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明天雾霾“稍息”：雾霾连发是月亮赤纬角最小值惹的祸

已有 3677 次阅读 2016-10-16 06:55 |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, 雾霾, 月亮赤纬角最小值

明天雾霾“稍息”：雾霾连发是月亮赤纬角最小值惹的祸

杨学祥，杨冬红

提示：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。

明天雾霾“稍息”

2016-10-16 01:12:24 来源：新华网

【摘要】再忍一天，今夜冷空气入京，浓重雾霾将得到改善，明天有望享受到一个近来“呼吸质量”最好的周一。很快，天气形势转静稳，扩散条件再次转差，18日3级轻度污染，19日4级中度污染，又会出现连续雾霾天气。北京晨报讯（记者王海亮）再忍一天，今夜冷空气入京，浓重雾霾将得到改善，明天有望享受到一个近来“呼吸质量”最好的周一。不要过于乐观，冷空气太弱了，污染势力太强大了，18日到19日，雾霾将以迅雷不及掩耳之势重新光临京城，空气质量再度转差。也就是说，明天恢复成不错状态的空气质量，只是两次雾霾之间的“稍息”。

昨天的京城，死气沉沉丝毫没有周末应有的活力，天空延续不变的灰色，霾和空气重污染黄色预警持续了一整天。到16时35分，市气象台继续发布霾黄色预警，称今天中度到重度霾仍将笼罩京城，做好健康防护！

昨天的弱降雨果然不能驱散雾霾，反而令湿度增大，今晨将雾气弥漫，能见度很低，市民出行要注意交通安全。清晨大雾+白天重度霾，是最近的不变“模式”。

今天白天还是拉不拉窗帘都一个样的灰色，持续中度到重度霾，空气质量为重度污染，不论在户外、在家里，朋友们一定要注意健康防护，能开的空气净化器都开起来，能戴的口罩都戴起来。昨天南郊观象台最高温只有17.2℃，今天气温复苏，将重返21℃。

今夜，一股弱冷空气不紧不慢地进京“救场”，空气质量将得到改善，预计明天空气质量可恢复为良。但这个改善只是“稍息”，让我们在雾霾间隙里稍微“喘息”一下。很快，天气形势转静稳，扩散条件再次转差，18日3级轻度污染，19日4级中度污染，又会出现连续雾霾天气。

http://news.cqnews.net/html/2016-10/16/content_38992645.htm

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

京城昨天（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。

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

认清中国雾霾高发的大形势大趋势："十三五"中国环境承载力仍严重超载

据章轲报道，“十三五中国绿色增长路线图研究报告”中指出，到2020年，国民生产总值在保持6.5%增速的基础上，完成全面建成小康社会设定的比2010年翻一番的目标。

　　其中，二氧化碳年排放和能源、水资源年消费总量分别控制在100亿吨、48亿吨标准煤和6700亿立方米以内；建设用地占用总量控制在39.72万平方公里以内；森林覆盖率提高到23%，地表水优于III类水质的比例和地级以上城市空气质量达到国家标准的比例分别提高到70%和60%。

　　研究报告称，中国经济在经过三十多年的持续高速增长后，开始进入增速换挡期。随着经济增速放缓，资源环境压力有所缓和，但污染物排放仍居高位、能源资源利用效率仍然较低，环境质量改善与全面建设小康社会和生态文明建设的目标依然存在较大差距。在经济保持持续增长和资源环境约束趋紧的双重压力下，中国在“十三五”期间面临着十分紧迫的绿色增长需求。

　　研究结果显示，我国资源能源消耗量大和利用效率不高的总体形势短期内仍将持续。能源消耗和二氧化碳排放总量分别从1990年的9.9亿吨和22.9亿吨上升到2014年的42.6亿吨和99.3亿吨，均增长了3.3倍。2013年，中国GDP约占全球12%，但消耗了全球21.7%的能源、46.5%的钢和58%的水泥。其中，煤炭消耗量达38亿吨，相当于世界上其他国家的总和，是排在第2位的美国煤炭消费量的3倍多。

　　与此同时，中国单位GDP能耗是全球平均水平的近2.5倍，亚太地区平均水平的2倍。以重工业化为特征的经济结构以及粗放的发展方式给中国的绿色增长带来了根源性障碍，要在短期内扭转这种形势存在极大难度。

报告称，“十三五”我国环境承载力仍将处于严重超载阶段。以大气污染物为例，按照环境空气质量二级标准测算的全国SO2、NOX最大允许排放量（即全国333个地级城市PM2.5年均浓度全部达标情景下的大气环境容量）分别为1363万吨和1258万吨。而2014年这两项污染物的排放总量分别超过环境容量的45%和65%。可以预见的是，即使“十三五”期间主要污染物排放的叠加总量达到峰值并迅速下降，中国仍将处于环境承载力的严重超载阶段，环境质量难以在短期内得到全面改善。

图1 中国大陆1965年以来化石能源消费的年变化：

学者蒋大和最近指出，中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”中排放的二氧化硫和氮氧化物。

2014年中国大陆消耗煤炭1962.4（百万吨油当量），美国453.4，印度360.2。因此中国消耗煤炭是美国的4.33倍，印度的5.45倍。但是人口呢？中国2013年底13.6782亿，美国2013年4月3.1574亿，中国也差不多是美国的4.33倍。因此，从总量看，中国消耗煤炭惊人，世界第一。但从人均看，中国每人消耗煤炭和美国人持平。但是石油和天然气呢？

