全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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圣诞节世界多地遭雾霾:验证雾霾潮汐周期

已有 3401 次阅读 2015-12-29 06:25 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 潮汐组合, 月亮赤纬角最小值, 雾霾周期, 圣诞节雾霾

            圣诞节世界多地遭雾霾:验证雾霾潮汐周期

                            杨学祥,杨冬红

 

   千龙网讯新加坡亚洲新闻台25日称,北京的圣诞节因雾霾笼罩在一片灰白之中。北京市25日早发布霾橙色预警,并提示孩子和老人避免户外活动。除北京外,25日,中国东部和北部约50个城市发布空气污染预警。

  据韩国《朝鲜日报》报道,韩国的圣诞平安夜在浓雾笼罩中度过,首尔、京畿道、江原道以及忠清道等地污染尤为严重。为应对空气污染,新德里首席部长凯杰里瓦尔在24日宣布,市政当局将对机动车进行单双号限行,限行时间为周一至周六早8时至晚8时,明年11日至15日期间试行。违者将被处以2000卢比(约合人民币196)的罚款。两轮机动车、女性司机以及高级别政客不在限行范围之内。

  德国《图片报》25日说,提起空气污染和雾霾,欧洲人通常会想中国,但这个圣诞节,雾霾成为欧洲的“圣诞礼物”。意大利的罗马、米兰等多地“沦陷”。据报道,有罗马市民反映,该市的空气状况已经达到了“刺痛双眼”,引起“喉咙不适”的程度。为应对雾霾,罗马将于下周一和周二两天实施车辆限行,并限制居民和公共场所取暖。曾一度被评为“欧洲污染最严重城市”的米兰市也出台了严厉措施。下周一到周三的三天内,该市将在上午10时到下午4时对轿车、摩托车等机动车全面限行。

  中欧国家波黑同样遭遇雾霾。法新社25日称,波黑首都萨拉热窝空气污染指数24日达到94,个别地区接近300。而该国的空气指数正常标准为050。当地气象部门预计,这种恶劣天气或将持续至明年1月。出于健康因素考虑,萨拉热窝政府临时关闭了当地的中小学,并呼吁提前给学生放寒假。卫生部门敦促市民尽量减少出行。

德国《经济新闻报》25日称,圣诞节遭“霾伏”并不出人意料。如今,亚洲、美洲、欧洲的许多国家都面临严峻的空气污染,全世界每年有300万人因空气污染死亡,雾霾已成为世界性问题。德国《焦点》周刊称,欧洲城市的雾霾主要由汽车交通产生的大量颗粒物引起。此外,工业设施、热电厂、锅炉、供暖设施以及轮船和航空交通等也是造成空气污染的原因。

http://news.sina.com.cn/c/nd/2015-12-28/doc-ifxmxxsr3907812.shtml?cre=sinapc&mod=g&loc=20&r=u&rfunc=29

 

   圣诞节世界多地遭“霾伏”,验证雾霾潮汐周期。

 

   雾霾的月亮赤纬角18.6年周期

 

   我们在20151018指出,我们的研究表明,2014-2016年月亮赤纬角极小值是导致我国雾霾高发的天文背景,201512月至20161月为弱潮汐时期,增强我国的季节性雾霾。2015年厄尔尼诺和高温干旱是雾霾高发的气象条件。2015-2016年雾霾高发不可避免,减轻雾霾是一项极其艰巨的任务。

   我们在20144月撰文指出,1998年是最热的年份,1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是原因之一;自1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡是原因之一。当月亮在南(北)纬28.6度(月亮赤纬角最大值)时,高潮区在12小时后从南(北)纬28.6度向北(南)纬28.6度震荡一次,大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。月亮赤纬角最小值为18.6度,潮汐南北震荡幅度减少三分之一,这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。2014-2016年月亮赤纬角最小值可能导致中国干旱和全球高温(杨冬红等,2008)。

