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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千年一遇"热穹顶" 为什么在6月23-30日爆发?

已有 7998 次阅读 2021-7-11 14:29 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

                千年一遇"热穹顶"  为什么在6月23-30日爆发?

                                                               吉林大学:杨学祥,杨冬红


关键提示


    “热穹顶”一般是指“热穹”


       热穹,是指2021年6月席卷加拿大西部省份及美国西北部地区的一种天气现象。2021年6月29日下午,热穹使加拿大西部利顿镇的气温飙升至49.5摄氏度,连续3天打破最高温度记录。

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      北半球的大气层受到太阳风的压缩,形成热穹顶,其球面对称点就是暴雨频发的冷穹尾。

      千年一遇"热穹顶"  为什么在6月23-30日爆发?为什么在北半球爆发?为什么在北美爆发?

         太阳风和光压导致的地核的南北振动  

   太阳风压缩地球各圈层,不仅使彗星产生彗尾和地磁场产生磁尾,而且使行星产生“气尾”,地核产生内磁尾,造成地球各圈层的相对运动。

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因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、慧星状的地球磁场区域,这就是磁层。

在日地连心线向阳的一侧,磁层顶距地心约为10个地球半径。当太阳激烈活动时,则磁层顶被突然增强的太阳风压缩为6-7个地球半径。在日地连心线背阳的一侧,磁层形成一个圆柱状的长尾,即磁尾,圆柱半径约等于20个地球半径,其长度至少等于几百个地球半径。遥远看去,磁层好像彗星一样。[2]

磁层结构示意图磁层结构示意图

磁层由磁层顶、等离子体幔、磁尾、中性片、等离子体层 、等离子体片等组成 。在磁层顶外还存在磁鞘和弓激波。地球磁层始于距地面约1000千米处,向外延伸至磁层顶。磁层顶为磁层的外边界,向阳侧呈一椭球面,地球位于它的一个焦点上;背阳侧是略扁向外略张开的圆筒形,该圆筒所围成的空腔称磁尾。在平静的太阳风中,磁层顶在向阳侧距地心约为10个地球半径,在两极约为13~14个地球半径,在背阳侧最远处可达1000个地球半径。太阳激烈扰动时,导致太阳风密度和速度大为增大,磁层也随之大大被压缩,这时向阳侧的磁层顶可能离地心只有6~7个地球半每项。即使在太阳宁静时,地球轨道附近的太阳风平均速度也高达300~400千米/秒,当受到磁层阻挡时,在磁层的上游方向约几个地球半径处,形成一个相对磁层顶静止的弓激波与磁层顶之间的空间,形成磁鞘,其厚度为3~4个地球半径。

总之,太阳风可以压缩大气层、地磁层和地球各圈层,形成气尾、磁尾和地核内磁尾,导致地球各圈层的相对运动。

        黄赤交角是地球公转轨道所在的平面即黄道面与地球赤道面的交角。在每年6月20日左右的夏至,太阳光直射北回归线22.4度,光压导致地核向北半球移动;每年12月20日左右的冬至,太阳光直射南回归线22.4度,光压导致地核向南半球移动。这是地核南北震荡一年周期形成的原因。

       2021年6月21日为夏至,太阳光直射北回归线22.4度,光压导致内核向北半球移动,挤压外核、地幔和岩浆在北半球上涌,形成北半球火山活动强烈,地下流体喷发强烈,造成构造干旱、高温、山火等的强烈活动,。


1 夏至和冬至时地球自转一周太阳潮汐高潮在南北回归线之间南北震荡两次

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       干旱和高温为什么集中在北美?      

       此次席卷美国西部的干旱并不是孤立事件。美国西南部地区干旱已经持续了20多年,俄勒冈州、怀俄明州、加利福尼亚州和新墨西哥州等9个州自2000年以来,就开始出现干旱,与黄石公园火山活动加剧对应。

        美国只有两座超级火山:一座在黄石公园,另一座在加利福尼亚的朗谷。黄石公园一号的面积约为34×45英里,而其地下深度仅为3英里(4.8公里)。黄石国家公园占地面积约为898317公顷,主要位于美国怀俄明州,部分位于蒙大拿州和爱达荷州。其位置与美国高温干旱地区一一对应。     

早在2012220日我就给美国同行发出协查通报:干旱和暖冬是地震前兆吗?

