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潮汐组合早知道：北京启动空气重污染蓝色预警

已有 3055 次阅读 2016-10-14 06:19 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 拉尼娜, 潮汐组合, 厄尔尼诺, 月亮赤纬角最小值, 雾霾高潮

潮汐组合早知道：北京启动空气重污染蓝色预警

杨学祥，杨冬红

北京启动空气重污染蓝色预警

京城10日下午再遭雾霾袭扰，截至记者发稿时，城区大部处于中度污染水平。虽然一股冷风今天会吹散雾霾，不过本周后半段还将有污染过程，部分地区甚至会出现短时重污染。环保专家表示，北京已进入秋冬转换季节，雾霾污染频次将上升，全年PM2.5降幅考核将迎来最大考验。

北京13日再次陷入雾霾之中，这也是进入10月后京城遭遇的第二次空气重污染过程。官方当日先后发布了空气重污染蓝色、霾黄色预警。

12日开始，北京空气质量以轻度污染为主。由于天气静稳，空气污染扩散条件较差。13日一早，北京城区上空已是一片灰蒙，能见度不佳。当日17时许，大部分地区的能见度仅在1至2公里。随着污染物积累明显，绝大部分地区的空气质量维持在重度污染水平。

13日18时，北京的实况空气质量状态图上多显示为代表警示性的紫色。全市35个监测站点中，除3个站点数据缺失之外，有28个站点达到重度污染级别，其首要污染物均为PM2.5。数据显示，北京大部地区的PM2.5实时浓度在200微克/立方米左右。

　　针对本次污染过程，北京市空气重污染应急指挥部办公室于当日发布空气重污染蓝色预警。北京市气象台随后发布霾黄色预警。据北京环保和气象部门消息，目前，北京及华北地区受不利气象条件影响，污染物积累明显，空气质量达到重度污染水平。

根据预报，14日北京仍将维持不利气象条件，空气质量为重度污染水平，预计15日受降水影响，空气质量将逐步改善。

潮汐组合早知道

从9月20日起污染过程就开始出现，对于马上到来的采暖季空气质量到底怎么样，成为公众关心的话题。雾霾天气出现与潮汐组合有关。

月亮赤纬角变化会产生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（LiG Q, 2005）。雾霾受潮汐组合的影响：

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）。

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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）。

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)。

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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，潮汐组合类型的转变预示雾霾的出现和清除。

2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期有利于雾霾的生成

我们在2013年10月29日指出，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，潮汐南北震荡幅度变小，冷空气活动减弱，有利于雾霾天气的生成。

2013年雾霾天气加重只是前兆，今后三年可能持续加重。

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我们在2013年12月5日指出，月亮赤纬角最小值有利于雾霾天气：今后三年持续加重。

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我们在2014年3月26日指出，2014-2016年全球最热年 2023-2025年全球最冷年。

2014年是全球极端灾害频发年，高温、干旱、雾霾和强震是主要灾害。关键原因是2000-2030年拉马德雷冷位相和2014-2016年月亮赤纬角最小值。

2014-2016年月亮赤纬角极小值减小潮汐南北震荡幅度，导致高温、干旱、雾霾和强震，2013年的前兆值得关注。

2023-2025年月亮赤纬角极大值增大潮汐南北震荡幅度，导致低温和强震，2000-2030年拉马德雷冷位相增强制冷作用。

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我在2014年1月4日指出，2014年是全球极端灾害频发年，高温、干旱、雾霾和强震是主要灾害。关键原因是2000-2030年拉马德雷冷位相和2014-2016年月亮赤纬角最小值。

1947-1976年拉马德雷冷位相时期中，1959-1960年月亮赤纬角最小值导致了中国高温干旱和雾霾，1960年5月22日智利发生了近百年来最强的9.5级地震。我在2012年5月22日指出，2000年进入拉马德雷冷位相，2012年的厄尔尼诺正在到来，我们必须做好迎接拉马德雷冷位相灾害链的准备：一个极端炎热的夏季和极端寒冷的冬季。2013年的拉尼娜事件非常强烈，将重复2010年强拉尼娜事件的大致过程。2013年为太阳黑子峰年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值、2015年可年发生厄尔尼诺事件，我们可能迎来又一个最热年新纪录，不过，频发的强震可以降低变暖规模[1]。

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2014年最热年的出现验证了这一预测，2015年将再次验证这一预测。

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我们的研究表明，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。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。在这个周期中，月亮赤纬角从18.6°增加到28.6°。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动，周期为半年。

