2016-2017可能发生拉尼娜事件的预测、根据和检验过程

                杨学祥，杨冬红

                 （吉林大学）

我们在2016年天灾年度预测报告简表中预测，2018年可能发生厄尔尼诺事件，2016-2017可能发生拉尼娜事件，它们对应严重低温冻害。

1.      预测根据

   我们在2012年7月1日指出，1999年林振山等人提出日食造成的大气热环流机制：日食多次发生在赤道产生的大气热对流有利拉尼娜的形成，日食多次发生在两极产生的大气热对流有利于厄尔尼诺的形成，日食与厄尔尼诺现象之间存在12-24个月的位相差。根据天文数据，预测2000年、2005年、2008年、2011年、2015年和2018年发生厄尔尼诺事件^[1，2]。

   统计规律表明，日食-厄尔尼诺系数小于-1将发生拉尼娜事件；大于10将发生厄尔尼诺事件。我们预测，2005、2010、2013、2016年将发生拉尼娜事件。

   实际的情况是，2000年没有发生极强厄尔尼诺事件，2002年和2006年发生了弱厄尔尼诺事件，2009年发生了中等强度的厄尔尼诺事件，与预测年份在估计的误差范围之内。2007年发生拉尼娜事件，2010年和2011年发生强拉尼娜事件，在预测的误差范围之内。厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的发生次数与预测次数完全一致。

   我们在 2015-4-17指出，关注下一次极端冷热信号：2015厄尔尼诺和2016拉尼娜。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-883067.html

   我们在2015年8月6日指出，2015年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，不利于厄尔尼诺发展，与9月南极海冰最大值叠加，是目前的主导因素，厄尔尼诺放缓是主流。

   2015年11月18日-2016年1月23日为地球自转加速阶段，有利于厄尔尼诺发展，与9月13日日食叠加，是10-11月厄尔尼诺进入高潮的主导因素；

   2016年1月25日-4月7日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜形成，与2016年3月9日日食在赤道有利于拉尼娜叠加，厄尔尼诺将结束，强拉尼娜将形成。2月南极半岛海冰面积最小值的异常增大有利于拉尼娜的发展。

   2016年4月9日-7月28日为地球自转加速阶段，不利于拉尼娜的发展；

2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜发展，9月南极海冰最大值和9月1日日食在赤道有利于拉尼娜的发展。三者叠加，是发生强拉尼娜的主导因素。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-910968.html

由于2016年处于2000-2030年拉马德雷冷位相时期，厄尔尼诺受到抑制，拉尼娜得到增强。诸多有利因素的叠加使强拉尼娜有很高的发生概率。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-911060.html

2015年强厄尔尼诺已经发生，目前正处于衰减阶段。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-935185.html

2016年拉尼娜可能在3-9月之间发生，由于2015-2016年厄尔尼诺发生条件与1997-1998年大致相同，6月发生拉尼娜的可能性最大。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-935573.html

影响拉尼娜发展的主要因素有四个：

日食连续发生在赤道有利于拉尼娜发展；

地球自转：2016年1月25日-4月7日和7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜形成；2016年4月9日-7月28日和2016年11月18日-2016年1月23日为地球自转加速阶段，不利于拉尼娜的发展

潮汐组合：月亮赤纬角最大值有利于拉尼娜发展，月亮赤纬角最小值不利于拉尼娜发展，变化周期为13.6天。

南极半岛海冰：海冰面积最大值导致秘鲁寒流增强，有利于拉尼娜发展，海冰面积最小值导致秘鲁寒流减弱，不利于拉尼娜发展。

我们在2015年6月13日指出，根据表1的日食数据，2015年厄尔尼诺现象或持续到2016年3月，2016年 9月前发生拉尼娜事件。

厄尔尼诺或拉尼娜的发生需要日食、南极半岛海冰与地球自转规律相配合。

地球自转：计算表明，每年4月9日-7月28日（110天）及11月18日-1月23日为地球自转加速阶段，有利于厄尔尼诺的发展；1月25日-4月7日（72天）及7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜的发展。