耿庆国提出了旱震理论:6级以上大地震的震中区,震前1――3年半时间内往往是旱区。旱区面积随震级大小而增减。在旱后第三年发震时,震级要比旱后第一年内发震增大半级。

美国的异常干旱和暖冬可以被锁定在旱震理论的范围之内,可检验的异常现象接踵而来。

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9年过去了,美国加州干旱持续发展,大震不发,干旱不止。

美国专家表示,加州和西部大部分地区,将对抗预期在未来几个月将更将恶化的干旱。而且负面的冲击更加严重,因为科学家甚至预测在本世纪中期以前,加州将面临超级干旱。

如此看来,美国干旱不仅与大震有关,而且与黄石公园超级火山喷发有关。地下的巨大能量蠢蠢欲动,是干旱、大震和超级火山喷发的动力。

我在2012729日指出,1889年以来,全球大于等于8.5级的地震共24次。在1889-1924年拉马德雷冷位相发生6次,在1925-1945年拉马德雷暖位相发生1次;在1946-1977年拉马德雷冷位相发生11次,在1978-2003年拉马德雷暖位相发生0次;在2004-2008年拉马德雷冷位相已发生4次(截至到2012年为6次)。

规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期,2000-2035年是全球强震爆发时期。

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20097月,美国黄石公园火山活动加剧,与黄石火山遥相呼应,进入2011年之后,位于南美洲玻利维亚的乌图伦古超级火山也有了“不安分”的迹象。据英国《每日邮报》披露:乌图伦古火山近些年已进入活跃期,地下岩浆池正在急速膨胀,甚至已经开始影响当地的地貌。

2000年进入了拉马德雷冷位相时期,2000-2035年超级火山活动加剧值得关注。美国干旱并非只是气象灾害,构造干旱也在其中。

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美国的自然灾难刚刚开始:日美面临重大自然灾难。

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极端灾害集中美国绝非偶然:巨大能量在地下蠢蠢欲动。

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   美国灾难将进入峰值 加州干旱带来的思考

         2019-2-1 09:06

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  黄石破火山口是北美最大的火山系统。它被称为“超级火山”是因为这个破火山口是由特大爆炸性的喷发而形成的。如今的破火山口就是64万年前发生的灾难性喷发形成的。喷发释放出了1000立方公里的火山灰,岩石和火成碎屑物质。形成了一个将近1公里深和84×45公里宽区域的火山口,并沉积了熔岩溪流凝灰岩。该公园也是世界上最大的火山口之一,它拥有世界上面积最大的森林之一。有超过10,000温泉和300多个间歇泉。拥有290多个瀑布。黄石国家公园占地面积约为898317公顷,主要位于美国怀俄明州,部分位于蒙大拿州和爱达荷州。

  据美国地质调查局称,美国黄石国家公园附近的一个地区周五发生了近12起地震。蒙大拿州西黄石公园周五报告了大约11次地震,其中最强的一次震级为3.1级。据爱达荷州政治家称,在过去的一个月里,该地区又发生了34次地震。其他几次地震震级在1.6至3.1级之间,震源深度约为3英里(4.8公里)。

  

  该地区经常发生地震。黄石公园是美国地震最活跃的地区之一,据美国国家公园网站介绍,黄石公园每年约发生700到3000次地震。地震往往成群发生。最大的一次发生在1985年,三个月的时间里,在公园的西北侧记录了超过3000次地震。

  

  该公园也因其超级火山而闻名。美国只有两座超级火山:一座在黄石公园,另一座在加利福尼亚的朗谷。黄石公园一号的面积约为34×45英里,而其地下深度仅为3英里(4.8公里)。

  

  科学家们认为黄石的超级火山不会很快喷发(至少在未来一千年不会)。尽管它是许多天启幻想的主题,但根据美国地质调查局(US Geological Survey)的数据,它在特定年份内爆发的几率是73万分之一。它最后一次喷发是在174000年前。

  

  然而,在不太可能的情况下,这座超级火山即将爆发——其威力相当于1000颗广岛原子弹——它将在美国造成大规模破坏,以及包括酸雨在内的其它破坏性自然现象。

https://www.163.com/dy/article/FE4RJU9M0525MCVU.html


美国西部正在经历严重的干旱天气,干旱程度或为过去1200年以来最大

美国国家气象局数据显示,几乎3/4的美国西部地区遭遇了严重的干旱,是美国干旱监测20年历史上最严重的一次,受干旱影响的人口超过5838万。

加州、内华达州、亚利桑那州等州受干旱影响尤其严重。位于内华达州与亚利桑那州交界的全美第一大水库米德湖,水位已跌至1930年代蓄水以来新低。

但目前的状况还不算最糟,美国垦务局(Bureau of Reclamation)预计,米德湖的水位将会持续下降,直到2021年11月。这将影响洛杉矶、圣地亚哥以及拉斯维加斯在内的2500万人的用水问题。为缓解干旱影响,内华达州直接下令禁止给拉斯维加斯地区1/3的草坪浇水,而犹他州州长则要求人们祈祷下雨。