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。2014-2016年月亮赤纬角最小值有利于全球变暖。

我们的研究结论是：1995-1997年和2014-2016年的月亮赤纬角最小值导致全球变热，2005-2007年和2023-2025年月亮赤纬角最大值导致全球变暖减缓。

数值计算表明，潮汐形变、圈层差异旋转和潮汐南北震荡是太平洋冷暖海流南北循环和季节性厄尔尼诺现象在圣诞节前后发生的原因。1998年是最热的年份，1997-1998年20世纪最强的厄尔尼诺事件和1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是主要原因。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、1998年6月至2000年8月的强拉尼娜事件（1999年全球强震频发）和2004-2007年印尼苏门答腊3次8.5级以上地震是主要原因。下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱；而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降。

英国著名的哈德莱气候研究与预测中心预测，这一次气候变暖趋缓可能会延续到2017年。这是一个错误的预测，2014-2016年的月亮赤纬角最小值导致全球变暖增强。

2013年为太阳黑子峰年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值、2015年可年发生厄尔尼诺事件，我们可能迎来又一个最热年新纪录，不过，频发的强震可以降低变暖规模。

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事实上，2013年1月和12月中国雾霾加重，2014年1月和10月中国雾霾加重，12月雾霾将更加严重，逐年雾霾加重已成为定向趋势。

2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，潮汐南北震荡幅度变小，冷空气活动减弱，有利于雾霾天气的生成。人们必须做好预防更严重雾霾的准备。

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中国气象局的数据显示，2013年12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。

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月-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，12和1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2014年1月会仍保持高发态势。作者的理论推导在科学网上得到2014年1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。

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2016年发生类似1998年大雾霾的可能性很大

中国科学院大气物理研究所研究员王自发此前在环保部会议上表示，从今年5月开始，中科院大气物理所及国内的一些研究机构就开始对今年的秋冬空气污染形势进行了分析，由于今年和1998年都是受厄尔尼诺影响较大的年份，因此不少人都会拿今年的气象条件和1998年比较。1998年北京采取了第一阶段的大气污染控制措施，但是1998年北京的空气污染是非常严重的。

　　“据初步评估，今年冬天出现不利天气条件的可能较大，但不太可能达到1998年的程度。”王自发表示，根据预测，今年冬天，首先是偏南风可能较常年偏多，湿度大，容易产生污染；其次受拉尼娜影响，地面温度低，而空中副热带高压比以前增强，两者“配搭”发生逆温可能性较大；第三个估计是静稳天气多，今冬华北地区不能排除会发生持续多日的静稳天气。受如此气象条件制约，今年秋冬季的空气污染形势不容乐观，需要提前做好打算。

我们在2015年10月18日指出，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，2015年12月至2016年1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2014年4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。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雾霾高发、干旱和全球高温（杨冬红等，2008）。

我们在2014年预测，按照日食-厄尔尼诺系数理论，连续多次日食发生在两极，易发生厄尔尼诺事件。1999年林振山等人给出2014-2015年日食-厄尔尼诺系数累计值为12，有利于2015年厄尔尼诺事件发生。依据同一原理，赵得秀认为，2014-2015年将发生强厄尔尼诺事件。这一数据与1997-1998年发生最强厄尔尼诺的条件相同。

除此之外，1995-1997年和2014-2016都是月亮赤纬角最小值时期。这两个重要的相同点使它们有许多相似之处。

但是，1997-1998年与2014-2015年比较有一个重要的不同点：前者处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期，厄尔尼诺得到增强；后者处于2000-2030年拉马德雷冷位相时期，厄尔尼诺受到抑制。因此，2014-2015年发生的厄尔尼诺要比1997-1998年厄尔尼诺弱很多，最大的可能是发生在2015-2016年。

我们的预测得到证实。

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1995-1997年和2014-2016都是月亮赤纬角最小值时期，都发生了超级厄尔尼诺，1998年和2016年都发生了拉尼娜事件。这三个重要的相同点使它们有许多相似之处，2016年发生类似1998年大雾霾的可能性很大。

最新结论

10月15-16日潮汐组合有利于雾霾的清除。

10月21-23日潮汐组合有利于雾霾的发生。

10月28-31日潮汐组合有利于雾霾的清除。

2016年的中国雾霾于12月进入高潮。预计2017年1月会仍保持高发态势。

参考文献

1. 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

2. 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.

3. 杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.

