博文
直面巨灾威胁：气象-地震-经济超级灾害链周期及其预测方法
||
直面巨灾威胁：气象-地震-经济超级灾害链周期及其预测方法
杨冬红1，杨学祥2
（1 吉林大学古生物学与地层学研究中心, 长春 130026；2 吉林大学地球探测科学与技术学院, 长春 130026）
摘 要：规律表明，在拉马德雷冷位相时期，全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、禽流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈，自然灾害周期与经济危机周期有高度的一致性。2004、2005、2007、2012年印尼4次8.5级以上地震发出了自然界对人类的警告：拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动，人们必须有所准备。单一因素很难精准确定灾害的时间和强度，综合分析得出的结论是：2016-2020年气象灾害、地质灾害和经济灾害进入集中爆发时期，对京津冀地区发展有重大影响，我们称之为气象-地震-经济超级灾害链。
关键词：超级灾害链，太阳黑子，强震，低温，流感，经济危机
引言
杨学祥等（2007）在中国首届灾害链学术研讨会论文集上指出，近期科学研究的一系列成果揭示了冷气候、台风、强潮汐、禽流感世界大流行和强震相互对应的规律和物理机制，对气候及其相关灾害的预测有重大科学意义。规律表明，在拉马德雷冷位相时期，全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、禽流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。印尼地震海啸发出了自然界对人类的警告：拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动，人们必须有所准备。
8年的科研实践正在验证这一理论预测。
1 特大地震集中爆发在拉马德雷冷位相时期前17年
杨冬红等（2006a，2006b，2011）指出，8.5级以上地震集中发生在拉马德雷冷位相时期，是地震活跃的主要标志。2000年进入了PDO冷位相时期，2000-2030年是全球强震爆发时期和低温期。
表1 1890年以来特大地震活跃期和拉马德雷（PDO）冷位相对应关系
年代 | 8.5级以上地震次数 | 9级以上 地震次数 | PDO时间位相 | 气候冷暖 | 地震 | |
全球 | 中国 | |||||
1890-1924 | 6（4） | 1 | 0 | 1890-1924冷 | 低温期 | 活跃期 |
1925-1945 | 1（1） | 0 | 0 | 1925-1946暖 | 温暖期 | |
1946-1977 | 11（7） | 1 | 4 | 1957-1976冷 | 低温期 | 活跃期 |
1978-1999 | 0（0） | 0 | 0 | 1977-1999暖 | 温暖期 | |
2000-2012 | 6（6） | 0 | 2 | 2000-2030冷 | 低温期？ | 活跃期 |
注: 特大地震为Ms 8.5级以上强震，括号内为国外数据，？表示预测
我们在2006年确定的地震活跃期判定标准正在被学术界接受，得到相关部门和专家的认同。目前8.5级以上强震已由2006年的2次增加到6次。这一数据在2016-2018年还将继续增加。
杨学祥等（2008）指出，1947-1976年拉马德雷冷位相前17年有7次8.5级以上强震集中爆发，我们推测：2000-2030年拉马德雷冷位相前17年为8.5级以上强震集中爆发时期。
2 中国7级地震的统计特征
杨冬红（2009）指出，1947-1976年拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震发生50次，平均每年1.73次，1977-1999年拉马德雷暖位相时期我国7级以上地震发生12次，平均每年0.55次。拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震是拉马德雷暖位相的3倍以上。
从1947-1976年拉马德雷冷位相时期我国7级以上地震发生情况来看，前10年发生20次（包括两次8级以上地震），后10年发生20次，中间10年发生10次，前后10年的地震相对频发值得关注。更值得关注的是，除台湾外，前10年强震多发生在中西部，后10年东部地区也有强震发生，如1975年辽宁海城地震和1976年河北唐山地震。
邢台地震由两个大地震组成：1966年3月8日5时29分14秒，河北省邢台专区隆尧县（北纬37度21分，东经114度55分）发生震级为6.8级的大地震，震中烈度9度强；1966年3月22日16时19分46秒，河北省邢台专区宁晋县（北纬37度32分，东经115度03分）发生震级为7.2级的大地震，震中烈度10度。两次地震共死亡8064人，伤38000人，经济损失10亿元。这是一次久旱之后的大震。
1966年处于1947-1976年拉马德雷冷位相时期的中间十年，邢台地震是中国东部地震高发的前兆。2016-2020年进入相同的地震周期，将发出中国东部地震高发的信号。
3 2016-2020年将发生严重低温冻害
2016-2017年将发生拉尼娜事件，给全球带来严重的低温冻害。
目前，太阳正处在第24活动周的高峰年，其活动理应处于最活跃的时期。然而，太阳活动强度明显不及上一个活动周，甚至出现太阳表面连黑子都没有了这种罕见现象。这个太阳活动高峰年百年来最弱。有科学家指出，如果这种情况继续发展下去，太阳将沉入超长的最低活动期。目前科学界仍然在探讨太阳黑子周期是如何影响全球气温的。有人认为地球将进入所谓的小冰河期，有人称会在2020年之前，有人则称会更早。
杨冬红等（2011, 2013）指出，近20年的研究发现，潮汐极大期、地震火山活动频发期、太阳黑子超长极小期和全球低温有很好的对应关系。6次时间的一一对应表明其相关性和处于同一激发机制（见表2）。
