潮汐控制了赤道海水的南北震荡：潮汐组合预警证明了什么？

                                                      吉林大学：杨学祥，杨冬红

      2008-2022年我们在科学网做了14年的潮汐预警，证明了潮汐南北震荡对赤道太平洋的海温变化、厄尔尼诺、拉尼娜和全球地震有重大影响，关键的问题是月亮赤纬角变化周期和黄赤交角变化周期。

       当太阳、月亮和地球都在赤道面成一线分布时，由于地球自转，潮汐的高潮区和低潮区将导致潮汐的东西震荡，震幅大约60厘米。

       当太阳在南北回归线（夏至或冬至），太阳潮汐的高潮就在南北纬22.4度，由于地球自转，潮汐的高潮区和低潮区将导致潮汐的南北震荡，震幅大约60厘米。

       由于接受太阳光的面积和角度不同，地球的两极最冷，赤道最热。所以，潮汐的南北震荡有利于两极和赤道的热交换，对全球气候变化有重大影响。

       同理，月亮赤纬角最大值的18.6年变化周期可以导致振幅更大的潮汐南北震荡。

全球气温变化的18.6年周期 

我们在2008年发表的期刊论文中指出，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。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^[4]。

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。

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

我们在2008年指出，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。

http://news.hexun.com/2010-03-25/123112612.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-854442.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-789865.html

2014-2016年月亮赤纬角最小值导致的2014-2016年三年创纪录最热年，证实的月亮运动18.6年周期的存在（见相关博文）。

相关博文

9月10日晚报：厄尔尼诺指数进入下降区间与9月8-11日强潮汐组合对应

已有 550 次阅读 2022-9-10 19:38 |个人分类:全球变化|系统分类:科研笔记

           9月10日晚报：厄尔尼诺指数进入下降区间与9月8-11日强潮汐组合对应

                                                      杨学祥， 杨冬红（吉林大学）

       关键提示： 潮汐组合类型转换具有13.6天周期，即双周循环，这在图1-2中都有明显的表现。除此之外，两周之内厄尔尼诺指数往往出现两个峰值和两个谷值，即次一级的7天周期。这一 周期在气温变化中也有明显的表现（见图1）。

       潮汐不仅有13.6天周期，而且存在7.1天和9.1天周期。1921年杜德生对月亮和太阳引潮力位进行了严格的调和级数展开，在展开中约有90项长周期成分。其中振幅超过这90项长周期振幅之和的0.5%的共有20个，在这20个中就有9天项和7天项（见图1）。

       NASA的SABER卫星首次观测到因周期性的高速太阳风而产生的地球上层大气层的“呼吸”——一种膨胀和收缩的活动。根据美国最新的卫星观测结果，地球大气层正在有序地扩大和收缩，平均每九天就有一个周期！地球似乎在缓慢地呼吸，地球每天都在波动，在0.5到0.8米的范围内波动。

   随着太阳的27天的自转周期，这些太阳风通常以9天为周期冲击地球。高速太阳风有时候显示出的是七天的周期性。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1288792.html

图1 2022年09月09日18时厄尔尼诺指数为-0.952，比2022年09月09日06时厄尔尼诺指数为-0.930，减速0.022，减速变快，进入下降区间，与9月8-11日强潮汐组合对应。再次达到精准预测。南极半岛海冰2021年9月23日（秋分）左右最大，加强秘鲁寒流，逆转了9月13-15日潮汐组合的变暖效应。在9月20-21日潮汐组合中，23日秋分时下降速度将达到峰值，致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值。这一预测继续得到证实。2022年2月南极海冰面积最小值将结束厄尔尼诺指数的下降趋势。目前这一趋势非常明显。拉尼娜已经接近尾声：关注2022年1月30日-2月1日最强潮汐组合。1月15日汤山火山喷发导致厄尔尼诺指数异常下降，拉尼娜持续发展。2022年3月南极半岛海冰开始增加，拉尼娜继续增强，警惕倒春寒的发生。南极半岛海冰在2022年9月23日（秋分）左右最大，加强秘鲁寒流，致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值，拉尼娜达到2022年峰值。

