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气候模型显示今年可能出现厄尔尼诺：关注日食-厄尔尼诺理论
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〔标题新闻〕气候模型显示今年夏天很有可能出现厄尔尼诺的天气形态--日本气象厅
2012年 7月 10日 星期二 13:45 BJT 保存为书签 | 打印 | 阅读全文 [-] 文字大小 [+]
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注: 厄尔尼诺(El Nino)即圣婴现象,通常会伴随着强降雨及乾旱
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2012年的厄尔尼诺能给世界带来什么？
2012-1-31 08:06
2012年的厄尔尼诺能给世界带来什么？
杨学祥
1 不能忽视的日食-厄尔尼诺系数理论
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]。
表1 日食- 厄尔尼诺系数及其预测（据林振山等[1]，1999）
日食时间 中午见食纬度 日食中心区 ri R1 R2 预测（实况）
1994-11-03 -36 南中纬 1 2 8
1995-04-29 -6 北赤道 -1
1995-10-24 10 南赤道 -1 -2 0 （拉尼娜事件）
1996-04-17 p 南极区 3
1996-10-12 p 北极区 3 6 4
1997-03-09 p 北极区 3
1997-09-01 p 南极区 3 6 12 （极强厄尔尼诺）
1998-02-26 6 北赤道 -1
1998-08-22 -4 南赤道 -1 -2 4 （极强拉尼娜事件）
1999-02-16 -41 中纬 1
1999-08-11 46 中纬 1 2 0 （极强拉尼娜事件）
2000-02-05 p 极区 3
2000-07-01 p 极区 3
2000-07-31 p 极区 3 （极强拉尼娜事件）
2000-12-25 p 极区 3 12 14 极强厄尔尼诺（未发生，延迟到2002年）
2001-06-21 -12 低纬 -1
2001-12-14 1 赤道 -2 -3 9 （极强拉尼娜事件）
2002-06-10 35 中纬 1
2002-12-04 -40 中纬 1 2 -1 （弱厄尔尼诺）
2003-05-31 60 高纬 1.5
2003-11-23 -51 中纬 1 2.5 4.5
2004-04-19 p 极区 3
2004-10-14 p 极区 3 6 8.5
2005-04-08 -16 低纬 -1
2005-10-03 18 低纬 -1 -2 4 弱厄尔尼诺（未发生，延迟到2006年）
2006-03-29 29 中纬 1
2006-09-22 -27 中纬 1 2 0 （弱厄尔尼诺）
2007-03-19 p 极区 3
2007-09-11 p 极区 3 6 8 （拉尼娜）
2008-02-07 p 极区 3
2008-08-01 p 极区 3 6 12 厄尔尼诺（未发生，延迟到2009年）
2009-01-26 -26 中纬 1
2009-07-22 25 中纬 1 2 8 （厄尔尼诺事件）
2010-01-15 3 赤道 -1
2010-07-11 -22 中纬 1 0 2 拉尼娜（强拉尼娜事件）
2011-01-04 p 极区 3
2011-06-01 p 极区 3
2011-07-01 -64 高纬 1.5 （弱拉尼娜事件）
2011-11-25 p 极区 3 10.5 10.5 厄尔尼诺（未发生，延迟到2012年）
2012-05-20 49 高纬 1.5
2012-11-13 -41 中纬 1 2.5
2013-05-10 2 赤道 -1
2013-11-03 4 赤道 -1 -2 0 拉尼娜事件
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 厄尔尼诺
2016-03-09 12 低纬 -1
2016-09-01 -2 赤道 -1 -2 4 拉尼娜事件
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 极强厄尔尼诺
注：原文表的数据从1948年开始。
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。林振山等人根据计算结果预测，2005年发生弱厄尔尼诺，2008、2011、2015年发生较强的厄尔尼诺，2018年发生极强的厄尔尼诺，误差在1-2年。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。
2000年进入拉马德雷冷位相时期，增强拉尼娜事件，减弱厄尔尼诺事件，使厄尔尼诺事件的发生比预测后延1-2年，强度减弱；使拉尼娜事件逐渐加强，并在当年发生，时间延长。根据这一规律，原来预测的厄尔尼诺年2011、2015、2018年可能后延到2012、2016、2019年，而2013、2016的拉尼娜事件可能在当年发生。
2 2012年厄尔尼诺能给世界带来什么？
统计规律表明，在拉马德雷冷位相时期，厄尔尼诺和拉尼娜事件都会给中国带来严重的低温冻害。如1954、1957、1964、1969、1972、1976、1977、2008、2010年。
频繁的拉尼娜和厄尔尼诺交替将导致强震频发。