表2 太阳活动、火山喷发、强潮汐和低温期的对应关系
太阳黑子延长极小期 | 时间（年） | 坏天 时代 | 潮汐极大年时间 | 火山活跃时间 | 全球 气温 |
欧特 | 1040-1080 | 1010-1110 | 1062 | ？？ | 低温 |
沃尔夫 | 1280-1350 | 1165-1360 | 1264 | 1275-1300 | 小冰期 |
史玻勒
| 1450-1550
| 1420-1525
| 1425
| 1440-1460 1470-1490 | 小冰期
|
蒙德 | 1640-1720 | 1600-1725 | 1629 | 1640-1680 | 小冰期 |
道尔顿 | 1790-1830 | 1790-1915 | 1770 | 1810-1820 | 小冰期 |
21世纪 | 2007-？？ | 1997-？？ | 1974 | 1980-?? | 低温？ |
多因素叠加是小冰期发生的根本原因。导致15-17世纪小冰期和2020年“次小冰期”出现的原因有五：
其一、处于太阳黑子超长极小期
杨冬红等（2013）指出，国外资料显示，太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”，大约从2020年开始，太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。太阳黑子活动或许将进入“冬眠”，这种情况自17世纪以来从未出现。目前处于200年气候周期的变冷初期。
其二、处于全球强震频发时期
郭增建（2002）指出，海洋及其周边地区的巨震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧各40°范围内的Ms 8.5级和大于Ms 8.5级的海震。郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性。20世纪4场最强的特大地震在很短的时间内都发生在环太平洋地震带的沿海地区：1952年堪察加地震，1957年阿拉斯加阿留申群岛地震，1960年智利地震，1964年阿拉斯加威廉王子海峡地震，与50-70年代低温期相对应。
其三、处于全球火山活动频繁时期
杨冬红等（2013）指出，现代火山活动有明显致冷的记录：小冰期对应强火山活动，小气候最适期对应弱火山活动。因为火山灰和二氧化硫等火山喷发物到达平流层后，较小的气溶胶可在数月内传播到全球，并可在平流层内持续漂浮1~3年，使太阳直接辐射减弱，造成大气降温。最新发表的研究报告显示火山喷发导致了“小冰期”的到来。研究报告称，1275年到1300年之间，热带地区经历过四次大规模火山喷发，喷发出来的大量硫酸盐颗粒进入大气层上空反射了太阳辐射，使地球气温降低；1430年到1450年，也发生了一轮大规模火山喷发，与地震活动一样，火山喷发与气候冷暖变化导致的冰盖消长有关（见表2）。
其四、地球轨道周期
任振球(1997)指出，木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化，与全球尤其北半球气温变化的间隔60年振动相一致。在20世纪初的低温期和60~70年代相对偏冷期，当时（1901和1960年）地球冬至时的公转半径分别延长了94(相当于日地距离的0.6%)和57万公里；在30-40年代和80年代后的暖期，地球冬至时的公转半径（1940和2000年）分别缩短了76和44万公里。2000-2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值，他推测2020年前后全球气候将进入相对冷期。
韩延本（2003）指出，分析了美国宇航局公布的起自19世纪中期的全球及南北半球的温度异常变化资料，得到它们存在约60年的准周期性波动的初步结果。该周期是它们的中周期波动的主要周期分量之一，它对调制温度的总体变化趋势可起到重要作用。分析表明，该周期分量是时变的，周期长度在19世纪略超过60年，之后缓慢变短，到20世纪后期月在55年至60年间。所谓人类活动造成的温室效应的加剧似乎并未有打乱这一周其分量的存在。这一周期与拉马德雷周期相对应。
其五、处于强潮汐活动时期
Keeling（2000）指出，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷，形成的全球气候波动周期大约为1800年。在十五世纪小冰期时期，潮汐强度为最大值，以后开始减弱，直到3100年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷。今后400年处于变暖高峰，下次小冰期将在3100年出现。
杨冬红等（2011）指出，潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。特别是潮汐54-56年周期（与太平洋十年涛动的50-70年周期对应），在全球气候变化中有非常明显的作用。
杨冬红等（2014）指出，潮汐变化还有月亮赤纬角最大值变化18.6年周期，与气候变化18.6年周期对应。杨冬红等（2008，2014）指出，1998年最热年记录与1995-1997年的月亮赤纬角最小值时期有关，此后16年气候变暖间断的原因之一是2005-2007年为月亮赤纬角最大值时期，2014-2016年月亮赤纬角最小值时期变暖增强，2023-2025年月亮赤纬角最大值时期变冷达到高潮。2014年和2015年最热年新纪录证实了理论预测的可靠性。
根据以往记录，21世纪太阳黑子超长极小期过程还将持续30年以上。2000-2030年为拉马德雷冷位相，百年极寒有可能发生，但规模较小，变冷规模要小于道尔顿极小期（见表2）。我们称之为“次小冰期”。综合因素表明，2020年气候变冷将达到高潮。
4 流感世界大流行集中在拉马德雷冷位相时期