图2 2022年09月10日00时厄尔尼诺指数为-0.963，比2022年09月09日18时厄尔尼诺指数为-0.952，减速0.022，减速稳定，进入下降区间，与9月8-11日强潮汐组合对应。再次达到精准预测。南极半岛海冰2021年9月23日（秋分）左右最大，加强秘鲁寒流，逆转了9月13-15日潮汐组合的变暖效应。在9月20-21日潮汐组合中，23日秋分时下降速度将达到峰值，致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值。这一预测继续得到证实。2022年2月南极海冰面积最小值将结束厄尔尼诺指数的下降趋势。目前这一趋势非常明显。拉尼娜已经接近尾声：关注2022年1月30日-2月1日最强潮汐组合。1月15日汤山火山喷发导致厄尔尼诺指数异常下降，拉尼娜持续发展。2022年3月南极半岛海冰开始增加，拉尼娜继续增强，警惕倒春寒的发生。南极半岛海冰在2022年9月23日（秋分）左右最大，加强秘鲁寒流，致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值，拉尼娜达到2022年峰值。

   1月15日发生的南太平洋岛国汤加的火山大喷发引发的海啸，导致深海冷水上翻使太平洋表面海水变冷，引发厄尔尼诺指数迅速异常降低，2月2日-3月2日的异常降低值得关注，表明拉尼娜在2022年春季结束的可能性变小。

   根据1月14-17日潮汐组合，厄尔尼诺指数应该转变为上升，但被汤加火山喷发所打断或推迟。1月15日汤山火山喷发导致厄尔尼诺指数异常下降，拉尼娜持续发展。

         2022年5-8月潮汐组合不利于拉尼娜发展，9月潮汐组合和南极海冰最大值有利于拉尼娜形成。

           从7月15日开始，厄尔尼诺指数高于-0.5，拉尼娜事件结束。本预测提前被证实。

       我们在8月14日特别指出，7月29日拉尼娜卷土重来，证明南极半岛海冰正在异常增加。8月12-15日强潮汐组合时期是起始点：此后，拉尼娜将进入高速发展时期，潮汐组合类型和南极海冰增加有利于拉尼娜发展，9月末达到峰值。