4. 杨学祥，杨冬红。2013年中国雾霾高发的气象原因初探。科学家，(3): 90-91.

5. 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[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2): 610-615.

相关报道

今天雾霾散去后半周将再袭

2016年10月11日16:57 来源：北京晚报分享到：原标题：今天雾霾散去后半周将再袭

　　本报讯（记者张航）京城昨天下午再遭雾霾袭扰，截至记者发稿时，城区大部处于中度污染水平。虽然一股冷风今天会吹散雾霾，不过本周后半段还将有污染过程，部分地区甚至会出现短时重污染。环保专家表示，北京已进入秋冬转换季节，雾霾污染频次将上升，全年PM2.5降幅考核将迎来最大考验。

　　长假的最后两天，京城良好的空气质量一直持续到了昨天上午，不过昨天下午4点，城区PM2.5平均浓度已达到125微克/立方米，属于四级中度污染水平。市环保监测中心预报称冷空气会在昨夜进京，这股冷空气却迟到了。至今天上午8时，昌平、延庆等西北部郊区受到了冷空气前锋势力的影响，空气属于二级良好，但城区的中度污染仍在持续。监测中心上午表示，西北的冷空气比预报来得较晚，目前北风已影响本市，预计白天的空气质量西北为优、南部为良到轻度污染的水平。

　　这股迟到的冷空气实力并不强，今天部分地区空气质量能达到一级优，明天全市空气质量整体为二级良好，周三、周四又将是四级中度污染。根据环保部中国环境监测总站的预报，从13日至15日，京津冀地区整体扩散条件逐渐转差，中南部部分地区以中至重度污染为主，直到16日，受冷空气及可能出现的降水影响，空气质量才会再度转好。

为何进入10月后京津冀地区空气污染频频？环保部中国环境科学研究院的专家们表示，秋冬季节转换时期，大气容易出现静稳情况，污染物容易积累，这时候冷空气的势力还不够强，对于驱散雾霾的效果有限且时间较短。J067

http://bj.people.com.cn/n2/2016/1011/c233354-29125898.html

雾霾重来北京启动空气重污染蓝色预警

2016年10月13日20:12 中国新闻网

　　中新社北京10月13日电 (记者尹力)北京13日再次陷入雾霾之中，这也是进入10月后京城遭遇的第二次空气重污染过程。官方当日先后发布了空气重污染蓝色、霾黄色预警。

　　根据预报，14日北京仍将维持不利气象条件，空气质量为重度污染水平，预计15日受降水影响，空气质量将逐步改善。(完)

http://news.sina.com.cn/c/2016-10-13/doc-ifxwviax9676360.shtml

北京雾霾还要持续四天周末小雨洗刷缓解

2016-10-13 03:14:54来源：综合作者：京华时报

　　京华时报讯（记者贾婷）昨天，北京城被中度污染天气包围，到处都是灰蒙蒙一片——雾霾天又来了！京华时报记者了解到，从11日起，污染天气就开始出现，根据北京环境监测中心最新预报，这一轮雾霾短期内不会明显好转，尤其是今明两天，北京空气质量维持在4级中度污染，雾霾会一直持续到本周日，随着冷空气和降雨的到来有所好转。

　　今明天迎来4级中度污染天

　　此前，环保部组织了京津冀及周边区域10月中旬空气质量预报视频会商，预测从昨日开始到16日，京津冀及周边地区将发生一次重污染过程，其中影响最严重的时段为13至14日。15日夜间到17日前后，受可能的区域性降水过程以及南下冷空气影响，有利于污染清除，华北地区污染态势将有所缓解。

　　根据目前最新资料分析，此次污染过程相对较严重的时段是今天和明天，预计将达到4级中度污染水平，比此前预报的5级重度污染要轻一些。昨天本来预计为4级中度污染，不过由于受到弱冷空气扰动的影响，空气质量好于预期，昨天白天大部分时间处于2级良水平，夜间转为轻度污染。

　　昨天下午，北京市环境保护监测中心大气室主任李云婷介绍，15日，由于中层降温，垂直方向扩散条件改善，污染物累积过程将再次中断，预计15日仍为4级中度污染水平，但属于中度污染的偏低水平。16日污染持续，不过到了16日晚上，随着强冷空气南下影响北京，此次污染过程将彻底结束。