杨冬红等（2006a，2006b，2007）指出，流感世界大流行的具有6大统计特征：处于拉马德雷冷位相时期及其边界；前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年；20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年；前后一年或当年为中国东北地区冷夏年（20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年）；当年为中等强度以上的厄尔尼诺年；当年为太阳黑子谷年或峰年附近（见表3）。
表3 太平洋十年涛动（PDO）、低温、全球性流感、太阳黑子、厄尔尼诺、拉尼娜等对比
时 期 | 1890-1924年 | 太阳黑子数 （对应左边年份） | 1947-1976年 | 太阳黑子数 （对应左边年份） | 2000-2030？ | |
拉马德雷PDO | 冷位相 | 冷位相 | 冷位相 | |||
全球气温 | 低温 | 低温 | 低温？ | |||
流感爆发的相关年 | 中等强度以上的拉尼娜年 | 1886-1887 1898-1899 1916-1917 | 25.4, 13.1 26.7, 12.1 57.1, 103.9 | 1954-1956 1967-1968 1975-1976 | 4.4,38,141.7 93.8, 105.9 15.5, 12.6 | 2007 2016-2017? |
中国沙尘暴高峰期 | 1954-1956 1964-1966 1975-1976 | 4.4,38,141.7 10.2,15.1,47 15.5,12.6 | 2007 2016-2017? | |||
中等强度以上的厄尔尼诺年 | (1888)-1889 1899-1900 1918-1919 | 6.8, 6.3 12.1, 9.5 80.6, 63.6 | 1957-1958 1968-1969 (1976)-1977 | 190.2,184.8 105.9,105.5 12.6,27.5 | 2009 2015 2018？ | |
太阳黑子 | 1889谷年 1901谷年 1917峰年 | 6.3 2.7 103.9 | 1957峰年 1968峰年 1976谷年 | 190.2 105.9 12.6 | 2008谷年 2013峰年 2020谷年？ | |
东北冷夏年o和低温冷害年* | 1888o 1902o 1918o | 6.8 5.0 80.6 | 1957o* 1969o* 1976o* | 190.2 105.5 12.6 | 2008 2016？ 2018? | |
世界流感爆发年
| 1890 1900 1918-1919 | 7.1 9.5 80.6, 63.6 | 1957-1958 1968-1969 1977 | 190.2,184.8 105.9,105.5 27.5 | 2009 2016？ 2019？ | |
我们在2007年预测，如果2007年是太阳黑子谷年m，2006-2007年预测为拉尼娜年，2008年则是m+1年，预测为厄尔尼诺年，在拉马德雷冷位相时期的厄尔尼诺年（2000-2030年内）和太阳黑子极值年易发生低温冷害。这样，2008年就具有较高的概率发生流感爆发。
事实上，2000年进入拉马德雷冷位相，2007年发生了中等强度以上的拉尼娜事件和强沙尘暴，2008年为太阳黑子谷值（比原来预测晚一年）和中国严重低温冷害年，2009年发生厄尔尼诺和世界流感爆发（比原来预测晚一年），这表明世界流感爆发的6大统计特征具有可重复性。
根据预测，2016-2017年将发生强拉尼娜事件和低温冻害，2018-2019年将发生强厄尔尼诺事件，2020年为太阳黑子谷年，2018-2020年具备发生流感大流行的基本条件。
5 2016年和2020年可能发生长江巨洪
冯利华等（2001）指出，形成长江3次巨大洪水有4个遥相关因子：（1）太阳黑子活动的磁周期转变年前后（1913，1933，1954，1976，1996，2020年）；（2）厄尔尼诺事件，（3）青藏高原南部7级以上大震；（4）青藏高原大雪。1931、1954和1998年具备了三个以上条件，因此出现了20世纪长江的三次巨洪。1976年也是太阳黑子活动的磁周期转变年，尽管1976年是厄尔尼诺年，但在1976年青藏高原南部未发生大震，故长江1977年未出现巨洪。根据以上认识可以推断，在2020年（太阳黑子活动的下一个磁周期转变年）前后，如果3个因子的出现时间互相重叠，那么长江有可能发生21世纪第一次巨洪。
用以上认识去验证19世纪的长江巨洪就不能完全符合历史事实。如19世纪排在第一位的长江巨洪出现在1870年，尽管1868-1869年发生了厄尔尼诺事件，并且1869年1月10日缅甸发生了7-8级以上的大震，但该年不是太阳黑子活动的磁周期转变年（谷年），而是太阳黑子活动的峰年。
不过，如果把第一个因子的限定条件放宽为在太阳黑子活动的峰谷年前后（已有的研究表明，在太阳黑子活动的峰谷年前后，长江容易出现洪水），那么该年还是具备了长江发生巨洪的3个因子。这一判定标准可称之为长江巨洪新3因子。
2015年发生了强厄尔尼诺，2015年4月25日青藏高原南部的尼泊尔发生了8.1级以上大震，2015年10月26日阿富汗东北部发生7.8级强烈地震，2014年为太阳黑子活动的峰年，这完全符合长江巨洪新3因子的标准，2016年有可能发生类似1870年的长江巨洪。
6 自然灾害周期与经济危机周期的一致性
1973年、1987年、2001年的股市崩盘、1980年的美国衰退、1994年的债市危机、2008年的次级债危机……如果将这一些时间点联系在一起的话，不难发现，全球金融危机似乎也存在“七年周期”。而如今，新一轮的危机似乎又近在眼前。巧合的是，厄尔尼诺也有7年周期。