日食：多次日食发生在两极地区，有利于厄尔尼诺的形成；多次日食发生在赤道，有利于拉尼娜的发生。

南极半岛海冰：每年2月南极半岛海冰面积最小值有利于厄尔尼诺发生；每年9月南极半岛海冰面积最大值有利于拉尼娜发生。

三者的有效配合向同一方向发展是关键，否则将相互抵消。

表1  日食- 厄尔尼诺系数及其预测（据林振山等[12]，1999）

日食时间   中午见食纬度   日食中心区     ri    R1      R2     预测（实况）

2014-04-29   p               极区       3

2014-10-23   p               极区       3          6    4

2015-03-20   p               极区       3

2015-09-13   p               极区       3          6    12  强厄尔尼诺

2016-03-09 12               低纬      -1

2016-09-01  -2               赤道       -1         -2    4    强拉尼娜

2017-02-26  -37              中纬       1

2017-08-21  38              中纬       1          2    0

2018-02-15   p               极区      3

2018-07-13   p               极区       3

2018-08-11   p               极区       3          9    11  强厄尔尼诺

2019-01-06   p               极区       3

2019-07-02  -18              极区       3

2019-12-26  1               赤道      -2          4           拉尼娜

2020-06-21 30               中纬       1

2020-12-14  -40              中纬       1          2       6

目前的不确定因素是2015年9月和2016年9月南极海冰最大值的发展情况：

如果2015年9月南极半岛海冰最大值异常减少，与2015年9月13日日食在极区相配合，与2015年11月18日-1月23日地球自转加速阶段相配合，有利于厄尔尼诺持续到2016年初。2016年1月25日-4月7日（72天）为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜发展；配合2016年3月9日日食在赤道，有利于拉尼娜发展，本论厄尔尼诺结束，拉尼娜发生。

如果2016年9月南极半岛海冰最大值异常增加，与2016年9月1日日食在赤道相配合，与2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段相配合，有利于拉尼娜持续到2016年底。2016年11月18日-1月23日地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展；配合2017年2月26日日食在中纬，不利于拉尼娜发展，本论拉尼娜结束。

及时监测2015年9月和2016年9月南极海冰变化，我们就会得到厄尔尼诺持续到2016年初和拉尼娜持续到2016年底的准确信息。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-897604.html

受2015年3月20日日食在极区的影响，2015年3月厄尔尼诺已经发生。受2015年9月13日日食在极区的影响，2015年厄尔尼诺在9月下旬至12月末逐渐达到高潮。2015年9月南极半岛海冰最大值的影响必须及时监测，异常变小将增强厄尔尼诺，异常增大将减弱厄尔尼诺并导致其消亡。

我们在2015年8月24日指出，如果2016年2月南极半岛海冰面积最小值异常变小，2015年11月下旬至2016年3月是厄尔尼诺高峰期。

受2016年3月9日日食在低纬的影响，2016年3月厄尔尼诺开始减弱。受2016年9月1日日食在赤道的影响，2016年拉尼娜在9月至11月末逐渐达到高潮。

如果2016年9月南极半岛海冰面积最大值异常变大，2016年8月至11月上旬是拉尼娜高峰期。

郑飞教授的预报与我们的理论计算结果大致相同。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-915565.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-949256.html

实况：

今日科学 2016-10-26 10:49:31 报道，本报北京10月25日电记者杨舒从25日召开的国家海洋环境预报中心预测会商会上获悉，经该中心监测显示，自2016年7月赤道中东太平洋地区开始进入拉尼娜状态，截至10月25日，该地区海温持续下降，拉尼娜状态仍将持续。专家根据近期海洋大气环流演变特征，并参考国内外数值模式预测结果预计，冬季将发展成一次弱的拉尼娜事件，对我国近海海温、海冰和台风灾害等产生持续影响。

http://mt.sohu.com/20161026/n471346932.shtml

2.      检验过程

图1  2016年7月25日至10月22日拉尼娜指数变化

7-10月潮汐组合与拉尼娜指数的对应性

拉尼娜指数与潮汐组合有明显的相关性，我们在历次潮汐组合预报中均已明确指出。

7月25日的拉尼娜指数谷值与7月25-27日潮汐组合对应：

潮汐组合D：7月25日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00011度，7月27日为日月小潮和月亮近地潮。三者强叠加，潮汐强度变小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

7月31日的拉尼娜指数峰值与7月31日至8月3日潮汐组合对应：

潮汐组合E：7月31日为月亮赤纬角最大值北纬18.52901度，8月3日为日月大潮。两者弱叠加，潮汐强度变大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（次强），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（次强）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-977345.html

8月9日的拉尼娜指数谷值与8月7-10日潮汐组合对应：

潮汐组合A：8月7日为月亮赤纬角最小值南纬0.00011度。8月10日为月亮远地潮，两者弱叠加，潮汐强度小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