       图3给出了北半球出现创纪录高温，南半球面临大面积降温的确凿证据。

        2022年03月18日00时厄尔尼诺指数为-0.907进入峰值。2022年03月19日00时厄尔尼诺指数为-0.919进入谷值。2022年03月20日12时厄尔尼诺指数为-0.872进入峰值。2022年03月22日12时厄尔尼诺指数为-0.899进入谷值。2022年03月28日00时厄尔尼诺指数为-0.682进入峰值。2022年03月30日12时厄尔尼诺指数为-0.739进入谷值。2022年04月01日00时厄尔尼诺指数为-0.682进入峰值。2022年04月07日18时厄尔尼诺指数为-0.810进入谷值。2022年04月11日00时厄尔尼诺指数为-0.728进入峰值。2022年04月13日12时厄尔尼诺指数为-0.802进入谷值。2022年04月14日00时厄尔尼诺指数为-0.794进入峰值。2022年04月15日00时厄尔尼诺指数为-0.812进入谷值。2022年04月16日00时厄尔尼诺指数为-0.802进入峰值。2022年04月18日12时厄尔尼诺指数为-0.875进入谷值。2022年04月22日00时厄尔尼诺指数为-0.823进入峰值。2022年05月01日00时厄尔尼诺指数为-1.023进入谷值。2022年05月04日18时厄尔尼诺指数为-0.950进入峰值。2022年05月10日00时厄尔尼诺指数为-0.992进入谷值。2022年05月12日12时厄尔尼诺指数为-0.970进入峰值。2022年05月14日18时厄尔尼诺指数为-0.993进入谷值。2022年05月21日06时厄尔尼诺指数为-0.803进入峰值。2022年05月22日00时厄尔尼诺指数为-0.815进入谷值。2022年05月24日12时厄尔尼诺指数为-0.748进入峰值。2022年05月26日18时厄尔尼诺指数为-0.818进入谷值。 2022年05月28日12时厄尔尼诺指数为-0.775进入峰值。2022年05月30日18时厄尔尼诺指数为-0.809进入谷值。2022年06月09日18时厄尔尼诺指数为-0.488进入峰值。2022年06月11日12时厄尔尼诺指数为-0.530进入谷值。2022年06月13日12时厄尔尼诺指数为-0.499进入峰值。2022年06月14日12时厄尔尼诺指数为-0.504进入谷值。2022年06月15日12时厄尔尼诺指数为-0.491进入峰值。2022年06月16日12时厄尔尼诺指数为-0.494进入谷值。2022年06月19日12时厄尔尼诺指数为-0.415进入峰值。2022年06月21日00时厄尔尼诺指数为-0.440进入谷值。2022年06月22日12时厄尔尼诺指数为-0.422进入峰值。2022年06月23日12时厄尔尼诺指数为-0.427进入谷值。2022年06月29日18时厄尔尼诺指数为-0.273进入峰值。2022年07月01日12时厄尔尼诺指数为-0.316进入谷值。2022年07月02日12时厄尔尼诺指数为-0.309进入峰值。2022年07月03日18时厄尔尼诺指数为-0.316进入谷值。2022年07月05日18时厄尔尼诺指数为-0.271进入峰值。2022年07月09日06时厄尔尼诺指数为-0.314进入谷值。2022年07月10日12时厄尔尼诺指数为-0.301进入峰值。2022年07月11日06时厄尔尼诺指数为-0.304进入谷值。2022年07月15日00时厄尔尼诺指数为-0.216进入峰值。2022年07月19日12时厄尔尼诺指数为-0.409进入谷值。2022年07月21日00时厄尔尼诺指数为-0.389进入峰值。2022年07月24日00时厄尔尼诺指数为-0.449进入谷值。2022年07月24日18时厄尔尼诺指数为-0.446进入峰值。2022年07月27日12时厄尔尼诺指数为-0.502进入谷值。2022年07月27日18时厄尔尼诺指数为-0.501进入峰值。2022年07月31日12时厄尔尼诺指数为-0.560进入谷值。2022年07月31日18时厄尔尼诺指数为-0.558进入峰值。2022年08月03日00时厄尔尼诺指数为-0.621进入谷值。2022年08月04日18时厄尔尼诺指数为-0.583进入峰值。2022年08月08日18时厄尔尼诺指数为-0.660进入谷值。2022年08月11日00时厄尔尼诺指数为-0.626进入峰值。2022年08月18日00时厄尔尼诺指数为-0.947进入谷值。2022年08月19日18时厄尔尼诺指数为-0.923进入峰值。2022年08月23日12时厄尔尼诺指数为-0.984进入谷值。2022年08月27日18时厄尔尼诺指数为-0.788进入峰值。2022年08月29日12时厄尔尼诺指数为-0.869进入谷值。比2022年08月30日18时厄尔尼诺指数为-0.854进入峰值。2022年09月04日12时厄尔尼诺指数为-1.013进入谷值。2022年09月05日06时厄尔尼诺指数为-1.010进入峰值。2022年09月06日00时厄尔尼诺指数为-1.017进入谷值。2022年09月08日12时厄尔尼诺指数为-0.921进入峰值。

图3 南极海冰增加趋势：2022年9月7-8日（白色为海冰，红色为热异常）南极半岛海冰比较。7-9月南极半岛海冰增大快于预期，堵塞徳雷克海峡通道，增强秘鲁寒流，导致厄尔尼诺指数下降；9月3-5日弱潮汐组合导致厄尔尼诺指数上升；两者叠加，厄尔尼诺指数升降拉锯战。西北太平洋异常高温值得关注。南极半岛海冰增大迅速，拉尼娜卷土重来，直到9月末，拉尼娜进入峰值。

