2013-2016年中法雾霾的发生规律和天文条件对比

                                  杨学祥，杨冬红

法国遭遇十年最强雾霾巴黎不见天日

维城2016.12.14

去年年底法国新闻联播连续好几晚报道北京雾霾，甚至在12月31日辞旧迎新回顾片里都提到了中国雾霾的事儿……惹得一众法国小伙伴争相（惊恐地）问享法妹在中国是不是所有人出门都会戴口罩。

其实，雾霾并不是中国特色。自本周一起，巴黎就开启了雾霾模式。从蒙帕纳斯大厦（la tour Montparnasse）顶上俯瞰，清晰可见一层灰蒙蒙的霾。没错，巴黎大区正经受着近十年来持续时间最久、浓度最高、最严重的冬季雾霾。

2016/12/5 @AFP

图1 巴黎监测站的空气污染指数爆表，蓬皮杜艺术中心附近PM10指数连创新高

http://www.yidianzixun.com/home?id=0FCMdVFO&page=article&up=0

相比之下，北京东环雾霾污染更严重，但变化规律几乎完全相同：

其一，雾霾峰值集中发生在2014-2016年月亮赤纬角最小值时期(见表1-2)；

其二，雾霾峰值集中发生在12月潮汐组合中的月亮赤纬角最大值附近。

其三，中法雾霾发生的同步性表明同受天文条件（日月大潮，月亮赤纬角变化，月亮近地潮，太阳近地潮，黄赤交角，超级月亮）的控制。

图2  北京东环雾霾污染更严重

潮汐组合对雾霾的影响

我们在2012-12-804:24指出：

地球自转确实存在13.6天和18.6年周期。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[1，2]。地球自转速度变化是地震的激发原因之一。赤纬角变化周期13.6天、27.3天和18.6年周期对厄尔尼诺指数存在明显影响。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-640384.html

这就是地球自转速度变化、地球潮汐形变、地球扁率变化、气温冷暖变化以及雾霾变化的两周循环和18.6年周期。

实例：

2013年12月潮汐组合

2013年2月-3月，2013年9月-11月，2014年4-5月，2014年11-12月，月亮近地潮和日月大潮的间隔时间超过3天，为弱潮汐时期。2013年4月-8月，2013年12月-2014年3月，2014年6-10月，月亮近地潮和日月大潮的间隔时间不超过3天，为强潮汐时期。2013年12月为强潮汐时期的第一个月，可能导致冷冬。2013年12月至2014年3月地震活动进入高潮。

2014-2016年处于月亮赤纬角极小值时期，是高温、干旱、强震、低温冻害等极端灾害的频发时期，如，1959-1960年。2014年整体潮汐偏强，南北震荡最弱。

潮汐组合A：12月4日为月亮近地潮，12月4日月亮赤纬角达到极大值南纬19.55370度，12月3日为日月大潮，三者强叠加，潮汐强度最大，潮汐南北震荡幅度最大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展，可激发地震火山活动和暖空气活动（最强）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2013-12-03：60

北京东环空气污染：

2013-12-03：76

2013-12-04：70

潮汐组合B：12月9日为日月小潮（上弦），12日月亮赤纬角达到最小值北纬0.00031度，两者弱叠加，赤道和两极潮汐变化较大，地球扁率变大，地球自转变慢，有利于拉尼娜发展，可激发地震火山活动和冷空气活动（弱）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2013-12-08：60

2013-12-09：61

2013-12-10：62

2013-12-11：66

2013-12-12：84

2013-12-13：83

北京东环空气污染：

2013-12-08：65

2013-12-09：73

2013-12-10：78

2013-12-11：78

2013-12-12：96

2013-12-13：105

潮汐组合C：12月17日月亮赤纬角达到极大值北纬19.57002度，12月17日为日月大潮，20日为月亮远地潮，两者强叠加，三者弱叠加，潮汐强度较大，潮汐南北摆动较大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展，可激发地震火山活动和暖空气活动（强）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2013-12-17：41