杨冬红等（2013）指出，经济景气循环的波动或循环，根据其周期的长短，现在公认的有下面四种类型：1.基钦循环（KitchinCycle，短期循环）3至4年周期（与地球自转3-4年周期对应）；2.朱格拉循环（JuglarCycle，中期循环，主循环）10至11年周期（与太阳黑子和潮汐11年周期对应）；3.库茨涅兹循环（KuznetsCycle，长期循环）20至22年周期（与太阳黑子和潮汐22年周期对应）；4.康德拉切夫循环（KondratieffCycle，长期波动）50至60年周期和吉村循环55年周期（与太平洋十年涛动和潮汐50-70年周期对应）[15]。
全球金融危机“七年周期”显然是基钦循环（KitchinCycle，短期循环）3至4年周期（与地球自转3-4年周期对应）的公倍周期，两个周期为6-8年，形成一个约7年的整数周期。
气候是如何影响经济景气的？对此可归纳了以下三种原因：
一是农林水产品收成说。在需求一定的情况下，如果太阳、气象循环导致某个地区农林水产品的供给周期性地减少或增加，会产生因原材料价格上涨或下跌，工业部门企业利润也就会下降或增加。同时，该地区的进口能力也将减弱或增强，而工业地区的出口也会减少或增加。
二是人类心理说。太阳黑子数量的变化，使电磁平衡错乱并引起人类生理变化，导致包括企业家在内的大众对未来前景乐观和悲观的心理周期性地变动，从而左右投资、消费和估价。
三是能源需求说。太阳活动的周期性冷暖变化，引起维持人类体温所需的卡路里的摄取量的变动，从而在根本上动摇了石化燃料消费和农林水产品需求的稳定。自然也影响了初级产品整体的价格变动，进而波及经济整体。
表1 股市崩盘和气象灾害
年份 | 经济事件 | 气象灾害 |
1973 | 石油危机/股市崩盘 | 1972-1973年超级厄尔尼诺 |
1980 | 美国经济衰退 | 1979-1980年弱厄尔尼诺 |
1987 | 股市崩盘 | 1986-1987年厄尔尼诺 |
1994 | 债市危机 | 1993-1995年厄尔尼诺 |
2001 | 9.11事件/股市崩盘 | 1999-2001年超级拉尼娜 2002年厄尔尼诺 |
2008 | 次贷危机/股市崩盘 | 2007年强拉尼娜，2009年厄尔尼诺 |
2016 | 金融危机/股市崩盘？ | 2015-2016年超级厄尔尼诺 |
注：黑体字是笔者后加的。
Obridko等（2006）指出，根据太阳磁场的数据分析得到过一个约7年的周期。李爱云（2010）指出，对黑子长、短周期进行了统计分析，发现长周期存在7.1年、14.2年、21.3年、28.4年、42.6年的系列，短周期的时变性比长周期的更明显。对黑子周期的外部触发机制做了讨论，发现黑子周期与行星周期之间有良好的对应关系。太阳黑子7年周期的发现是对金融危机7年周期的有力支持。
杨冬红等（2006a，2013）指出，拉马德雷（亦称为太平洋十年涛动，英文缩写为PDO）的“冷位相”为1890-1924年、1947-1976年，“暖位相”为1925-1946年、1977-1999年。第三次世界经济长波上升期出现在1890至1913年，第四次世界经济长波的上升期发生在1945至1973年，第五次世界经济长波应起始于20世纪90年代末，也就是说21世纪头20年是第五次世界经济长波的上升期。对比可知，世界经济长波的上升期对应拉马德雷的“冷位相”，世界经济长波的下降期对应拉马德雷的“暖位相”。由于1914年爆发了第一次世界大战，使第三次世界经济长波上升期提前结束。这一一对应的变化，明确反映了全球气候变化对世界经济的重要影响和战争对经济发展的干扰。
表4 PDO和世界经济长波的对应关系
时 期 | 1890-1924 | 1935-1946 | 1947-1976 | 1977-1999 | 2000-2030 |
拉马德雷 | 冷位相 | 暖位相 | 冷位相 | 暖位相 | 冷位相 |
时 期 | 1890-1913 | 1914-1944 | 1945-1973 | 1974-1995 | 1996-2020？ |
世界经济长波 | 第三上升期 | 第三下降期 | 第四上升期 | 第四下降期 | 第五上升期 |
自1890年以来，世界经济长波的上升期对应拉马德雷的“冷位相”，世界经济长波的下降期对应拉马德雷的“暖位相”，即变冷时期对应人类社会经济上升，变暖时期对应经济下降（见表4）。2020年第五次世界经济长波上升期结束，与当前的经融危机风险有很好的对应关系。
自然灾害和经济危机的7年、18.6年、55年、200年周期使气象-地震-经济超级灾害链在劫难逃。
6 气象-地震-经济超级灾害链及其预测方法
最新资料表明，2004年12月26日印尼9.1级地震和海啸之后，全球大于等于8.5级的地震在拉马德雷冷位相的1947-1976年和2000-2013年分别发生了7次和6次，而在拉马德雷暖位相的1977-1999年没有发生；流感世界大流行在拉马德雷冷位相的1890-1924年、1947-1976年和2000-2013年分别发生了3次、3次和1次，而暖位相没有发生。
自然灾害是经济危机的晴雨表，经济危机是自然灾害在社会生活中的应激反应，它们有共同的发生规律，可以称为气象-地震-经济超级灾害链周期。根据这一周期，我们成功地预测了2009年世界甲型流感爆发，2004-2018年全球8.5级以上特大地震活跃期，2000-2030年的严重低温冻害，2014-2015年最热年新纪录。
单一因素很难精准确定灾害的时间和强度，综合分析得出的结论是：2016-2020年气象灾害、地质灾害和经济灾害进入集中爆发时期，对京津冀地区发展有重大影响，我们称之为气象-地震-经济超级灾害链。
许靖华(1998)指出，根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程，证明全球小气候最适期人类社会繁荣发展而全球小冰期导致农业减产，饥荒和民族大迁移。
气象-地震-经济超级灾害链中的“次小冰期”应该引起相关本门的重视。
参考文献
冯利华, 陈立人. 20世纪长江的3次巨洪 [J]. 自然灾害学报, 2001, 10(1): 8-11.