综合1890-2004年的数据，我们可以得到流感大流行的6大气候特征：处于拉马德雷冷位相时期及其边界；前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年；20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年；前后一年或当年为中国东北地区冷夏年(20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年)；当年为中等强度以上的厄尔尼诺年；当年为太阳黑子谷年m或峰年M，m-1年，m+1年或M+1年。 1889-1890年、1900年、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年和1977年的禽流感爆发都满足这6大条件，同时，在1890年以来，满足这6大条件的只有以上6次爆发[3]。
1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年不仅是厄尔尼诺年，而且是太阳黑子极大值年(峰年)，流感爆发强度大，成为历史上危害最大的流感三次大爆发；1900年和1977年不仅是厄尔尼诺年，而且是太阳黑子极小值年(谷年)，流感爆发强度小，因而常常被忽略不计。
上述研究表明，在1918-1919年流感爆发之前，从1911，1914，到1916-1917年，流感病毒已经开实在动物和人类之间传播。1918-1919年只是大面积爆发而已。这一爆发就在第一次世界大战的军营中，战争给与流感病毒以大面积流行传播的条件。
1913年是太阳黑子低值年，1917年是太阳黑子高值年，1916-1917年发生了拉尼娜事件，1918-1919年发生了厄尔尼诺事件和流感暴发。
前6次世界流感大流行发生在前两次的拉马德雷冷位相时期（1890-1924年和1947-1976年），2000-2030年全球又进入拉马德雷冷位相时期，2009年的流感大流行已经拉开了本周期3次大流行的序幕。
2009年是出乎意料的太阳黑子低值年，2013年可能是太阳黑子峰值年，2010-2011年发生了强拉尼娜事件，2012年可能发生厄尔尼诺事件，依据1918-1919年流感大流行的统计特征，2009年流感大流行可能是前兆，更大规模的爆发可能在2012-2013年。
2013年可能是太阳黑子活动峰年，2013-2014年可能发生拉尼娜事件，2015-2016年可能发生厄尔尼诺事件，2015-2016年也有增强流感爆发强度的可能。
3 汲取历史的教训：天灾和人祸造就1918年大灾难
1914-1918年第一次世界大战死亡者一千多万，成为人类历史上的一场浩劫。然而，就在这场浩劫快要结束的时候，1918-1919一场流感的爆发夺去了2000万到4000万人的性命，这就是上世纪人们闻之色变的西班牙流感，或称1918年流感。
如果在2012-2016年期间发生大规模战争，天灾与人祸相互作用，将造成比1918-1918年更悲惨的人间悲剧。
1918年流感世界大流行敲响了天灾与人祸的世纪警钟：战争创造了流感大流行的人为条件！
参考文献
1. 林振山, 赵佩章, 赵文桐. 日食-厄尔尼诺系数及其应用[J]. 地球物理学报, 1999, 42（6）: 732－738.
2. LIN Zhen-shan. The phase relation between accumulative effect of solar eclipse and El Nino[J]. Journal of Nanjing University (Natural Sciences), 1999, 35 (6): 777－779.
2012-3-28 06:37
2012年厄尔尼诺能给我们带来什么？
杨学祥
根据日食-厄尔尼诺系数理论和海温准两年波动特征，我在2003年12月的《世界地质》和2004年6月《自然杂志》发表的论文上提出了检验厄尔尼诺预测理论的三个预测：下一次厄尔尼诺事件将发生在日食-厄尔尼诺系数为8.5的2004年海温暖年当年或隔年的海温暖年2006年；下次拉尼娜年将发生在日食-厄尔尼诺系数为0的2007年海温冷年；2008年的日食-厄尔尼诺系数为12，厄尔尼诺事件将发生在当年的海温暖年[1-3]。
2004年曾一度出现了厄尔尼诺现象，但没有达到厄尔尼诺事件的标准，2006年8月-2007年2月发生了厄尔尼诺事件，2007年8月-2008年4月发生了拉尼娜事件，2009年发生了厄尔尼诺事件[4-7]。日食-厄尔尼诺系数理论和海温准两年波动特征正在经受实践检验。
2012年的厄尔尼诺正在发生，它能给我们带来什么？
首先，国内外研究表明，环太平洋地震的地震火山集中爆发与厄尔尼诺事件相伴生，近期频发爆发的地震火山活动是厄尔尼诺事件发生的前兆。
国外研究的证据显示从1964到1987年南方涛动五个最低值和沿东太平洋隆起从20oS到40oS插入式的地震活动相关。这个地区包含了地球上最广阔的山脉体系之一，巨大的能源通过海底火山和热液活动释放出来。不顾它们无规律的循环速率和周期，厄尔尼诺和地震群几乎同时发生。在过去最持久的6个厄尔尼诺与最反常的插入式地震活动相一致，它们在1964到1992年沿东太平洋隆起从15oS到40oS同时发生[8]。
厄尔尼诺与火山地震活动密切相关。我国气象工作者对1763年以来的19次强厄尔尼诺事件进行了统计，发现70%以上的厄尔尼诺事件都发生在太平洋地震活动年，特别是1900年以来的7次强厄尔尼诺事件几乎无一例外地全都出现在太平洋地震活动年[9]。统计还表明，70%以上的厄尔尼诺年都为火山活跃年[10]。侯章栓等对近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测的结果表明，火山活动是影响ENSO（厄尔尼诺和南方涛动）的最重要的外强迫因子[11]。它不但揭示了地球流体、构造活动与气候变化的关系，而且使厄尔尼诺的海底火山说得到有力的支持[12]。