　　未达重污染天气不会启动预警

　　而好消息是未来3天内都会偶尔有弱冷空气来清霾。李云婷表示，在这轮天气污染过程中，会时不时地有弱冷空气来扰动。从11日开始，一直到16日白天，虽然大的扩散形势不利，但是中间受弱冷空气扰动影响，扩散条件其间有短暂改善，所以并不是一个完全持续的污染过程，雾霾也不会持续累积加重，中间有被打断。

　　对于此次的雾霾何时能消散，北京市气象局相关专家也表示，由于目前还没有强有力的冷空气，今明两天雾霾依然存在，市民尽量不要到户外进行剧烈运动，外出请注意健康防护。周末将有小雨天气，对雾霾有一定的清除作用，空气质量有所好转，但伴随降雨的还有降温。15日白天最高气温预计只有16℃左右，恰逢周六，若有出行计划，还请带好雨具，注意添衣保暖。

　　值得注意的是，李云婷表示，此次污染过程虽然持续时间较长，但是浓度水平并不高，未达到5级重度污染水平，更达不到拉响重污染预警的程度。

　　今冬空气污染形势预计不乐观

　　记者注意到，从9月20日起污染过程就开始出现，对于马上到来的采暖季空气质量到底怎么样，成为公众关心的话题。

　　但他也表示，和气象预报一样，污染预报存在一定的不确定性，长期的趋势预报难度更大，还需要今后根据最新的分析进行修正。

(责任编辑：刘盛钱 UN649)

http://news.sohu.com/20161013/n470130281.shtml

今起连续4天中度污染周日冷空气到来雾霾消散

2016年10月13日07:30 来源：北京日报分享到：原标题：今起4天中度污染周日消散

　　本报讯（记者刘可）进入10月，本市连续出现雾霾天。记者昨日从相关部门获悉，从今天至10月16日白天，本市将连续4天出现中度污染天气，随着10月16日傍晚冷空气到来，雾霾才会逐渐散去。

　　原本在10月10日的空气质量预报中，10月11日本市上空应该是受高压控制，一股较强的偏北风有利于污染物的扩散。没想到整个京津冀区域出现了明显的由南向北的大气污染输送过程，10月11日本市达到中度污染，当日下午城区PM2.5浓度高达145微克/立方米，接近五级重度污染。而据市环保监测中心10月11日预报，昨天白天本市东北高压转均压、偏南风，较不利于污染物扩散，空气质量应为四级中度污染。结果东北高压临时客串了一把，当晚到昨天白天，城区PM2.5浓度降到了二级良好状态。不过根据预报，随着高压减弱，从昨天夜里开始，本市污染又逐渐加重到中度，一直要持续到10月16日白天。

　　其实，不同于蓝天白云的9月，10月本来就容易出现雾霾天。市环保监测中心相关负责人分析，随着深秋到来，地面光照减弱，大气层底部即地面温度会逐渐降低，出现地面温度低于大气层中间段温度的逆温现象。“这种逆温现象会导致大气层垂直方向的气体交换减少，意味着垂直扩散能力的减弱，雾霾也就被压在了地面。”这位负责人说，过去两年的10月空气数据也表明，10月并非总是秋高气爽，曾多次出现中度以上的雾霾天，去年国庆假日期间甚至出现了重度污染天。

　　驱散雾霾的利器仍需要冷空气的左膀右臂——风和雨。其中，降水会净化空气，在气象上被称为湿沉降，雨水或雪花把空气中的脏东西冲刷到地面，降低悬浮在空气中污染物颗粒的浓度。风则是让空气活动起来的动力，冷空气会打破大气的静稳条件，PM2.5的浓度被大大稀释，雾和霾也就渐渐消散了。

　　但从目前的气象预报数据来看，未来4天除了10月15日有可能出现阴转小雨天气之外，其他都是晴转多云天气，并伴随着高湿度。记者了解到，因为湿度增大会让水分附着在PM2.5颗粒上，使颗粒长大，在一定气象条件下更容易导致雾霾产生。因此，从今天到10月16日白天本市将持续出现中度污染天，建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者避免长时间、高强度的户外锻炼，一般人群也要适量减少户外运动。直到10月16日晚，本市上空将会迎来一股冷空气，空气质量会逐渐恢复到良好状态。

(责编：鲍聪颖、高星)

http://bj.people.com.cn/n2/2016/1013/c233354-29133583.html

2016年10月潮汐组合：地震活动进入高潮

杨学祥，杨冬红

2016年3-6月和9-12月为强潮汐时期，2016年1-2月，2015年7-8月为弱潮汐时期。2016年10月是强潮汐时期第二个月。2016年9-12月地震活动进入高潮。

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)。