[論文レビュー] Medium - long term earthquake prediction by the use of the oscillating electric field (T = 365 days) generated due to Earth's orbit around the Sun and due to its consequent oscillating lithospheric deformation

C. Thanassoulas, V. Klentos+3 more|ArXiv.org|Dec 4, 2009

Earthquake Detection and Analysis参考文献 6被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、地球の年間周期的電場が、公転軌道の変化に起因する周期的リソスフィア変形によって駆動されており、これが大規模な地震の中期的・長期的予兆として機能しうると提案している。著者らは、電場のピークが近日点および遠日点の日付と一致しており、大規模な地震がこれらの時期に集中していることから、磁場とは独立した予測的関連性が示唆されている。

ABSTRACT

We study the Earth's electric field monitored at PYR (Greece) monitoring site, for a period of more than six years (May 23rd, 2003 to September 7th, 2009). It is compared, in particular its oscillating component of T = 365 days, with the Perihelion - Aphelion dates of the Earth's orbit around the Sun, with the same component of the Earth's magnetic field, with the corresponding same period tidal oscillation and with the occurred large EQs of the same period of time. The obtained results suggest that the oscillating electric field component is generated by large scale piezoelectricity triggered by the Earth's shape - lithospheric oscillating deformation. The driving mechanism (yearly tidal variation) precedes the Aphelion - Perihelion dates for a month complying with the corresponding tidal friction behavior of the Earth's shape deformation. The Earth's oscillating electric field peaks coincide with the Perihelion - Aphelion dates while the triggered large EQs are clustered very close to the Perihelion - Aphelion dates. Moreover it is shown that the observed Earth's oscillating electric field is not related to or induced by the corresponding Earth's magnetic field. In conclusion, the Earth's oscillating electric field character could be used as medium to long term electric seismic precursor of large EQs. Keywords: tidal waves, Earth deformation, preseismic electric signals, magnetic field, Perihelion, Aphelion, earthquake prediction.

研究の動機と目的

• 地球の365日周期の電場が、大規模地震の前触れとして機能しうるかどうかを調査すること。
• この電場の物理的起源を特定し、地球の公転運動およびリソスフィア変形との関係を解明すること。
• 電場が地球の磁場に影響を受けるのか、それとも独立した地球物理的信号であるのかを評価すること。
• 電場のピーク、近日点・遠日点の日付、および大規模地震の発生との時間的相関を評価すること。
• 周期的地球電気的信号に基づく長期的地震予測のための可能性ある枠組みを確立すること。

提案手法

• ギリシャのPYR観測所で6.5年間（2003年5月〜2009年9月）にわたり、地球の電場をモニタリングした。
• 電場の365日周期成分を分析し、地球の近日点および遠日点の日付と照合した。
• 電場の振動と地球の磁場および潮汐変形の変動を照合した。
• 観測期間中の電場の最大値と大規模地震の発生との時間的整合性を評価した。
• スペクトル解析を用いてT = 365日周期の成分を分離し、その位相関係を評価した。
• 信号の特徴を比較することで、磁場誘導が観測された電場の原因でないことを除外した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 地球の電場は、太陽回りの公転運動に関連して、顕著な365日周期の振動を示すか？
• RQ2 観測された電場は、周期的リソスフィア変形に起因する大規模な圧電効果によって生成されるのか？
• RQ3 電場のピークは近日点および遠日点の日付と一致するか？また、これは潮汐変形ダイナミクスと整合的か？
• RQ4 大規模な地震は、電場のピークおよび近日点・遠日点の時期に時間的に集中するか？
• RQ5 電場信号は地球の磁場に依存しているのか、それともそれによって誘導されているのか？

主な発見

• PYR地点における365日周期の電場成分は、地球の公転位置と強く相関しており、近日点および遠日点の日付近くでピークに達している。
• 電場の駆動メカニズムは、年間の潮汐力によるリソスフィア変形であり、近日点および遠日点の約1か月前から始まっている。これは潮汐摩擦モデルと整合的である。
• 本研究期間中の大規模地震は、電場のピークおよび近日点・遠日点のイベントと時間的に近接して発生している。
• 信号比較および位相解析により、観測された電場は地球の磁場に起因するものではなく、独立した信号であると確認された。
• 電場は、公転変動に起因するリソスフィアの周期的変形によって引き起こされる大規模な圧電効果に起因するとされている。
• 結果は、地球の年間電場振動を大規模地震の中期的・長期的予兆として使用することが妥当であることを支持している。