   中国气象局的数据显示,201312月初的雾霾波及25个省份,100多个大中型城市,安徽、湖南、湖北、浙江、江苏等13地雾霾天数均创下历史纪录。权威数据显示,今年以来,全国平均雾霾日数为29.9天,较常年同期偏多10.3天,达到52年来的峰值。

   2014-2016年月亮赤纬角最小值导致2013年雾霾高发,并将在今后三年持续高发。52年前,1959-1960年月亮赤纬角最小值导致前一周期的雾霾高发。

   根据月亮赤纬角极值与日月大潮的叠加可计算得出,每年11月至次年1月的潮汐组合类型有利于雾霾的形成,每年2-4月的潮汐组合类型不利于雾霾发生;每年5-7月潮汐组合类型有利于雾霾发生,每年8-10月潮汐组合类型不利于雾霾发生,潮汐组合类型转化的周期为6个月。这个半年周期是固定的,每年都是这样(杨冬红等,2007a)。与雾霾季节性相叠加,雾霾频发期是每年的1月和12月。

   吴兑等人指出,1951-2005年中国大陆霾的时空分布特征明显,就中国大陆而言,121月霾天气日数明显偏多,2个月霾日数的总和达到了全年的30%9月霾天气日数最少,约占全年的5%(吴兑等,2010)。这一研究结果与潮汐类型的划分完全一致。2013年的中国雾霾首发在1月,并于12月进入高潮。预计20141月会仍保持高发态势。作者的理论推导在科学网上得到20141月实践的验证,表明大气潮对天气和雾霾影响的真实存在。

我们在2014年指出10月长春缘何多霾,2015年的雾霾会继续加重。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-929003.html

 

   雾霾的13.6天潮汐组合周期

 

   月亮赤纬角变化还会产生27.3天和13.6天的大气潮和海洋潮南北震荡幅度变化周期,对形成雾霾的静稳天气有重要影响(Li G Q, 2005)。2015年圣诞节对应有利于雾霾形成的潮汐组合:

潮汐组合D20151225为日月大潮, 1225为月亮赤纬角最大值北纬18.2641度。两者强叠加,月亮潮使地球扁率变为最小,地球自转变为最快,有利于厄尔尼诺发展(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(强)。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-933481.html

   20151222为冬至,太阳在南回归线南纬23.5度,太阳潮使地球扁率变为最小,地球自转变为最快,有利于厄尔尼诺发展(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(强)。

  2015年的圣诞节恰逢月亮潮和太阳潮相互增强,导致雾霾进入高发期。

 

   雾霾预测检验

 

   我们在2015115指出:

  20151-4月和8-11月为强潮汐时期,201411-12月,20155-6月为弱潮汐时期。201512月是弱潮汐时期第一个月,11-12月强潮汐出现在月亮赤纬角最大值时期,有利于厄尔尼诺和雾霾的发展。

   潮汐组合A125为月亮赤纬角最小值北纬0.0000度,125为月亮远地潮,123为日月小潮。三者强叠加,潮汐强度最小,地球扁率变大,自转变慢,有利于拉尼娜发展(弱),两极冷空气和洋流向赤道运动,可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

   本次潮汐组合对1126122京津冀雾霾的去除作用明显。因为冷空气活动较弱,驱霾时间缩短,126-9日雾霾再次爆发。7日晚,北京市空气重污染应急指挥部发布空气重污染红色预警,全市从87时至1012时启动最高预警等级。这是北京自2013年《北京市空气重污染应急预案》通过以来,首次启动红色预警。

   潮汐组合B1212月亮赤纬角极大值南纬18.2620度,1211为日月大潮,两者强叠加,潮汐强度大,地球扁率变小,自转变快,有利于厄尔尼诺发展(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(强)。

   本次潮汐组合是形成126-16日多次雾霾的原因。

1215,济南市终于解除了一段长达9天的重污染天气黄色预警,其间,因污染程度加重,黄色预警一度升级为橙色预警。当地环保局向媒体证实,此次预警时间之长为两年多来首次。

