0 引言

当前，可通过震磁效应分析并预测地震，也可通过变化磁场对地震的可能触发作用预测地震。

磁暴是太阳活动的一种表现形式，是太阳活动与地磁场相互作用引起的，具有复杂的地球物理效应，并具有全球特性。郭增建等（1979）认为，磁暴作为触发因素，对地震发生具有重要作用，且对全球地震均有触发作用。实际观测资料表明，强磁暴过后，地震活动明显增强，因此可把磁暴作为触发因素用于地震预测研究。

很多学者着重研究大磁暴与大震之间的关系及地震与太阳黑子之间的关系，如:李树华等（2005）利用磁暴K指数，对云南地区中强震做相关性统计分析；岳庆祥（1992）利用1901年以来太阳黑子活动及1954年以来磁暴活动频数的周期特征，按不同地震构造带（或地区），统计分析全球10次特大浅源地震（M_S≥7.8）发生的频数、能量释放与太阳黑子活动、磁暴活动之间的关系，认为太阳黑子活动各种成分的太阳射电辐射流量、地磁暴是日地质量和能量传递的重要物理现象，因此只要地球外界条件有微小变化，即可产生巨大作用，触发地壳运动，引发地震。因此，太阳黑子活动和磁暴也能反映一定范围内地震的某些特征。本文统计1996—2015年亚洲地区发生的M_S 7.0以上浅源地震，分析太阳活动周不同阶段磁暴与地震的相关性。

1 数据选取

本文应用从美国国家地球物理资料中心下载的1996—2015年太阳黑子数及世界资料中心下载的D_st指数资料，并从美国地质调查局网站选取同时段亚洲地区（11°S—77°N，26°E—169°W）发生的50次震源深度小于60 km且M_S≥7.0浅源地震，进行统计分析，探寻在太阳活动周不同阶段磁暴与地震的对应关系。

2 磁暴与地震对应关系

在太阳活动周内，太阳活动的巨烈程度与太阳黑子数多少具有密切关系。太阳活动周一般分为极大年、极小年、上升年和下降年4个阶段，其中:1996—2007年太阳活动周的各阶段均在第23周，2008—2015年在第24周；太阳活动极大年与极小年各2年，上升年有6年，下降年有10年（表 1）。

可通过D_st指数的时间序列，识别典型磁暴形态，李琪等（2012）分析1957—2008年强磁暴与太阳黑子数变化趋势，本文参照该文献，根据磁暴期间的D_st指数极值，按照磁暴强度划分3类:D_st≤-100 nT，D_st≤-200 nT及D_st≤-300 nT对选取的1996—2015年太阳黑子数、磁暴与M_S≥7.0浅源地震，按照D_st指数分类进行统计，具体结果见表 1。

2.1 年发生率分析

由表 1可知，1996—2015年太阳活动周的极大年、极小年、上升年和下降年的时间长度不同。为了突显磁暴与地震在太阳活动周发生磁暴和地震的概率大小，计算各阶段磁暴年发生率和地震年发生率，对比分析二者相关性。

（1）磁暴年发生率。对于太阳活动周的4个阶段，在下降年中，2001年发生D_st≤-100 nT指数17次，频次最高，2003年发生D_st ≤-300 nT指数4次，为20年中发生次数最多年；在极小年中，1996年和2008年均无D_st≤-100 nT的磁暴发生，且2008年前后的2007年、2009年和2010年，均无D_st≤-100 nT的磁暴发生；在极大年及其前后的上升年和下降年，发生D_st≤-100 nT的磁暴较多。

为了分析磁暴在太阳活动周各阶段的分布，统计并计算1996—2015年太阳活动周各阶段磁暴年发生率，见图 1。由图 1(a)可见，对于D_st≤-100 nT，在极大年和下降年磁暴发生较多，上升年则较少，而极小年无强磁暴发生。由表 1可知，在1996—2015年，有7次D_st≤-300 nT，其中6次发生在下降年，可见在下降年发生D_st≤-300 nT的强磁暴明显较高。由表 1和图 1可知，在极小年，D_st≤-200 nT和D_st≤-300 nT的强磁暴年发生率为0。因此，在太阳活动周的极大年和下降年，磁暴年发生率较高。