冯利华 ;骆高远.1997年长江,黄淮流域特大洪涝灾害预警.《水文科技信息》, 1996, 13(2): 53-56.
郭增建. 2002, 海洋中和海洋边缘的巨震是调节气候的恒温器之一. 西北地震学报, 24(3): 287.
韩延本, 韩永刚, 马利华等. 2003. 全球温度异常及地球自转变化中的约60年周期. //中国地球物理2003. 中国地球物理学会编. 南京：南京师范大学出版社, 362
李爱云。太阳黑子周期与行星的引潮力。枣庄学院学报。2010，第2期：16-18
任振球. 1997. 当代气候变暖若干问题商榷. //丁一汇主编,中国的气候变化与气候影响研究. 北京: 气象出版社. 43-48.
许靖华。1998. 太阳、气候、饥荒与民族大迁移。中国科学（D辑），28（4）：366-384.
杨冬红，杨学祥. 2006a.“拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害. 西北地震学报, 28（1）：95-96.
杨冬红，杨学祥，刘财. 2006b. 2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温. 地球物理学进展, 21（3）：1023-1027.
杨冬红，杨学祥。流感世界大流行的气候特征。沙漠与绿洲气象。2007，1（3）：1-8
杨冬红，杨学祥。2008. 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): 1813～1818.
杨冬红. 2009. 潮汐周期性及其在灾害预测中应用. 博士论文，吉林大学.
杨冬红，杨德彬，杨学祥. 2011. 地震和潮汐对气候波动变化的影响. 地球物理学报, 54（4）：926-934.
杨冬红，杨学祥. 2013. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展, 28(4): 1666-1677.
杨冬红, 杨学祥. 2014. 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, 29(2): 610-615.
杨学祥，杨冬红. 2007. 拉马德雷冷位相时期的灾害链。//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. 北京：气象出版社，200-204.
杨学祥, 杨冬红. 2008. 全球进入特大地震频发期. 百科知识,（7）：8-9.
Keeling C D, Whorf T P. 2000. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change. PNAS, 97(8): 3814~3819.
Obridko,V.N.,Sokoloff,D.D.,Kuzanyan,K.M.et al.Solar cycle according to mean magnetic field Date.MNRA[J],S 365,2006:827-832
冬红， 杨学祥. 直面巨灾威胁：气象-地震-经济超级灾害链周期及其预测方法. . 第三届中国防灾减灾之路学术研讨会:纪念唐山抗震40周年暨平安京津冀学术研讨会论文集。 2016:201-208.
2016-中国防灾减灾之路
主编：高建国
出版社：气象出版社出版时间：2016-07-01
相关文章：
拉马德雷冷位相时期的灾害链（修改稿）
作 者：杨学祥，杨冬红 上传日期：2006-12-18
拉马德雷冷位相时期的灾害链 杨学祥，杨冬红
关键词：拉尼娜，低温，太平洋十年涛动，强震，禽流感，台风，厄尔尼诺 20世纪最强烈的1997-1998年厄尔尼诺事件过后，接踵而来的是连续两年的1998-2000年强拉尼娜事件。此后，全球灾害频繁发生，其中，2004年12月26日的印尼地震海啸和2005年美国的飓风灾害是最严重的两大灾害事件。 科学家在对从1861年开始至今的全球气象数据进行汇总比对后发现，1998年是最热的一年。根据世界气象组织的统计数据，２００５年全球平均地表温度比１９６１年至１９９０年的平均温度１４摄氏度高出０．４８摄氏度。１９９８年是最热的年份，地表温度比这３０年的平均值高０．５４摄氏度。干旱、洪水、飓风等极端气候状况比以往更为严重。美国宇航局（NASA）最新公布的一份报告显示，刚刚过去的2005年是人类记录到的最热一年。物极必反是自然发展的规律，自然界存在控制温室效应的机制，否则无法解释地球历史上冰期的存在。2006年初的欧洲严寒已经发出了异常信号。 2006年的新年异常寒冷，几乎整个北半球都遭受着极度低温的考验。来自西伯利亚的持续寒流已经在俄罗斯、乌克兰、东欧、日本夺去上千条人命，并波及我国河南陇海地区。 就连往常属于温暖地带的南欧、印度都发生了暴雪，导致大批人畜冻死。为什么今年这么冷[1]？ 灾害频繁发生的原因是什么？是否有规律性？将来的发展趋势是什么？这是本文通过历史 1． 地震灾害 “拉马德雷”是一种高空气压流，亦称太平洋十年涛动，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续 20 年至 30 年。第三周期的“冷位相”为2000-2035年之间。当“拉马德雷”现象以“暖位相”形式出现时，北美大陆附近海面的水温就会异常升高，而北太平洋洋面温度却异常下降。与此同时，太平洋高空气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动，低空气流正好相反，使中太平洋海面升高。