  官方环保数据和严峻的大气污染现状一次次将这座城市推至舆论的风口浪尖。

环保部于1213发布的11月重点区域和74个城市空气质量状况显示,济南空气质量位居倒数第九。至此,除2月,今年的其他10个月,济南一直徘徊在空气质量较差的后10个城市中。

http://news.sina.com.cn/c/2015-12-17/doc-ifxmttcq1677615.shtml?cre=sinapc&mod=g&loc=35&r=u&rfunc=32

   潮汐组合C1218为日月小潮,1219为月亮赤纬角最小值北纬0.0000度。1121为月亮近地潮,两者强叠加,三者弱叠加,潮汐强度较大,地球扁率变大,自转变慢,有利于拉尼娜发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

   本次潮汐组合带来16日的冷空气活动,受太阳潮干扰,19-22日雾霾回归。

   潮汐组合D1225为日月大潮, 1225为月亮赤纬角最大值北纬18.2641度。两者强叠加,地球扁率变为最小,地球自转变为最快,有利于厄尔尼诺发展(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(强)。

太阳潮和月亮潮相互增强,本次潮汐组合将导致严重雾霾。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-933481.html

   潮汐组合C驱霾作用提前结束的原因是,1222为冬至,太阳位于南回归线南纬22.5度,使地球扁率变为最小,地球自转变为最快,有利于厄尔尼诺发展,太阳潮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。

   而月亮潮正好相反,1218为日月小潮,1219为月亮赤纬角最小值北纬0.0000度。1121为月亮近地潮,两者强叠加,三者弱叠加,潮汐强度较大,地球扁率变大,自转变慢,有利于拉尼娜发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(弱)。

   两者作用不是相互增强,而是相互减弱,导致潮汐组合C驱霾作用提前结束,形成比126-9日更强的雾霾。

   在月亮潮和太阳潮合力作用下,1225的潮汐组合D会导致更严重的雾霾。

11-12月强潮汐出现在月亮赤纬角最大值时期,有利于厄尔尼诺和雾霾的发展。而冷空气活动很弱,驱霾的时间也越来越短。这标志20152月至20161月雾霾进入高潮时期。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-944149.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-944214.html

 

   圣诞节世界多地遭“霾伏”:验证雾霾潮汐周期

 

参考文献

 

杨冬红, 杨学祥.北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性. 地球物理学进展, 2014,29(2): 610-615.

 

相关报道    

圣诞节世界多地遭“霾伏”

2015122821:50     综合圣诞节世界多地遭“霾伏”

  千龙网讯新加坡亚洲新闻台25日称,北京的圣诞节因雾霾笼罩在一片灰白之中。北京市25日早发布霾橙色预警,并提示孩子和老人避免户外活动。除北京外,25日,中国东部和北部约50个城市发布空气污染预警。

  据韩国《朝鲜日报》报道,韩国的圣诞平安夜在浓雾笼罩中度过,首尔、京畿道、江原道以及忠清道等地污染尤为严重。为应对空气污染,新德里首席部长凯杰里瓦尔在24日宣布,市政当局将对机动车进行单双号限行,限行时间为周一至周六早8时至晚8时,明年11日至15日期间试行。违者将被处以2000卢比(约合人民币196)的罚款。两轮机动车、女性司机以及高级别政客不在限行范围之内。

  德国《图片报》25日说,提起空气污染和雾霾,欧洲人通常会想中国,但这个圣诞节,雾霾成为欧洲的“圣诞礼物”。意大利的罗马、米兰等多地“沦陷”。据报道,有罗马市民反映,该市的空气状况已经达到了“刺痛双眼”,引起“喉咙不适”的程度。为应对雾霾,罗马将于下周一和周二两天实施车辆限行,并限制居民和公共场所取暖。曾一度被评为“欧洲污染最严重城市”的米兰市也出台了严厉措施。下周一到周三的三天内,该市将在上午10时到下午4时对轿车、摩托车等机动车全面限行。