此次席卷美国西部的干旱并不是孤立事件。美国西南部地区干旱已经持续了20多年,俄勒冈州、怀俄明州、加利福尼亚州和新墨西哥州等9个州自2000年以来,就开始出现干旱。

哥伦比亚大学此前研究认为,目前集中在美国西南部的干旱很可能会发展成为1200多年以来最严重的一次大旱。

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近期,最令北美地区民众感到担忧的可能不再是“高烧不退”的新冠疫情,因为他们正经历一场真正的“高烧”。过去一周,一波极端高温天气炙烤着美国和加拿大多地,还形成了巨大的“热穹顶”,导致热浪无法消散。

在此期间,各地的历史最高气温纪录被接连打破,加拿大一地区甚至出现了近50摄氏度(49.5摄氏度)的高温。糟糕的天气状况还导致美加两国部分地区的“意外死亡”案例激增数百个,至少已有578例,医学专家认为其中绝大部分都和超高气温的出现有关。

高温天严重威胁到了当地民众的生命和健康,部分医院的急救和就诊量激增,让医务人员想起了疫情初期的严重状况。此外,人们的日常生活也受到极大影响,用电难、出行难、避暑难、基础设施受损等问题接踵而至。

对于这波极端高温的出现,科学家和政府官员认为全球气候变化可能是重要原因,美国总统拜登和加拿大总理特鲁多也持相同观点。许多气候专家都敦促必须关注气候危机,减少使用化石燃料和碳排放。

值得注意的是,在报道和分析近期高温气象时,美媒彭博社援引了一名气象学家的观点作出“分析”,却在标题上故意直接指向中国。标题声称,是中国6月下旬的洪涝暴雨导致了北美形成“热穹顶”并持续高温,可内文里事实上却又提及了其他诸多因素。


最高温纪录不断被打破,逼近50摄氏度

据《华盛顿邮报》当地时间6月30日报道,过去的一周时间里,加拿大不列颠哥伦比亚省、美国俄勒冈州和华盛顿州的气温均创下了历史纪录,“历史性的热浪”导致太平洋西北部地区的数百人死亡。

在不列颠哥伦比亚省的利顿地区(Lytton),气温连续数日刷新历史最高纪录:6月27日46.6摄氏度、6月28日47.9摄氏度、6月29日更是飙升至49.5摄氏度。高温之下,利顿村90%用地被林火吞噬,用当地村长博尔德曼(Jan Polderman)的话讲,“整个村子都着了”。

面对如此极端高温,加拿大“环球新闻”(Global News)的首席气象学家安东尼·法内尔(Anthony Farnell)直言:“作为一个气象学家,这是我从没见过的情况。”

加拿大总理特鲁多则形容,这一波高温天气是“前所未有”的,并警告称,这让人意识到必须解决气候危机了。

同样,在美国西北部地区,也经历着高温天气。华盛顿州西雅图6月27日、28日分别创下104华氏度(40摄氏度)、108华氏度(42摄氏度)的高温;而俄勒冈州波特兰市则在6月26日、27日分别创下108华氏度(42摄氏度)和112华氏度(44摄氏度)的纪录后,气温继续飙升至116华氏度(46.6摄氏度)。

然而,可怕的高温还远远没有结束,华盛顿州东部一些内陆城市以及俄勒冈州的最高气温可能会达到115至120华氏度(46.1至48.9摄氏度)之间,爱达荷州和蒙大拿州本周晚些时候也会迎来创纪录的高温。

与此同时,美国东部的气温也在上升,在东海岸“交通大动脉”95号州际公路沿线主要城市,体感温度将达到100华氏度(37.8摄氏度)。

千年一遇的“热穹顶”,持续推高气温

更糟糕的是,据美媒报道,在这些高温地区的上空,还形成了一个所谓的“热穹顶”( heat dome),它像一个罩子一样,完完全全盖住了这些地方,使得热空气被困在其中,热浪无法消散。一些专家认为,正是“热穹顶”导致了多地连日高温。

