原北方的众多山脉。

　 横断山脉“川”字形巨大鄒褶如我们用手推桌面上的丝绸形成“川”字形鄒褶的原理是一样的，不同之处至于作用力，前者为强大的印度洋气流，后者为手。

　　受西北气流持续不断推动影响，日本本土四岛和硫球群岛都排列成向东南方向的弧形。

　 我们可以根据气压、气流是推动地壳运动的动力这个原理反推，鉴于朝鲜半岛东海岸相对光滑整齐，西海岸如锯齿参差不齐，并且与山东半岛和辽东半岛可以在相对应的位置契合来判断，山东半岛、辽东半岛和朝鲜半岛原本是连在一起的。是强大的西北气流使它们开裂漂移成现在的样子。

　　同理，爱尔兰和英国地块原来与西班牙和法国连在一起，是强大的来自西南方的气流使它们开裂，漂移。

　　欧洲一月气流示意图

无论是一月份还是从从欧洲全年的气流走势图来看，都是来自西南方的气流推动爱尔兰和英国往北偏东方向运动。

科学观测表明，地壳运动方向与上方主要气流方向惊人的一致〈马宗晋著《中国大陆现今地壳运动的GPS研究》等〉，这一切说明：不是地形使气流发生变化，而是气流使地形发生变化。当然，这种变化是缓慢的，难以在短期内显现的。但是，还是有规律可寻的。

　　从中国地形图的山脉走向来看，主要反映了这样几个特点，北方的山脉走向，是大致垂直于来自西伯利亚和西西伯利亚发出的气流方向。西南方向的山脉，则是大致垂直于印度洋方向的气流方向。而东南方向的山脉大致垂直于来自东南方向的气流。

地壳是固态的，固态的物质本应该是不动的。可是它为什么还会动呢？这是因为地壳是地球表面上薄薄的一层，地壳平均厚度17千米，陆地平均33千米，海洋平均6千米。而且我们已经知道地壳的厚度，仅仅占地球半径的1/400，而且整个地壳的质量也仅仅占地球质量的0.3%。由于地壳是漂浮在液态的岩浆上面，这样又轻又薄的一层，在强大的气压、气流的推动下发生运动，也就不难理解了。

地壳漂浮在岩浆上面，是由若干层岩石组成的，打个不恰当的比方，就像河流上漂满了竹筏。说它不恰当是因为竹筏大都是单层的，而且大小形状都差不多。而地壳组成就复杂得多，有的岩石层厚，有的岩石层薄。有的岩石层面积大，有的岩石层面积小。而且是层套层，层迭层。由于它们是漂浮的，所以在气流的作用下，它们就会随气流运动方向流动。

如果这种地壳运动是没有阻力，受力均匀，那么地壳就呈现一种平移到状态。如果平移的地壳在运动中遇到阻力，它的岩石层就会积蓄力量，产生应力。当部分岩石层承受不了这种应力的时候，就会发生断裂，从而引发地震。

受西北气流影响，东北、西南走向的日本由于地形走向与气流垂直，就成为地震多发地。日本的地震，无论是上面举例的2021年3月20日本州地震，还是之前的板神大地震和福岛大地震，都是由于西北气流的推动造成的。

由于气流造成的地壳岩层应力变化是造成地震的主要原因，因此我们看到，朝鲜半岛虽然离日本很近，可是因为其半岛形状与气流方向基本一致，其地壳没有引发地震的应力，因而绝少地震发生。

　　在我国的华南地区，〈北纬30度以南，东经108度以东〉，为什么很少有大地震发生？原因在于这个区域夏季气流与冬季气流方向相反，使得这个区域地壳的应力不大，没有多少能够产生大地震的能量。

2008年我国发生汶川地震，在地震的前8天，缅甸发生一场罕见的强风暴《纳尔吉斯》。三天造成12.8万人遇难，财产损失不计其数。汶川地震与缅甸风灾有没有联系？它们是两个互相孤立的事件吗？不是，它们是有连带关系的。首先缅甸风灾在汶川地震之前，强风暴气流推动地壳把巨大的能量储存在地壳里，就像压缩到极致的弹簧，它在等待时机爆发。到了5月12日下午2点28分，究竟是连日降雨，还是太阳的引力〈汶川经度偏西，此时相当于下午1点28分〉所致，地震发生了。其次，从方向上，缅甸《纳尔吉斯》强热带风暴是从西南向东北方向，从陆地绕了一圈。而汶川正处在缅甸的东北方向上。也许有人说，它们离得很远啊。是很远，可是对地壳来说算不了什么。地壳是连续的，气流对地壳的顶推作用可以由地壳向前方传递。加上孟加拉湾气流几乎常年由西向东流动〈横断山脉就是它的杰作〉，也使地壳储存了大量的能量。所以再汇合《纳尔吉斯》的能量，就使汶川地震展现的能量如此之大，破坏如此之严重。

造成地震的主要原因只能是气流，因为我们在前面计算过，只有气流才会具有这么大的能量。地下不可能有什么神奇的“内力”，所谓的“内力”，其实还是外力，就是大气的气压和气流。气压是隐形的未流动的气流，气流则是流动的气压。当人类真正掌握了这一点，就能够分析地壳应力，进而为预报地震开辟出一条顺畅的道路。