2022年9月潮汐组合预报：强潮汐时期

已有 2145 次阅读 2020-9-18 14:02 |个人分类:潮汐预警|系统分类:论文交流| 潮汐组合, 潮汐预警, 日月大潮, 近地潮, 月亮赤纬角

                         2022年9月潮汐组合预报：强潮汐时期

                                     吉林大学:杨学祥,杨冬红 

                               中科院国家天文台:韩延本,马利华

        2021年1-2月、5-9月、12月为强潮汐时期，3-4月、10-11月为弱潮汐时期。

       潮汐组合A：9月5日为月亮赤纬角最大值南纬27.23度，9月3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B：9月11日为月亮赤纬角最小值北纬0.1度，9月10日为日月大潮，9月8日为月亮近地潮，三者弱叠加，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，地球自转变慢，有利于拉尼娜发展（最强），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C：9月18日为月亮赤纬角最大值南纬27.33度，9月17日为日月小潮，9月19日为月亮远地潮，三者强叠加，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D：9月26日为月亮赤纬角最小值北纬0.1度，9月25日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，地球自转变慢，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，相互作用最强，可激发极端事件发生，地震火山活动进入活跃期。

      计算表明，日月大潮与月亮赤纬角最小值相遇（日、月、地在赤道面成一线）使地球扁率变大，地球自转减慢，低纬度地区地球表面地壳纬向扩张，径向收缩，有利于南北挤压东西张裂的地震和火山喷发；日月大潮与月亮赤纬角最大值相遇使地球扁率变小，地球自转变快，低纬度地区地球表面地壳纬向收缩，径向扩张，有利于东西挤压南北扩张的地震和火山喷发。这是不同地区不同类型的地震在不同的潮汐组合发生的原因。

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         正确理论，提前2年精准预测。

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厄尔尼诺的成因：章动、地球自转和圈层差异旋转

已有 5423 次阅读 2015-2-11 05:49 |个人分类:学术争论|系统分类:论文交流| 拉尼娜, 厄尔尼诺, 月亮赤纬角, 圈层差异旋转

厄尔尼诺的成因：章动、地球自转和圈层差异旋转

                                杨学祥，杨冬红

摘要：综合分析表明，太阳在赤道面，赤道东风加强，海洋南北赤道暖流加强，有利于拉尼娜的形成；太阳在南北回归线（22.5度），赤道东风减弱，赤道和35度线以上的西风带加强，纬度60^o左右南北两个多风暴带活动强烈，海洋的中纬度西风漂流带加强，有利于厄尔尼诺的形成。月亮潮周期地增强或减弱了这一效应，形成厄尔尼诺和拉尼娜的交替发生^[16]。

地球圈层差异旋转对厄尔尼诺影响有三种模式：激发东西风转换，改变大气环流位置，导致西太平洋暖池东移。

一、地球的章动及其原因

据搜维基百科，章动是在行星或陀螺仪的自转运动中，轴在进动中的一种轻微不规则运动，使自转轴在方向的改变中出现如“点头”般的摇晃现象。

行星的章动来自于潮汐力所引起的进动，并使得岁差的速度不是常数，而会随着时间改变。这种现象是英国的天文学家詹姆斯·布拉德利在1728年发现的，但直到20年后才得到解释。

在地球，潮汐力主要来自太阳和月球，两者持续的改变彼此间相对的位置，造成的地球自转轴的章动。地球章动最大分量的周期是18.6年，与月球轨道交点的进动周期相同，然而，在更精确的的计算中还有其他值得注意的周期项目需要被加入。

章动的主要项目来自于月球交点的退行，两者有相同的周期，都是6798天（18.6年），在黄道上的黄经章动分量是17.24"，垂直于黄道的斜章动是9.21"。另一个较明显的周期是183天（0.5年），章动分量分别是1.3"和0.6"。

二、日月引力对地球自转的影响

   图1 黄道面、白道面和天球（网上资料）

图1 给出了黄道面和白道面在天球中的位置，它们与赤道面的夹角分别为23.5度和28.6度，它们之间的夹角约为5度。

图2 地球在冬至时太阳潮南北震荡

受日月引潮力的影响，地球自转也有明显的0.5年和18.6年周期。前者与地球赤道和地球轨道面（黄道面）的夹角，即黄赤交角有关，后者与地球赤道面和月球轨道面（白道面）的夹角，即白赤交角（亦称为月亮赤纬角）有关。