美国哥伦比亚广播公司(CBS)就在报道中,用“千年一遇”(once-in-a-millennium)来形容目前的状况:“从某种程度上来说,这种现象比一千年才发生一次的事件还要罕见。也就是说,如果你在某个地方生活1000年,可能只会经历一次这样的‘热穹顶’。”

“热穹顶”,其实指的是天空中热高气压区域停滞不动,并像泵一样不断排斥冷空气,吸收热空气,使气温越升越高。

CBS分析称,任何热流都是由高度放大后的气流引起的,这些极端气流的扰动是大气自然运动的一部分,但伴随着波动性更强,弯曲度更大和缓慢移动的气流出现,会产生一种被称为“阻塞”(blocking)的现象。

这时,大气气流的波浪会被拉长,以至于发生断裂、静止和旋转的情况。这种情况下,太平洋西北部出现了“Ω块”(Omega Block),顾名思义,“Ω块”看起来形似希腊字母“Ω”,在其内部,热量聚集并加剧,这也就导致了高温不散。

数百人因高温死亡


不列颠哥伦比亚省的首席法医官丽莎·拉普安特(Lisa Lapointe)告诉美联社记者,从上周五(6月25日)至本周三(6月30日),该省在不到一周的时间内已报告至少486例“突然和意外死亡”案例,这一数字比通常五天内全加拿大的死亡人数还要多出数百人。

她在一份声明中表示:“虽然现在断定这些死亡案例和高温有关还为时尚早,但据信,报告死亡人数的明显增多可能是因极端天气造成的。”

当地警方透露,不列颠哥伦比亚省的死亡案例中,有98例出现在温哥华市,三分之二的死者年龄在70岁及以上。英国广播公司(BBC)则报道称,温哥华市自6月25日以来,已有130多人突然死亡,当地政府指出,和太平洋西北部地区的许多房屋一样,由于没有空调,居民很容易受到高温天气的影响。

面对这种情况,温哥华的一名警官史蒂夫·艾迪森(SteveAddison)说:“我当了15年警官,在这么短时间内,从来没有遇到过这么多突然死亡(的案子)。”

俄勒冈州法医办公室则表示,经初步调查显示,自6月25日以来,该州至今已有72人的死亡“可能与太平洋西北部的热浪有关”,其中至少有45人在该州最大的县——马尔特诺马县(Multnomah County)。

马尔特诺马县法医称,死者年龄在44岁至97岁之间,许多人有潜在健康问题,45人中暑死亡的数字,明显高于2017年至2019年期间的12人。

华盛顿州也报告,包括该州金县(King County)和斯诺霍米什县(Snohomish County)等地,至少已有20人死于高温天气,政府官员表示,这个数字预计还将会上升。

持续飙升的气温还影响了美国其他地区,比如在亚利桑那州,气温曾一度超过118华氏度(47.8摄氏度),当地数十人的死亡也被怀疑与极端高温有关。

《华盛顿邮报》称,高温天气导致数以千计的各地民众拨打紧急急救电话以及前往医院就诊,有医务人员还将当下的病人涌入现象和去年新冠疫情大流行初期的情况联系在了一起。

西雅图港景医疗中心(Harborview Medical Center)急症部主任史蒂夫·米切尔(Steve Mitchell)告诉《西雅图时报》:“这种感觉非常像疫情暴发初期所发生的事情,我们医院的呼吸机等基础设备用量已经遇到了困难。

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参考文献

1.      杨学祥,杨冬红。2007:拉马德雷冷位相时期的灾害链。见:高建国主编,苏门答腊地震海啸影响中国华南天气的初步研究——中国首届灾害链学术研讨会论文集。气象出版社, 200-204

2.      杨冬红,杨学祥。“拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害。西北地震学报。2006281):95-96

3.      杨冬红,杨学祥,刘财。20041226日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006213):1023-1027

Yang Donghong,Yang Xxuexiang, Liu Cai. Global low temperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) inIndonesia[J].Progress in Geophysics, 2006, 213: 10231027.

4.      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。2011544):926-934.

Yang D H,Yang D B, Yang X X, The influence oftidesandearthquakes in globalclimatechanges. Chinese Journal of geophysics (in Chinese),2011, 54(4): 926-934

5.      杨学祥杨冬红.2008. 全球进入特大地震频发期百科知识,8-9.

6.      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.

Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

7.    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.

YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Studyon the relation between ice sheets melting and low temperature in NorthernHemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610615.