8月16-18日的拉尼娜指数峰值与8月11-14日潮汐组合对应：

潮汐组合B：8月11日为日月小潮，8月14日月亮赤纬角极大值南纬18.48145度，两者弱叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

8月24日的拉尼娜指数谷值与8月18-22日潮汐组合对应：

潮汐组合C：8月18日为日月大潮，8月21日为月亮赤纬角最小值北纬0. 00003度，8月22日为月亮近地潮。三者弱叠加，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

8月31日的拉尼娜指数峰值与8月25-27日潮汐组合对应：

潮汐组合D：8月27日为月亮赤纬角最大值北纬18.45502度，8月25日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-987510.html

9月7-12日的拉尼娜指数谷值与9月1-3日潮汐组合对应：

9月1日日食在赤道，加强拉尼娜的发展，使其持续到12日，抵消了和推迟了7-11日潮汐组合的作用。

潮汐组合A：9月3日为月亮赤纬角最小值南纬0.0002度。9月1日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

9月15日的拉尼娜指数峰值与9月7-11日潮汐组合对应：

潮汐组合B：9月9日为日月小潮，9月11日月亮赤纬角极大值南纬18.2701度，9月7日为月亮远地潮，三者弱叠加，两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

9月17日的拉尼娜指数谷值与9月17日潮汐组合对应：

潮汐组合C：9月17日为日月大潮，9月17日为月亮赤纬角最小值南纬0. 0002度，9月19日为月亮近地潮。三者强叠加，潮汐强度最大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(最强)。

9月25日的拉尼娜指数峰值与9月23-24日潮汐组合对应：

潮汐组合D：9月24日为月亮赤纬角最大值北纬18.2825度，9月23日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-993393.html

本次波动受2016年9月22日南极半岛海冰最大面积异常减少的影响，拉尼娜指数也异常增加，从-1跳升到0.4附近。

10月2日的拉尼娜指数谷值与10月1日潮汐组合对应：

潮汐组合A：10月1日为月亮赤纬角最小值南纬0.00024度。10月1日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

10月9日的拉尼娜指数峰值与10月8-10日潮汐组合对应：

潮汐组合B：10月9日为日月小潮，10月8日月亮赤纬角极大值南纬18.54588度，10月4日为月亮远地潮，三者弱叠加，两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

10月17日的拉尼娜指数谷值没有出现，受到南极海冰异常影响：

潮汐组合C：10月16日为日月大潮，10月15日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00029度，10月17日为月亮近地潮。三者强叠加，潮汐强度最大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(最强)。

10月22日的拉尼娜指数峰值与10月21-23日潮汐组合对应

潮汐组合D：10月21日为月亮赤纬角最大值北纬18.61577度，10月23日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

10月31日的拉尼娜指数可能达到谷值与10月28-31日潮汐组合对应：

   潮汐组合E：10月31日为日月大潮，10月28日为月亮赤纬角最小值南纬0.0003度，11月1日为月亮远地潮。三者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1000303.html

21-23日潮汐组合不利于拉尼娜发展

图2  2016年10月29日拉尼娜指数为-1.019，比28日增加0.061，增速减慢

我们在2016年10月21日预计，2016年10月21-23日南极半岛海冰继续减少，配合21-23日潮汐组合不利于拉尼娜发展，10月23-30日拉尼娜会继续减弱，达到新的指数高峰。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1010063.html

10月22日拉尼娜指数为-0.236，10月23日拉尼娜指数为-0.227，预测被证实。

拉尼娜指数在10月28-31日潮汐组合中有所降低

我们在10月24日指出，10月22日拉尼娜指数为-0.236，高于与拉尼娜的-0.5标准。这种状况，会在10月28-31日潮汐组合中有所降低，但拉尼娜总体减弱的趋势不会改变。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1010488.html

这一预测的到证实：24日拉尼娜增强，指数由22日的-0.236降低为-0.294，降低幅度为0.058，到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1010285.html

我们在2016年10月26日指出，25日拉尼娜增强，指数由-0.294降低为-0.399，降低幅度为0.105，到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲，这可以从近期的强冷空气活动得到证明。

受南极半岛海冰异常减少的影响，徳雷克海峡通道扩大，秘鲁寒流减弱，拉尼娜发展受阻，2016年10月15-17日潮汐组合无力使拉尼娜发展，10月21-23日潮汐组合却配合南极半岛海冰减少，阻碍拉尼娜发展，拉尼娜有夭折的危险。

