[論文レビュー] On the relationship between cosmic rays, solar activity and powerful earthquakes

Mikhail Kovalyov, Selena Kovalyov|arXiv (Cornell University)|Mar 23, 2014

Earthquake Detection and Analysis被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、太陽活動（ sunspot numbers で測定される）ではなく、宇宙線強度（CRI）が強力な地震とより強く相関することを提案している。CRIの最小値と大規模な地震発生との間に時間的遅れが観測され、宇宙線が地震発生に影響を与える可能性があることを示唆しており、従来の太陽活動が宇宙線を唯一制御するとする見解に挑戦する。

ABSTRACT

In this paper we analyze the correlation of cosmic rays intensity to increases in seismic activity. We also show that high-magnitude earthquakes appear in group. As a prequel, we discuss in \\S1 naive visualization of the solar-cosmic ray interplay.

研究の動機と目的

• 宇宙線強度（CRI）が、太陽活動（SSN）よりも強力な地震とより強く相関するかどうかを調査すること。
• CRIの最小値と高マグニチュード地震発生との時間的関係を検討すること。
• 太陽活動が宇宙線を唯一制御するとする従来のパラダイムに挑戦し、逆に双方向的影響があると提唱すること。
• 歴史的な地震系列とCRIおよびSSNのサイクルの整合性を分析し、繰り返しパターンを同定すること。

提案手法

• 1953–2014年の期間、モスクワおよびクライマックスの中性子モニタから得られた日次CRIデータを用い、長期的な調制を追跡した。
• NOAAおよびSILSOの月次 sunspot numbers（SSN）データとCRIの傾向を比較し、太陽制御効果を評価した。
• 1905–2014年のマグニチュード ≥7.8および≥8.2の地震の発生時刻を、CRIおよびSSNサイクルと照合して相関を特定した。
• CRI最小値と地震発生との間の時間遅れを分析し、太陽風の伝播に一致する数か月の遅れが観測された。
• 反対側の地震ペア（例：チリ–日本、インドネシア–オホーツク海）を特定し、CRI最小値との整合性を検証して空間的・時間的パターンをテストした。
• 特に2010–2014年の期間において、CRI周期性が地震再発間隔と一致するかを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 宇宙線強度（CRI）と強力な地震の発生との間に、統計的に有意な相関が存在するか？
• RQ2 CRI最小値は、一貫して高マグニチュード地震発生を前後するか、一致するか？その時間遅れはどの程度か？
• RQ3 CRIと地震の相関関係は、sunspot numbers（SSN）と地震の相関関係と比べてどう異なるか？
• RQ4 観測された地震のグループ化は、太陽活動によるものではなく、CRIの制御によって説明可能か？
• RQ5 宇宙線が太陽活動に影響を与える証拠があるか？これにより、一方向の制御ではなくフィードバック機構がある可能性があるか？

主な発見

• 宇宙線強度（CRI）は、マグニチュード ≥7.8および≥8.2の強力な地震と、sunspot numbers（SSN）よりもより強い時間的相関を示す。
• CRI最小値は、一貫して大規模な地震群を前後し、太陽風の伝播に一致する数か月の時間遅れを示す。
• 2010–2014年の期間において、全マグニチュード ≥8.2の地震がCRI最小値の近くまたは直後に発生し、平均して373日間隔で発生した。
• 1905–1908年および2010–2014年の地震群は、約200日間隔の再発パターンを示し、短期的なCRIの揺らぎと一致する。
• 反対側の地震ペア（例：チリ–日本、インドネシア–オホーツク海）がCRI最小値の近くに発生しており、グローバルな誘発メカニズムの可能性を示唆している。
• CRI曲線は地震再発周期と一致する周期性を示すが、SSN曲線は弱く、はっきりとした相関は示さない。