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时，情况正好相反。中太平洋海面反复升降导致地壳跷跷板运动，引发强烈的地震活动[2，3]。 1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共18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[4]，在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2004-2005年“拉马德雷”“冷位相”已发生2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。 胡辉，赵洪声，和宏伟详细分析了20世纪云南强震群体盛衰的天文背景，文中指出月亮白赤交角（亦称月亮赤纬角，周期为18.6年）变化产生的交点潮可能是影响地震长周期活动的一个原因。另外，地震活动存在11年的准周期。他们认为云南下一个地震活跃期可能开始于2006/2007年[5]。潮汐也有11和22年周期变化。潮汐周期与太阳周期的共振效应对解释大气、地磁、地震、海温的11和22年周期变化更有说服力[6]。
2． 台风和飓风灾害 今年以来，我国台风登陆多，时间、地点比较集中，造成损失较大，部分地区重复受灾，损失严重。中国在拉马德雷冷位相时期登陆台风急剧增多。从1995 年起，每年大西洋主要飓风的数量平均为3.8个， 明显高于60年来的平均数量 2.3 个。科学家分析发现，近60年的数据记录中，飓风的出现存在一个周期性模式。据美国《科学》杂志报道，上一次的飓风高活动期是从1926年到1970年，曾重创美国东海岸和加勒比海地区。从1970年到1994年飓风转入低活动期。1995年，新一轮的飓风高活动期开始。研究者说，美国因此将面临新一阶段飓风高活动期的威胁[7]。 可以看到一个明显的规律：从拉马德雷暖位相转到冷位相，飓风为高活动期，从拉马德雷冷位相转到暖位相，飓风转入低活动期，飓风产生于海洋表面高温，最终导致深海冷水上翻，海洋表面降温，其物理机制也很明显。1995-2030年是拉马德雷从暖位相转入冷位相，飓风活动正进入高活动期。 3． 低温 全球20世纪初的低温期、30-40年代的增暖、50-60年代的低温和80年代后的迅速增暖，与拉马德雷冷暖位相的转变一一对应。我国连续18年暖冬的终结是2000年进入拉马德雷冷位相和2004年12月26日印尼地震海啸的自然结果[2]。 郭增建的“深海巨震降温说”是一种合理的解释：海洋及其周边地区的巨震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧各40度范围内的8.5级和大于8.5级的海震[8]。飓风产生于海洋表面高温，最终导致深海冷水上翻，海洋表面降温，其降温的物理机制也很明显。伴随拉马德雷冷位相中地震和飓风的增强，近20年内全球气温将逐渐变冷。历史记录表明，在“拉马德雷”的“冷位相”时期，厄尔尼诺年易发生低温冷害。1957、1969、1972和1976年中国发生的严重低温冷害恰好在1947年至1976年“拉马德雷” 的“冷位相”[2，9]。 4． 禽流感 1889-1890年（流感世界第一次大流行）、1918-1919年（流感世界第二次大流行）、1957-1958年（亚洲型流感）、1968-1969年（香港型流感）和1976-1977年（俄罗斯流感），都是厄尔尼诺年（其中，1888-1889年是厄尔尼诺年），都发生在1890-1924年和1947-1976年的拉马德雷冷位相时期内，2000-2030年全球又是拉马德雷冷位相时期。而其前期的1886-1887年，1916-1917年，1955-1956年，1975-1976年都是拉尼娜年[9]。 最近的研究表明，流感爆发不仅发生在太阳活动最强时期，而且也发生在太阳活动最弱时期。1889-1890年流行性感冒第一次全世界大流行是在太阳黑子活动低值期（1889年为6.3；1890 年为7.1），1918-1919年“西班牙流感”即流行性感冒第二次全世界大流行为太阳黑子活动次高值期（1917年为103.9；1918年为80.6；1919年为63.6），1957-1958年“亚洲流感”为太阳黑子活动最高值期（1957年为190.2；1958年为184.8），1968-1969年“香港流感”为太阳黑子活动最高值期（1968年为105.9；1969年为105.5），1977年“俄罗斯流感”为太阳黑子活动次低值期（1976年为12.6；1977年为27.5）。 太阳黑子的极值期与中国东北的低温冷害有很好的对应关系。1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年的太阳黑子高值期对应1917年、1957年和1969年的严重低温冷害年，1976-1977年的太阳黑子低值期对应1976年的严重低温冷害年，都发生在1890-1924年和1947-1976年的拉马德雷冷位相时期。 最近研究表明，流感世界性爆发不仅与太阳黑子有关，而且与拉尼娜年、厄尔尼诺年、低温冷害年都有关。流感爆发年有以下特征：前一年或前两年为拉尼娜年，前后一年或当年为低温年，当年为厄尔尼诺年，当年为太阳黑子谷年m或峰年M，m+1年或M+1年。