如果10月28-31日潮汐组合仍然无力扭转拉尼娜减弱的趋势，拉尼娜夭折的风险将逐步增大。

关注10月28-31日潮汐组合对拉尼娜的影响。

目前的趋势是：南极半岛海冰的影响远远高于潮汐组合的影响。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1010396.html

我们在2016年10月27日指出，26日拉尼娜增强，指数由25日的-0.399降低为26日的-0.576，降低幅度为0.177，到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲，这可以从近期的强冷空气活动得到证明。

潮汐组合影响正在继续增强。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1011085.html

我们在2016年10月28日指出，27拉尼娜快速增强，指数由26日的-0.576降低为27日的-0.841，降低幅度为0.256，到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲，这可以从近期的强冷空气活动得到证明。

潮汐组合影响正在继续增强。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1011303.html

我们在2016年10月29日指出，28日拉尼娜快速增强，指数由27日的-0.841降低为28日的-0.948，降低幅度为0.107，降低速度开始减慢，预计到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲，这可以从近期的强冷空气活动得到证明。

潮汐组合影响正在继续增强。

我们预计：

如果10月29-31日拉尼娜指数突破2016年9月12日最低点，就表明9月1日日食在赤道事件积累的拉尼娜能量还未释放完毕，则本次拉尼娜将逐步形成，并能持续到2016年年底。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1001753.html

9月22日南极半岛海冰面积最大值异常减少事件的影响正在减弱。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1004570.html

关注2016年29-31日拉尼娜指数变化。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1011530.html

我们在2016年10月30日指出，29日拉尼娜快速增强，指数由28日的-0.948降低为29日的-1.019，降低幅度为0.061，降低速度开始减慢，预计到31日为止，将继续保持降低趋势，原因在于10月28-31日潮汐组合比较强劲，这可以从近期的强冷空气活动得到证明。

潮汐组合影响正在继续增强。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1011530.html

我们在30日预计：

10月29-31日拉尼娜指数已经突破2016年9月12日最低点，表明9月1日日食在赤道事件积累的拉尼娜能量还未释放完毕，则本次拉尼娜将逐步形成，并能持续到2016年年底，甚至2017年。2016年10月30日至11月1日附近将形成本次拉尼娜指数谷值，与2016年9月12日最低点的差距表明此次拉尼娜的强度，根据增速减慢的情况，谷值不会低于-1.2。

潮汐组合A：11月8日为日月小潮， 11月4日月亮赤纬角极大值南纬18.73690度，两者弱叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

11月4-8日潮汐组合会形成拉尼娜指数的新峰值，强度不大。此后，拉尼娜指数继续存在13.6天的波动变化，受以下三个条件的制约：

2016年11月的潮汐组合有利于拉尼娜的发展；

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1005776.html

2016年12月的潮汐组合不利于拉尼娜的发展；

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1009483.html

2016年11月18日-1月23日地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展；

2016年11月末的拉尼娜谷值大小决定本次拉尼娜可能持续的时间。

拉尼娜指数与潮汐组合有明显的相关性，我们在历次潮汐组合预报中均已明确指出。

气温变化、雾霾和地震的13.6天周期

李国庆发现月亮视赤纬角变化周期13.6天、27.3天与地球自转速度变化有明显的对应关系并影响天气变化。月亮赤纬角极大值在18.6度至28.6度之间变化，从而导致地球自转变化和全球气温变化的18.6年周期。月亮赤纬角在0度至极大值之间变化，从而导致地球自转变化和全球气温变化的18.6天周期。

详细的雾霾、气温、地震的13.6天周期对比数据可在科学网查找。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-963245.html

结论

潮汐组合对拉尼娜发展的影响在2016年7-10月的检验中得到证实。

南极半岛海冰最大面积异常对拉尼娜的影响在2016年9月22日得到证实。

日食发生在赤道对拉尼娜的影响在2016年9月1-18日得到证实。

参考文献

杨冬红，杨学祥. 厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的成因与预测. 沙漠与绿洲气象. 2008,2(5): 1-10

杨冬红，杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008 Vol. 23 (6): 1813～1818

杨冬红，杨德彬。日食诱发厄尔尼诺现象的热-动力机制。世界地质。2010，29（4）：652-657.

杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934