东太平洋海隆有加拉帕戈斯三合点，中太平洋莱恩群岛一带有活火山分布。太平洋暖池与地幔热气排放相关[13]，海底火山在秘鲁和厄瓜多尔西边海域的加拉帕戈斯三合点和热点喷出会加速厄尔尼诺现象形成。Herbert Shaw等估计，海底火山比大陆火山要强烈得多，平均每年至少有100km3的岩浆溢出海底，释放的热能为4.5×1021J（10的21次方焦耳）[14]。模拟试验表明，冷水下沉和热水上升，都是沿类似热幔柱状的连续通道上下运动，与周围热交换极少，符合刘厚赞等模拟计算结果，即地幔排出的热液会很快覆盖海洋表面[15]。海底探测资料表明，东北太平洋样脊有两个地热排泄区，位于12~24oN，110oW和 40~50oN，135oW。大量岩浆由洋脊轴部溢出形成海底火山活动带。1982-1983，1986-1987，1991-1992年3次厄尔尼诺事件形成前这两个地热排泄区（1982-1983年只有其中一个）表层海水均有持续发展的海面水温（SST）正距平区[12]。
拉尼娜事件和厄尔尼诺事件的转换，使赤道东西太平洋海面的高度反向升降20-40厘米，重力均衡运动导致洋壳反向升降7-13厘米，形成太平洋地壳的跷跷板运动。这是拉尼娜向厄尔尼诺转换期间环太平洋地震火山带频繁发生地震火山活动的原因，强潮汐起激发作用[16-18]。
其次，在拉尼娜年次年和厄尔尼诺年的当年中国发生严重干旱的几率很大。发生厄尔尼诺事件的当年，我国发生干旱的可能性大（如2006年四川特大干旱）。2009年9-11月为弱潮汐时期，将加剧旱情，必须做好预防的准备[19]。事实上，2009年9月开始的中国南方特大干旱一直持续到2010年3月。
第三，综合1890-2004年的数据，我们可以得到流感大流行的6大气候特征：处于拉马德雷冷位相时期及其边界；前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年；20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年；前后一年或当年为中国东北地区冷夏年（20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年）；当年为中等强度以上的厄尔尼诺年；当年为太阳黑子谷年m或峰年M，m-1年，m+1年或M+1年。 1889-1890年、1900年、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年和1977年的禽流感爆发都满足这6大条件，同时，在1890年以来，满足这6大条件的只有以上6次爆发[20-24]。
2000-2030年为拉马德雷冷位相时期；2010-2012年连续两年发生强拉尼娜事件；已发生严重低温冻害；已发生严重沙尘暴；2012年将发生强厄尔尼诺事件；2013年预测为太阳黑子峰年。流感爆发的6大气候特征即将完全具备。
第四，在1947-1976年拉马德雷冷位相时期，1957年、1969年、1972年、1976-1977年的厄尔尼诺事件和1954年-1956年、1964年的拉尼娜事件给中国带来严重低温冷害。2000年世界逐渐进入拉马德雷冷位相时期，2007年-2008年的拉尼娜事件已经在2008年1月给中国带来严重的低温冻害，下次强厄尔尼诺事件将带来严重低温冷害的预期值得关注。这也可以解释，为什么20世纪最强烈的两次厄尔尼诺事件（1982-1983年、1997-1998年）没有给中国带来严重低温冷害，因为它们处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期[19]。在这里，条件概率更能准确地描述灾害特征。
2000-2030年为拉马德雷冷位相时期，2006年和2009年的厄尔尼诺事件，2007年、2010年、2011年的拉尼娜事件都对应全球的严重低温冻害事件。
入冬以来，我国平均气温为-5.5℃，为近27年来同期次低值，去年是最低值。与我国类似，欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。世界气象组织指出，对比欧洲2009年至2010年那个冬季，那时寒潮来得更早，持续时间更长，自2009年12月开始，贯穿整个2010年1月和2月的大部分时间。而2006年冬天，情况也比今年严重。国家气候中心王启认为，与近几年相比，2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况基本是最严重的[25]。
关注不同寻常的下一次厄尔尼诺事件，它是未来全球灾害的根源[26-29]。
参考文献
1． 林振山, 赵佩章, 赵文桐. 日食-厄尔尼诺系数及其应用. 地球物理学报, 1999, 42（6）: 732－738.
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27． 杨学祥。厄尔尼诺和拉尼娜是全球灾害的最强信号。发表于 2009-8-11 11:28:02科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=248694
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29． 杨学祥，杨冬红. 下一次厄尔尼诺事件将要爆发的三大理由. 发表于2008-7-21 6:35:12科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=32836
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-591106.html
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