1886-1887年是拉尼娜年，1988-1889年是厄尔尼诺年，1889年为太阳黑子谷年m，1889-1890年流感爆发；1916-1917年是拉尼娜年，1917年为太阳黑子峰年M，低温年，流感孕育；1918年为M+1年，厄尔尼诺年，流感爆发；1954-1956年是拉尼娜年，分别是太阳黑子谷年m、m+1年、M-1年，1957-1958年为厄尔尼诺年和流感爆发年，分别是太阳黑子峰年M和M+1年，1957年为低温年，流感爆发；1967-1968年是拉尼娜年，流感孕育；1968-1969年是厄尔尼诺年，1968年为太阳黑子峰年M，流感爆发，1969年为低温年；1975-1976年是拉尼娜年，1975年是m-1年；1976-1977是厄尔尼诺年，1976年是太阳黑子谷年m，低温年，1977年是m+1年，流感爆发[10]。 禽流感病毒对热比较敏感，直射阳光下40—48小时也可灭活该禽流感病毒，如果用紫外线直接照射，可迅速破坏其传染性。但病毒对低温抵抗力较强。在拉马德雷冷位相中的厄尔尼诺年易发生低温冷害，因此，禽流感在人类间爆发的可能时间就是拉马德雷冷位相时期的厄尔尼诺年，已经预测的厄尔尼诺年有2008、2011、2015和2018年[2，10-13]。 5． 厄尔尼诺与拉尼娜 1999年，林振山等人发现，极地和高纬地区的日食与厄尔尼诺有很好的对应关系，连续3-6次发生的高纬地区日食都将使极地气流减弱，从而可以减弱赤道信风，诱发厄尔尼诺现象。日食-厄尔尼诺系数为10就可以引发一次厄尔尼诺事件，2004年的厄尔尼诺系数为8.5，他们预测2005年发生弱厄尔尼诺事件。这是一个能源动力机制上的预测[11]。 2003年，我们发现，太平洋海温的准两年震荡是日食-厄尔尼诺系数与厄尔尼诺之间存在12-24个月位相差的原因，厄尔尼诺一定发生在太平洋海温暖年，拉尼娜一定发生在海温的冷年。从1951年到2003年，这种对应关系无一例外，是预测厄尔尼诺的最有效指标，也是决定厄尔尼诺发生的主因。2004年日食-厄尔尼诺系数较大值8.5可能使厄尔尼诺发生在当年或2006年的暖年，2008年日食-厄尔尼诺系数大值12可能使厄尔尼诺发生在当年（暖年）。这是一个综合因素预测[12，13]。 2004年10月14日极区日食使厄尔尼诺系数由5.5变为8.5，是2004年厄尔尼诺最终形成的原因，我们预测厄尔尼诺发生在这次日食之后。我们已经证明，强潮汐可均衡混合中太平洋高温海水与东太平洋低温海水，2004年11月-2005年3月强潮汐将使厄尔尼诺达到高潮。因此，到2005年3月，东太平洋将保持增暖的势头[13]。观测表明，2004年9月开始的弱暖水过程在2005年2月结束。 反之，发生在赤道和低纬地区的日食可诱发拉尼娜事件。2005年的日食-厄尔尼诺系数为-2，与1998年相同，可诱发一次拉尼娜事件。2005年4月8日的低纬日食使日食-厄尔尼诺系数为-1，有利于拉尼娜的发生。2005年5月-9月的强潮汐使变冷的海水变得更冷，加速拉尼娜的发生，2005年10月3日的低纬日食使拉尼娜最终形成。这是我们预测厄尔尼诺在2005年5月以前结束的根据[13]。观测表明，2005年12月，赤道中东太平洋大气、海洋表现出明显的冷位相特征。过去3个月中，太平洋部分区域水温低于正常值。 从1951年以来，日食-厄尔尼诺系数达到-2的年份共有14个，其中9个发生了拉尼娜事件，发生概率为0.64。日食-厄尔尼诺系数负值有累计特征，没有发生拉尼娜的负值，一定累计到下一次负值，强化下一次的拉尼娜事件。如，1954年的日食-厄尔尼诺系数为-1，累计值为-4（1951-1952年累计值为-3），发生了拉尼娜事件（中间间隔1953年厄尔尼诺事件）。1954年单凭日食-厄尔尼诺系数值-1是不能发生拉尼娜事件的，所以，没有连续两次不发生拉尼娜事件的负值出现。这就是能流不灭定理，即一种能量在没发生作用前是不会消失的。2001年日食-厄尔尼诺系数为-3，没有发生拉尼娜事件，2005年为-2，累计值为-5[13]。这是我们预测2005年5月以后发生拉尼娜事件的根据。拉尼娜最有可能在2007年的海温冷年发生[12]。 厄尔尼诺事件是多因素共同作用的结果，任何单一因素模式将受到其他因素的强烈干扰。这是厄尔尼诺事件的时间序列出现可公度性规律的物理原因，即在周期性的规律中，因其他因素干扰而使某些个别时段该出现的事件没有出现，形成间断性的周期。海温指数的小波变换结果表明[12]，在不同阶段的同一个周期振荡以及同一个阶段的不同周期振荡所表现出的强弱程度互不相同；具有不同位相的各种周期振荡相互作用时不可能出现很强的厄尔尼诺；强度极强的厄尔尼诺只有在几乎所有周期的震荡都表现为较强的正位相时才会发生。1982－1983年的主要周期振荡为3－5年，而且在所有周期上均表现为较强的正位相，1997年发生的厄尔尼诺也表现在所有周期上均为正位相的特点，不同周期的振荡同位相叠加，从而形成了两次20世纪最强的厄尔尼诺事件。 根据周期叠减法的数据模拟，5年和11年周期是厄尔尼诺事件权重最大的可间断型主周期，受干扰较轻；18年的日食-厄尔尼诺系数周期有很好的历史对应数据，但易受干扰；2年、3年、4年和19年是厄尔尼诺事件权重较小的可间断型周期，受干扰较重。1997-1998年几乎具有所有产生厄尔尼诺事件因子的周期特征，所以形成最强的厄尔尼诺事件。2008年在所有7个因素的周期中出现了6个（2、3、4、5、11、18年周期），发生厄尔尼诺的可能性为90%。 6． 拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动 在拉马德雷冷位相时期，自然灾害呈链状相互连接，彼此激发，为人类预防预测灾害提供预兆和信号。厄尔尼诺事件的预测不仅涉及到全球的气象灾害，而且与禽流感爆发和强震发生有关，所以科学意义和应用价值重大。厄尔尼诺和拉尼娜导致东西太平洋海面40-1500px的反向升降，由此导致的太平洋地壳跷跷板均衡运动是地震频发的原因[15]。 据中国地震台网中心统计，巴基斯坦及其周边地区历史上发生过的17次破坏性地震。对比表明，有16次发生在厄尔尼诺年或拉尼娜年，仅有一次1921年例外。