8.   杨冬红,杨学祥。2008. 全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。23 (6): 18131818

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http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1160708.html 

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9.  杨学祥陈殿友地球差异旋转动力学,  长春:吉林大学出版社,199885-89

10.  杨学祥陈殿友宋秀环太阳风、地球磁层与臭氧层空洞科学(Scientific American 中文版)1999, (5):58~59

11.  杨学祥陈殿友火山活动与天文周期. 地质论评199945(增刊):33~42

12.  杨学祥地磁层和大气层漏能效应中国学术期刊文摘199959):1170~1171

13.  杨学祥陈殿友地磁场强度的轨道调制与自然灾害周期见:中国地球物理学会年刊2000. 武汉:中国地质大学出版社2000307

14.  杨学祥陈殿友构造形变、气象灾害与地球轨道的关系地壳形变与地震,2000,203):39~48

    

    6月29日太阳黑子活动达到高潮,太阳黑子相对数为56。


表1  2021年6-7月太阳黑子相对数与印度、美国和巴西疫情对比

6月     太阳黑子相对数            美国新增病例             巴西新增病例   印度新增病例

12日     0

13日     22 

14日     11                                 9452                                75778            83432

15日     11                                 5545                                36998            65297

16日     11                                  13792                              40865            62226

17日     12                                  17582                               88992            67294

18日     24                                  13612                               85861            62409

19日     15                                  11508                                74327            60800

20日     13                                  15155                                98135            58588

21日     11                                  8675                                  81574            53009   

22日     12                                  4290                                  44178            39096

23日     11                                  13828                                41878            54393

24日      11                                 15066                                86833            54319

25日      25                                 14461                               114139           51248 

26日      16                                 15876                                72705             49052     

27日       32                                 17357                               79277             49851  

28日       50                                 7306                                 64134             46664

29日       56                                  4851                                 33704             37037

30日       53                                  17124                               27804              45699                                 

7月     太阳黑子相对数            美国新增病例             巴西新增病例   印度新增病例

1日         56                                   15757                               64903              48878

2日         72                                   13160                               45859              43360

3日         81                                    20347                               63140              47252

4日         60                                    19000                               65165              43296

5日         43                                     7890                                 54556              40387

6日         52                                     4055                                  27783              34067 

7日         25                                     7885                                  22703              43957  

8日         23                                     22550                                62594              45674

9日                                                   25013                                54022              34443

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Product: Daily Solar Data            DSD.txt

:Issued: 0825 UT 09 Jul 2021

#

#  Prepared by the U.S. Dept. of Commerce, NOAA, Space Weather Prediction Center

#  Please send comments and suggestions to SWPC.Webmaster@noaa.gov

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#                Last 30 Days Daily Solar Data

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#                         Sunspot       Stanford GOES15

#           Radio  SESC     Area          Solar  X-Ray  ------ Flares ------

#           Flux  Sunspot  10E-6   New     Mean  Bkgd    X-Ray      Optical

#  Date     10.7cm Number  Hemis. Regions Field  Flux   C  M  X  S  1  2  3

#---------------------------------------------------------------------------

2021 06 09   79     27       30      1    -999      *   1  0  0  0  0  0  0

2021 06 10   73     29       20      0    -999      *   1  0  0  0  0  0  0

2021 06 11   77     13       10      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 12   78      0        0      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 13   69     22      140      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 14   77     11      100      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 15   76     11       60      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 16   76     11      130      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 17   75     12      130      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 18   77     24      130      1    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 19   77     15      120      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 20   76     13       90      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 21   79     11      160      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 22   81     12      130      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 23   80     11      820      0    -999      *   1  0  0  0  0  0  0

2021 06 24   81     11      140      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 25   83     25      220      1    -999      *   1  0  0  2  0  0  0

2021 06 26   82     16      130      0    -999      *   0  0  0  2  0  0  0

2021 06 27   87     32      250      1    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 06 28   89     50      280      1    -999      *   2  0  0  3  0  0  0

2021 06 29   93     56      410      0    -999      *   0  0  0  2  0  0  0

2021 06 30   94     53      540      0    -999      *   2  0  0  3  0  0  0

2021 07 01   94     56      810      0    -999      *   0  0  0  1  0  0  0

2021 07 02   95     72      600      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 07 03   94     81      680      1    -999      *   3  2  1 11  0  0  0

2021 07 04   91     60      590      1    -999      *   4  1  0  8  0  0  0

2021 07 05   89     43      530      0    -999      *   2  0  0  2  0  0  0

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2021 07 07   76     25       20      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

2021 07 08   73     23       20      0    -999      *   0  0  0  0  0  0  0

ftp://ftp.swpc.noaa.gov/pub/indices/DSD.txt




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