（2）地震年发生率。按照震级大小（M_S 7.0、M_S 7.5、M_S 8.0）统计太阳活动周各阶段的地震年发生率，结果见图 2。由表 1及图 2统计可知，M_S 7.0以上地震在太阳活动周上升年发生31次；M_S 7.0以上地震在上升年和下降年地震年发生率最高，极大年地震发生率最低。M_S 7.5以上地震年发生率在太阳活动上升年和下降年发生较高，在极大年和极小年地震年发生率为0；M_S 8.0以上地震年发生率在下降年最高，极大年和极小年地震发生率为0。据统计，1996—2015年共发生M_S 8.0以上地震4次，其中3次发生在第23太阳活动周的下降年，只有1次强震发生在上升年，极大年和极小年无M_S 8.0地震发生。

由此可见，1996—2015年在太阳活动周下降年地震年发生率高于上升年、极大年和极小年。与蒋伯琴（1985）认为的太阳黑子周期内地震常发生在太阳黑子数下降相位期间，即发生在太阳黑子已经衰变而地磁活动最活跃最持久（不是最强烈）的时期大致相同。

2.2 磁暴与地震相关性

（1）太阳活动周各阶段磁暴发生概率统计。据统计，1996—2015年太阳活动磁暴总数124个，按指数D_st≤-100 nT、D_st≤-200 nT和D_st≤-300 nT进行分类统计，计算太阳活动周各阶段磁暴发生率，结果见表 2。

由表 2可知，在1996—2015年，-200 nT < D_st≤-100 nT的磁暴，在太阳活动周下降年发生概率为58%，在极小年为0%；-300 nT < D_st≤-200 nT的磁暴在下降年发生概率达84%，极小年为0%；6个D_st≤-300 nT巨磁暴，其中83%发生在下降年，上升年和极小年阶段无此范围磁暴发生。

由此得出，-200 nT < D_st≤-100 nT、-300 nT < D_st≤-200 nT及D_st≤-300 nT的强磁暴，在下降年发生率明显高于极大年、上升年和极小年阶段。与李琪等（2012）得出的大多数磁暴发生在太阳活动周下降年一致。

（2）太阳活动周各阶段地震发生概率统计。对1996—2015年太阳活动周各阶段发生的M_S 7.0以上地震，根据不同震级统计地震年发生概率，统计结果见表 3。由表 1、表 3可知，在此期间共发生地震50次，作为太阳活动周上升年的2011年发生地震7次，发震次数最多，地震年发生率最高。其中:M_S≥7.0地震31次，7级以上地震占62%，在太阳活动周上升年和下降年发震概率分别为41.9%、38.7%；M_S 7.5以上地震15次，在太阳活动周上升年发震概率60%，极大年未发生此类大震；M_S 8.0以上地震4次，在太阳活动周下降年发震3次，发震概率75%，极大年和极小年无M_S 8.0以上大地震发生。由此可见，大地震容易发生在太阳活动周下降年，如:2003年9月25日日本北海道M 8.3地震发生在太阳活动周下降年，据统计，2002年太阳黑子数为104，2003年为63.9，处于持续减少状态，急速下降40.1。

通过以上统计分析得出:1996—2015年，7.0≤M_S < 7.4地震发生较多；在太阳活动周下降年，磁暴发生概率较大，地震发生频率较高时段均在太阳活动周上升年和下降年，且下降年发生M_S 8.0以上地震比例较高，与蒋伯琴（1985）的分析结果存在一致性。

3 结论

通过对1996—2015年磁暴和地震在太阳活动周各阶段分布的统计分析，得到以下认识:①地震和磁暴发生在太阳活动周各阶段，大致倾向存在一致性；②在1996—2015年太阳活动周上升年和下降年阶段，M_S 7.0和M_S 7.5以上地震年发生率较高；③在1996—2015年太阳活动周下降阶段，发生巨烈磁暴和强地震的年发生率较高，极大年和极小年地震发生率和概率较低；④M_S 8.0以上地震发生较少，但地震强度大，下降年发生比例较高，需密切关注。

太阳黑子数爆发是全球性的，而地震的发生是区域性的，磁暴与地震的发生存在不确定性，但太阳黑子数与地震的发生有一定相关性，需要通过大量观测资料和多种研究方法进行统计分析，寻找太阳活动周磁暴与地震的发生规律。因统计资料有限，分析结果不一定具有普遍意义，希望对地震预报工作可能有些参考意义。

本研究使用的D_st指数由http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/index.html下载，太阳黑子数由http://www.ngdc.noaa.gov/下载，亚洲地震数据由http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/下载，在此表示感谢。