因此，厄尔尼诺年和拉尼娜年是南亚大震发生的危险年。2004、2006、2008、2011、2015、2018-2019年是可能的厄尔尼诺年，2005、2007年是可能的拉尼娜年[10-13]。加强这些年份的地震和禽流感的防范和监测非常重要。 美国气象部门1月3日警告说，2006年春季和夏季将再度发生“拉尼娜”现象。在美国气象学会于亚特兰大举行的会议上，美国国家海洋和大气管理局气象预报中心负责人爱德华•阿兰•奥利尼克说，“拉尼娜”现象可能将在今年春末持续发生，甚至持续整个夏季。美国国家海洋和大气管理局已确认，过去3个月中，太平洋部分区域水温低于正常值[16]。由于2006年是海温暖年，拉尼娜现象受到抑制，9月发生了厄尔尼诺事件，而拉尼娜事件将延后到2007年的海温冷年发生[12]。 在拉马德雷冷位相时期，自然灾害呈链状相互连接，彼此激发，为人类预防预测灾害提供预兆和信号。厄尔尼诺事件的预测不仅涉及到全球的气象灾害，而且与禽流感爆发和强震发生有关，所以科学意义和应用价值重大。厄尔尼诺和拉尼娜导致东西太平洋海面40-1500px的反向升降，由此导致的太平洋地壳跷跷板均衡运动是地震频发的原因。 强潮汐有11年、18.6年和22年周期，它们与气候现象循环的记录有很好的对应关系。按此规律，2009年和2020年有发生类似1998年大洪水的可能性（竺可祯）。周期为18.6年的潮汐变化、构造运动和气象灾害的对应关系也非常明显（郭增建），它可以说明2005-2007年月亮赤纬角最大值时期和2014-2016年月亮赤纬角最小值时期所面临的强震和旱涝灾害的可能性（其中2005年已发生两次8级以上强震）。 预测中的2004年或2006年厄尔尼诺现象、2005年或2007年拉尼娜现象和2008年厄尔尼诺事件正在按既定程序接连发生或将要发生[12，13]，2006年或2007年是太阳黑子谷年。拉马德雷冷位相时期的厄尔尼诺年中国易发生低温冷害。因此，禽流感可能在拉尼娜的2006-2007年孕育，在厄尔尼诺的2008年爆发，人类必须做好充分的精神准备和物质准备，为预防禽流感提供一个科学、安全、和平的生态环境。 拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动，忽视自然灾害的警告将付出巨大的代价，2004年12月26日印尼地震海啸已经敲响了自然灾害的警钟[17]！ 参考文献 1．施平。异常寒冬引起科学家关注 冰川时代可能再临。中国网。时间：2006 年2 月5 日 文章来源：新闻晚报http://www.china.com.cn/chinese/TEC-c/1111666.htm 2．杨学祥, 杨冬红, 安刚, 沈柏竹. 连续18年“暖冬”终结的原因[J]. 吉林大学学报（地球科学版）, 2005, 35（地球探测科学与技术论文集）: 137-140 3．杨冬红, 杨学祥. 重大自然灾害周期及其动力机制[A]. 见：中国地球物理学会编, 中国地球物理2005[C].长春: 吉林大学出版社,2005.355-356 4．张家诚, 李文范. 地学基本数据手册[M]. 北京: 海洋出版社, 1986. 183, 186-188, 404. 5．胡辉，赵洪声，和宏伟。日月影响与云南未来地震趋势研究。云南天文台台刊。2003，（4）：49-55 6．杨学祥。全球变暖还是变冷。科技潮，2006，（9）：20-227． 7. 奇云. 2005飓风将频频“造访 ”美国. 大众科技报[EB/OL]. 2005年09月08日. http://www.cpst.net.cn/dzkjb/2005/0908/4－1.htm 8．郭增建. 海洋中和海洋边缘的巨震是调节气候的恒温器之一[J]. 西北地震学报. 2002, 24(3): 287. 9．魏松林. 厄尔尼诺事件对黑龙江省低温洪涝灾害的影响及其预报[J]. 自然灾害学报. 2001, 10(3): 79-86. 10．杨学祥。给中国传统科学留下一片蓝天。2005-11-16光明网 - 光明观察 -网络评论. http://guancha.gmw.cn/show.aspx?id=5097 11．林振山, 赵佩章, 赵文桐. 日食-厄尔尼诺系数及其应用[J]. 地球物理学报, 1999, 42（6）: 732－738 12．杨学祥. 厄尔尼诺事件产生的原因与验证[J]. 自然杂志. 2004, 26（3）: 151－155 13．林玎, 杨学祥, 杨冬红. 2004年厄尔尼诺事件的理论预测和实践检验[J]. 海洋预报. 2005, 22(3): 5-10 14．任福民, 郭艳君, 周琴芳, 等. 小波变换及其对厄尔尼诺研究的初步应用[J]. 数理统计与管理, 1998, 17 (3): 21~25. 15．杨学祥, 韩延本, 陈震, 乔琪源. 强潮汐激发地震火山活动的新证据[J]. 地球物理学报. 2004, 47（4）: 616-621. SCI检索文章。 16．新华／路透。今年春夏将再现“拉尼娜”。 来源： 北京青年报 (06/02/04 02:36) http://world.ynet.com/view.jsp?oid=7578495 17．杨冬红，杨学祥。地震周期的数值估计。国际地震动态。2005，（12）：37-43 http://www.envir.gov.cn/forum/20069983.htm
|
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1327115.html
上一篇：厄尔尼诺指数进入下降区间：2022年2月26日午报
下一篇：菲律宾南部海域发生5.3级地震：关注2022年2月23-27日潮汐组合