　　火山活动也与气压气流有关，2000年3月29—31三天，我国北方连续大风沙尘天气〈高气压控制〉，31日日本有珠火山喷发。2006年5月上旬，台风“珍珠”在西太平洋生成，5月中旬印尼默拉皮火山喷发，仅5月15日就喷发两次。5月16日，印尼苏门达腊岛发生里氏7.2级地震。同日稍晚的报道称默拉皮火山喷发减弱。难道这是偶尔的巧合吗！当然不是，台风形成时，围绕台风眼相当大的范围里面气流有一个加速旋转的过程。这个时候，其地壳承受来自气流的压力〈直接的或者间接的〉比平时大许多。这是造成印尼火山和地震的主要原因。而当地震后，释放了气流积蓄的大量能量，使火山区域地壳压力有所减轻，故火山活动减弱便在情理之中。

元月15日，太平洋岛国汤加发生了火山爆发，卫星云图显示，一个热带气旋在此地旋转，显然，这个热带气旋就是此次火山活动的元凶。

太平洋的大洋环流图

　　太平洋的海沟示意图

　大洋中的海沟也与气压气流有关，海沟是大洋环流前进中遇到陆地受阻，能量下泄造成的，而大洋环流的巨大能量来自于大气的气压和气流。大洋环流在前行遇到陆地受阻，被迫改变方向，其能量大部分下泄，使地壳出现海沟。少部分涌出分流。所以海沟的洋面一定高出平均海平面，而且海沟越深的地方其洋面也会越高。

　由于多种因素的相互影响，气流并不是均衡地作用于地壳表面。而是有的地方强，有的地方弱。比如印度洋气流向北堆起喜马拉雅山脉，向东堆起横断山脉。通过横断山脉的气流要强一些。西西伯利亚气流向东南方向流过内蒙、甘肃、青海，经过甘肃的气流要强一些。气流强的地区就成为地震多发区，如云南、甘肃、四川等地。

　　通过进一步研究发现，气压气流在一定区域流动同时，也会产生滞留现象。如同人推车，一方面给车一个作用力，另一方面人的脚给地面一个反作用力。正是由于这种“高压滞留现象”，的长期影响使地面产生高压滞留地形。即中间低四面高的地形。比如新疆的准葛尔盆地，塔里木盆地。而新疆的两个盆地也只是“高压滞留地形”的一种表现形式，就是中途滞留形式。

高压滞留有三种表现形式，一是生成地滞留，这种情况下往往形成广阔的平原或者洼地。如西西伯利亚平原、哈德逊湾等。二是中途滞留，形成盆地。如新疆的两个盆地和澳大利亚大盆地等。三是高压的末端滞留，末端滞留往往形成岛链和内海。如日本群岛、硫球群岛与亚洲大陆形成的日本海、黄海和东海。菲律宾、文莱印尼诸岛与东南亚地区和我国东南地区形成的南海。还有西印度群岛与美州大陆形成的加勒比海等。

板块理论是一种似是而非的理论，它说不同板块挤压碰撞产生地震、火山现象。对于板块内部产生的地震〈如我国的甘肃、宁夏、四川等地的地震〉它就无法解释。而且究竟是什么力量推动的板块运动，它也无法解释。

所谓不同板块挤压碰撞只不过是不同气流驱使下的地壳互相作用罢了，况且大洋下面的地壳平均厚度仅6公里，与数千公里长的板块长度比较，其比例关系比一盆奶里的奶皮还薄，称其板块实在勉强。

　 太平洋洋底地壳年龄示意图

上个世纪50年代，随着海底科学的发展，人们利用放射性同位素测定海底的岩石年龄，发现海底岩石的年龄很轻，一般不超过两亿年。相当于中生代侏罗纪。大陆上古老的岩石，年龄都在30亿年以上。而离海岭（又叫大洋中脊）愈近，岩石年龄就越轻；离海岭越远，岩石年龄越老。并且在海岭两侧呈现最对称性分布。上个世纪60年初，美国科学家H.H赫斯和R.S迪茨分别提出了海底扩张学说，认为海岭是新的大洋地壳诞生处。地幔物质从海岭的顶部巨大的开裂处涌出，凝固以后形成新的大洋地壳。以后继续上升的岩浆又把原来形成的大洋地壳以每年几厘米的速度推向两边，使海底不断的更新和扩张。当扩张的大洋地壳遇到大陆地壳时，便俯冲到大陆地壳之下的地幔中，逐渐融化而消亡。海底扩张学说有正确的一面，即现在大洋的地壳年龄大多不足2亿年，“格洛玛，挑战者”号勘测船的深海钻探，也证明了这一点。是它们补充着已经挤压到别处的地壳。但是也有不正确的地方，比如他们认为原有的大洋地壳俯冲到其它地壳以下，被地幔消化吸收了。