所以，他认为，不能简单指责我们烧煤多：我们人口多。美国人按人均算，烧煤和我们相当（1:1），大大多烧了石油（6.96: 1）和天然气（19.7 : 1）！

2014年人均能源消耗比较（下载应用了联合国人口署2014年的数据），单位：吨石油当量/人。因为沙特和新加坡的人均耗油量太高，在图中去除了，以便和其他国家比较。美国、加拿大和澳大利亚人均消费高是在意料之中，但韩国比较日本人均消费高是较少想到的。

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=609047&do=blog&id=935004

空气污染浓度与污染物排放量和空间大小有关，科学的划分应该以这两种因素为主。中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”中排放的二氧化硫和氮氧化物。以2014年化石能源消费的年变化量计算，中国领土面积为960万平方公里，美国为963万平方公里，印度为298万平方公里，计算结果表明，中国空气中污染物的平均浓度为美国的4.33倍，印度的1.7倍，是污染程度最大的国家。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-934649.html

辽宁和东北的雾霾与冬季采暖有关，四川没有冬季燃煤采暖，也没有冬季雾霾增强的报道。东北2015年11月雾霾新纪录为燃煤增加雾霾提供了证据。

http://www.ithome.com/html/it/188517.htm

研究雾霾发生的条件和规律

雾霾发生的条件有两个：其一、污染物排放量达到一定标准，其二、静稳天气条件不利于污染物扩散。所以，在污染物排放稳定的条件下，天气条件就是重要因素。天气变化遵循自然规律，因此，雾霾发生也与自然条件有关，存在自然规律。

1. 雾霾的18.6年月亮赤纬角周期

从图1-2中可以看到，2011年以来中国主要污染物排放量直线下降，2014年中国大陆消耗煤炭也进入抛物线的峰值，为什么2013年开始中国雾霾会更加严重直线上升？

从图3中可以看到，1959-1960年、1977-1979年、1995-1997年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值，对应中国雾霾的峰值，1968-1970年、1986-1988年、2005-2007年为月亮赤纬角最大值，对应中国雾霾的谷值。

图2 2001-2014年中国主要污染物排放量的变化趋势

http://news.sina.com.cn/green/sd/2015-11-16/doc-ifxksqiv8389165.shtml

图3 1960-2014年雾霾演变趋势图

2014年气象主播宋英杰展示了一张50年以来的雾霾演变趋势图（见图3）），来自于全国气象观测的统计分析，显示从1961至2013年的前30年中，也就是上世纪90年代以前，全国的混沌天气以“雾”为主，且每年雾天数量基本稳定在25~30天上下。同期霾天的数量有缓慢增长，从微不足道的接近于0天逐步增加到90年代的每年7~8天，此时霾与雾的比例为1：3。

而从90年代以后，趋势发生剧烈变化，雾和霾开始“此消彼长”的转化过程，到2013年，霾日远远超过雾日，数量比例逆变为3：1。

但这张图表所提示的秘密，还不止于此。

首先，自1993年以后，平均雾天数量开始逐年线性下跌，至2013年已接近个位数。

但霾天并没有同步急涨，而是在1980~2000年之间保持“稳定”，年均7~8天，直到2003年之后开始“提速”，尤其在2012~2013年度，突然出现了一个可怕的直线增长，一跃达到了近40天——这完全无法令人相信是描述自然界变化的曲线，在任何科学领域都完全是“突变”，而不是什么“趋势”。

这提示官方的统计数据很可能是有问题的。历年来雾+霾的总天数保持稳定，这似乎是一个规律，因为雾和霾其实有一定共性条件和成因，比如都有赖于静风天气等。但在1993~2003年之间，在雾天急跌的过程中，霾天却并未相应随涨。

直到2013年的监测数据相对还原了“总量平衡”，因此造成了图表上非常突兀的“急跳”。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4934cc2b0101sehs.html?tj=1

http://club.kdnet.net/dispbbs.asp?f=w&ctid=134826&boardid=1&id=9989754

比较图2和图3，中国大陆1965年以来化石能源消费的年变化在2001年开始提速，在2013-2014年达到峰值，与雾霾“直到2003年之后开始“提速”，尤其在2012~2013年度，突然出现了一个可怕的直线增长，一跃达到了近40天——这完全无法令人相信是描述自然界变化的曲线”相对应。但是，化石能源消费的年变化不是直线式增长，而是抛物线式增长，这里必有其他因素在起作用。

根据图3，中国主要污染物排放量从2002年到2005年快速上升，形成一个峰值，此后逐年下降，再2010年又开始上升，2011年达到峰值，此后又下降，直到2014年。这与“雾霾在2012~2013年度，突然出现了一个可怕的直线增长”并不符合，表明其他因素的作用非常强劲。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-737194.html

雾霾连发是2014-2016年月亮赤纬角最小值惹的祸

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-737194.html

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-747141.html

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-573747.html

2014年最热年新纪录给出了最新证据。

2015年将再次刷新最新最热年纪录。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-905236.html

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-837385.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-837574.html

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、干旱和全球高温（杨冬红等，2008）。

潮汐组合对雾霾的影响

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（LiG Q, 2005）。雾霾还受潮汐组合的影响：

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)。

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）。

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)。

本月天文奇点相对较集中，相互作用增强，可激发极端事件发生。2016年9-12月地震活动进入高潮。

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

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。

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

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-949780.html

月亮赤纬角最小值、潮汐组合、厄尔尼诺和拉尼娜综合作用

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-791339.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-766497.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-792743.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-818548.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-826059.html

谁的预测更准确？

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828641.html

2013年至2016年雾霾高发是月亮赤纬角最小值、潮汐组合、厄尔尼诺和拉尼娜综合作用的结果。

我们在10月13日和14日的最新结论

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。

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。