  中欧国家波黑同样遭遇雾霾。法新社25日称,波黑首都萨拉热窝空气污染指数24日达到94,个别地区接近300。而该国的空气指数正常标准为050。当地气象部门预计,这种恶劣天气或将持续至明年1月。出于健康因素考虑,萨拉热窝政府临时关闭了当地的中小学,并呼吁提前给学生放寒假。卫生部门敦促市民尽量减少出行。

  德国《经济新闻报》25日称,圣诞节遭“霾伏”并不出人意料。如今,亚洲、美洲、欧洲的许多国家都面临严峻的空气污染,全世界每年有300万人因空气污染死亡,雾霾已成为世界性问题。德国《焦点》周刊称,欧洲城市的雾霾主要由汽车交通产生的大量颗粒物引起。此外,工业设施、热电厂、锅炉、供暖设施以及轮船和航空交通等也是造成空气污染的原因。

 

  罗马、米兰相继限行

  雾霾来袭,意大利米兰市决定继首都罗马之后,采取机动车限制出行措施。米兰官员23日表示,从28日至30日,每天10时至16时所有汽车和摩托车将不得上路。

  由于地形、气象条件及人类活动等原因,米兰及周边地区是欧洲PM10PM2.5污染最严重的地区之一,米兰空气污染特别是冬季雾霾一直饱受诟病。最近一段时间以来,天气干燥少雨,米兰空气污染物浓度不断攀升。法新社报道,为应对雾霾,米兰决定28日至30日采取车辆限行措施。与之相应,米兰将加大公交优惠力度,一张售价1.5欧元(约合1.65美元)的“抗霾”特票可以使用一整天。米兰此前已经采取应急措施,如限制柴油汽车出行、护送儿童上学的成人可以免票乘坐市区公共汽车和限制采暖时长、室温等。

 

  新德里2016年推出单双号限行政策

  据英国媒体报道说,印度首都新德里的雾霾危害被世界卫生组织评为世界第一。普通百姓叫苦不迭之际,法庭和政府正商讨对策,控制空气污染。

  世界卫生组织此前表示,全世界最危险的雾霾在新德里;在新德里当地,空气污染尤以一处名叫Anand Vihar的郊区最为严重。诸多人群当中,又属街边小贩受害尤甚。他们长时间在公路旁边谋生,深受汽车尾气、建筑粉尘的危害;而且不远处还有一座火力发电厂。

  米斯拉就是其中的一名商贩。她说:“早上你能看见空气里有雾霾和烟尘的污染。我们希望能够控制上路车辆的数量。平民百姓和政府官员需要共同努力,减少新德里的污染。”米斯拉现年60岁,街边车水马龙,声音嘈杂,迫使她在交谈中提高声调,扬声呼喊。

  新德里的PM2.5读数超出了世界卫生组织(WHO)规定安全标准的10倍。有专家表示,雾霾会导致慢性支气管炎、肺癌和心脏疾病,对老人和儿童的危害尤其显著。

  一位名叫扬基·德维的新德里市民说:“我可不让我的孩子们去公园里玩。我不想让他们为这事生病,发烧咳嗽什么的。”

  印度法庭上周通过禁令,禁止大排量豪华汽车上路,同时禁止焚烧垃圾。法官塔库尔说:“凭什么有钱人就能开着柴油车污染环境呢?”

  除此之外,法庭还对新德里的柴油卡车推出了一定的限制性措施。

  印度政府12月早些时候也表示,新德里将于2016年推出单双号限行政策。截至目前,新德里市内汽车总量已经超过了850万辆,并且正在以每天1400辆左右的速度继续增长。

  有专家担心,印度中央政府和新德里地方政府关系持续紧张,可能会影响抗雾霾政策的推广和执行。对此,印度环境部长专门表示,上述双方不会为治霾一事而“打架”。

责任编辑:陈琰

http://news.sina.com.cn/c/nd/2015-12-28/doc-ifxmxxsr3907812.shtml?cre=sinapc&mod=g&loc=20&r=u&rfunc=29

 



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