北京东环空气污染：

2013-12-16：54

2013-12-17：54

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-735254.html

2014年12月潮汐组合：今冬先暖后冷

2014年1-3月，6-10月，2015年1-4月为强潮汐时期，2014年4-5月，11-12月，2015年5-6月为弱潮汐时期。2014年12月是本时段弱潮汐时期的第2个月。2014-2015年冬季可能先暖后冷。为配合相关的灾害预测，特提前将8-12月潮汐组合公布于众。

潮汐组合A：11月28日为月亮近地潮，29日为日月小潮（上弦），12月1日月亮赤纬角为极小值北纬0.00013度。三者弱叠加，两者强叠加，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展（强），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。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2014-12-03：45

北京东环空气污染：

2014-12-03：62

2014-12-04：50

潮汐组合B：12月6日为日月大潮，7日月亮赤纬角达到最大值北纬18.65953度，两者强叠加，地球扁率变为最小，自转变快，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。有利于厄尔尼诺发展（强），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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

2014-12-04：50

潮汐组合C：14日为日月小潮（下弦），13日为月亮远地潮，15日为月亮赤纬角最小值0.00012度，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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

2014-12-14：57

潮汐组合D：12月22日月亮赤纬角极大值南纬18.66460度，22日为日月大潮，25日为月亮近地潮，两者强叠加，三者弱叠加，潮汐强度最大，地球扁率变为最小，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。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

潮汐组合E：12月29日为日月小潮（上弦），12月28日为月亮赤纬角最小值南纬0.00000度。两者强叠加，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），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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2014-12-31：70

北京东环空气污染：

2014-12-31：149

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-804829.html

2015年12月潮汐组合：有利于厄尔尼诺和雾霾的发展

2015年1-4月和8-11月为强潮汐时期，2014年11-12月，2015年5-6月为弱潮汐时期。2015年12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B：12月12日月亮赤纬角极大值南纬18.2620度，12月11日为日月大潮，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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

2015-12-14：67

潮汐组合C：12月18日为日月小潮，12月19日为月亮赤纬角最小值倍纬0.0000度，。11月21日为月亮近地潮，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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

潮汐组合D：12月25日为日月大潮，12月25日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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

北京东环空气污染：

2015-12-22：51

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

2016年12月潮汐组合：12月雾霾活动进入高潮

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12月是强潮汐时期第四个月。2016年9-12月地震活动进入高潮。12月雾霾活动进入高潮。11月18日-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A：11月29日为日月大潮，12月2日月亮赤纬角极大值南纬18.90812度，两者弱叠加，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）。

蓬皮杜艺术中心附近PM10指数：

2016-12-01：131

2016-12-02：115

2016-12-04：43

2016-12-05：50

北京东环空气污染：

2016-12-01：153

2016-12-02：150

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

2015-2016年严重雾霾继续：月亮赤纬角最小值惹的祸

我们在2015年10月18日指出，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干旱和全球高温（杨冬红等，2008）。

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）。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。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

2016年12月雾霾高发正在得到证实。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1018704.html

参考文献

1. Li Guoqing. 27.3-day and13.6-dayatmospheric tide and lunar forcing on atmospheric circulation [J]. Adv.Atmos.Sci. 2005, 22: 359-374.

2. 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

3. 杨学祥，杨冬红。2014年1-2月潮汐组合与雾霾对应的检验。2014天灾预测学术研讨会议论文集。2014，224-237，万方数据库。

4. 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.

5. 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.

6. 杨学祥，杨冬红。2014-2016年月亮赤纬角最小值时期雾霾进入高发期。2013天灾预测总结研讨学术会议论文集。2013，万方数据库。

7. 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.

8. 杨学祥，杨冬红。2013年中国雾霾高发的气象原因初探。科学家. 2014, (3): 90-91.