原有的大洋地壳不是潜入地下被吸收了，那么它们又到哪里去了呢？

　 整体来说，气压、气流对地壳运动的影响，是活泼和主动的因素。它们推动的地壳运动，可以使海洋变成陆地，也可以把陆地变成海洋。而且在推动地壳运动中，如果遇到了阻力，还会把平缓的地壳变成山脉。所有的山脉都是气流推动地壳遇阻后堆积形成的。这也是为什么山脉大体垂直于其上方主要气流的原因。这跟我们用手推桌面上的丝绸形成皱褶的原理一样，皱褶的走向是垂直于手掌用力的方向。这部分地壳堆积到一起，就是被海底扩张而代替的那部分地壳消失的原因。

还有一种现象需要指出，就是绝大多数混合物形成以后由于物质的内张力作用，还会发生收缩和开裂现象。沥青路面刚铺时候路面是平整的，时间稍长就会出现裂缝。时间越长，裂缝越宽。一个馒头放久了，体积变小，出现许多裂缝。地壳也是一样，它是岩浆冷却以后形成的，因此也会收缩和开裂。我们不妨拿牛奶打比方：一盆煮好的牛奶冷却以后表面形成奶皮，继续冷却奶皮加厚收缩，使大部分接触盆边的奶皮脱离盆边。我们用气吹这些奶皮，它会起皱纹，会堆积，也会开裂。再过一会我们挑起老奶皮，会发现老奶皮还连着新奶皮。地壳虽然不是奶皮，但是它们有相似的地方。如果有联合古陆，那么这个古陆一定是包围了整个地球，随着时间的流逝，它们便会冷却开裂，即使没有气流的作用，它们也会开裂成几块，海底也会扩张，以补充成为新的地壳。如同老奶皮连着新奶皮。由于地壳内张力的作用，原来互相连接的地壳分裂成欧洲亚洲非洲陆块，美州陆块和澳大利亚南极陆块。当然也有附着于几大陆块上的裂缝，如东非大裂谷等。

如果地壳内张力使使地壳收缩，开裂是被动进行的，那么气流对地壳的影响可谓是主动活泼的因素。它推动地壳或上升使海洋变成陆地，继续推动则起鄒成山；或推动地壳下降使陆地变洼或者成为海洋，甚至开裂漂移。在这一系列的变化中，地壳的岩石圈会发生不断的变化，破裂、堆积及各种形变，产生无数次的地震。也间会有火山、海啸等现象发生。

奶皮下面的牛奶尽管还有热量，但是也吞食不了奶皮了。现今一亿年前生成的地壳，经历了一亿年的历史沧桑。现今6000万年前的地壳则包含了6000万年的历史印记。现今世界几大块陆地与其说是漂移的，还不如是原地收缩及被气流压缩到目前的状态。中国古人称地震为地动是很贴切的，每一次地动，气流都推动地壳前进一小步。尽管这种变化是微小的，可是历经数万、数千万、数万万年的无数次推动，地形一定会发生显著的变化。气压气流是地壳运动的动力之源，因为现在的地形是远古地壳收缩及被气流压缩到目前的样子，我们可以尝试把地形拉回到远古：远古的时候，孟加拉湾应该与澳大利亚连在一起。孟加拉国的达卡应该在澳大利亚的达尔文附近，缅甸的耶城离澳大利亚的凯恩斯附近。看一看它们相对应的地点的矿藏吧！就会知道它们是连在一起的。而原来澳大利亚到孟加拉国的广大地面，现在大体都堆积在青藏高原里了。

从太平洋东部海岸线来看，北美洲和南美洲都有一个很大的凹线。这是强大的西风带作用的结果，这些西风带的气流不仅造就了弧形的海岸线，还堆起了落基山脉和安第斯山脉。

　　由此联想，远古没有山脉，只有相对低缓的陆地和相对较浅的海。恐龙在食物充足气候湿润的地方生活，到温度适宜相对安全的地方产卵。科学研究得知，恐龙生活和产卵不是一个地方。由于地壳变迁，高山耸立，大海变深。阻挡了恐龙的回游路线。恰恰在这个时候，哺乳动物诞生了，它们是恒温动物，不冬眠。它们吃恐龙的卵，成群撕咬在寒冷季节行动不便的恐龙。恐龙望着高山大海和哺乳动物说：天灭我也！

人类掌握了地壳运动的规律，就能够提前做出预报，避免或减少地震、海啸等灾害带来的损失，使世界更美好。

现在，我们有理由相信：地壳是地球表面薄薄的一层，它即是一个整体，又是若干可分开和可流动的板块组成的集合。在足够长的时间里，有的地方上升，有的地方下降，有的地方开裂，有的地方漂移。海洋可以变成陆地，陆地也可以变成海洋。促使地壳运动的动力来自于大气的气压和气流。其特征为地壳的动态变化必须反映气压气流的物理需要，仅此而已。

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（2009年2月27日，中央电视台《人与社会》栏目，“恐龙之谜”节目中，介绍了在云南禄丰发现的各种年代的恐龙化石而没有恐龙蛋。而在河南伏牛山地区，则发现的大量的恐龙蛋化石却没有恐龙，说明恐龙的生活和产卵并不在一个地方。）