冬至时太阳光直射南回归线，白天太阳潮在南回归线达到最高潮，夜间太阳潮在南回归线达到最低潮，地球自转造成太阳高潮在南北回归线之间南北摆动，地球扁率也相应变小，导致地球自转加速，夏至也有类似变化。相反，在春分和秋分，太阳在赤道米难，太阳潮南北摆动消失，地球扁率变为最大，地球自转速度变为最小。18.6年周期的月亮赤纬角变化对这一过程起到增强或减弱作用，不同年份有所不同。

实际上，每年4月9日-7月28日（110天）及11月18日-1月23日（66天）为地球自转加速阶段；1月25日-4月7日（72天）及7月30日-11月6日（109天）为地球自转减速阶段。以此形成地球自转的0.5年周期。

月亮赤纬角极大值在18.6度至28.6度之间变化，从而导致地球自转变化的18.6年周期。

如果把大气圈和海洋圈作为一个整体来计算，而不仅仅是其表层流动，那么，应用三轴椭球体转动惯量计算公式的计算结果表明，当太阳的位置由南北回归线移向赤道，岩石圈的日长增量dT =0.00027s,相当于1/3704s,它是春分和秋分时的地球自转速度小于夏至和冬至时的自转速度的原因。当地球由远日点运动到近日点时，太阳引潮力增加10%，得日长增量dT= 0.00007s，相当于1/14286s。这使远日点的地球自转速度大于近日点的自转速度，从而使远日点处的增减速时间变长，近日点处的增减速时间变短。实际上，每年4月9日-7月28日（110天）及11月18日-1月23日（66天）为地球自转加速阶段；1月25日-4月7日（72天）及7月30日-11月6日（109天）为地球自转减速阶段。快慢时段的昼夜时间（日长）长短的差别不超过几千分之一秒，但是这种变化可以影响到气象事件，与计算值量级完全相符^{[15, 16]}。

月亮引潮力是太阳引潮力的2.17倍，月亮赤纬角（即白赤交角）为18.6度（最小值时期）或28.6度（最大值时期），黄赤交角为23.5^o。所以，月亮赤纬角变化可使日长发生0.6 ms的变化，在受到太阳干扰或增强时，日长变化振幅可达0.3-0.9 ms。在图5中，从月亮赤纬角最大值到最小值引起的地球形变，使地球自转加速，日长产生2.5ms（毫秒）的变化。计算值与测量值完全相符。

应用三轴椭球壳转动惯量计算公式的计算结果表明，地球各圈层潮汐形变的规模不相同，大气圈的起伏约为1163000px，海洋圈的起伏大约为1500px，固体地球的起伏约为500px，比例为2326：3：1，速度增量比也为2326：3：1。可以对比的是，空气、水、地壳的密度比为3：1：0.00129,是2326：3：1的倒数。当太阳的位置由南北回归线移向赤道，岩石圈的日长增量dT =0.00027s,海洋圈的日长增量为0.00081s，大气圈的日长增量为0.628s。

赤道处的地表线速度为v = 465m/s,日长T=24小时=86400s，地球的岩石圈、水圈和大气圈的线速度增量dv分别为-0.003625px/s、-0.010875px/s和-8.425px/s，即地球各圈层自转减慢（见表1）。以岩石圈为参照，水圈相对减慢最少，气圈相对减慢最多。这导致赤道东风增强，赤道太平洋热水集中在西太平洋，有利于拉尼娜事件的形成，对应时间为3月末或9月末（春分3月20-22日，秋分9月22-24日，太阳在赤道面上）。

而在6月末或12月末（夏至6月21或22日，冬至12月21-23日）日月大潮发生在南北回归线附近，地球各圈层自转加快。以岩石圈为参照，水圈相对加快最少，气圈相对加快最多。这导致赤道东风减弱，赤道太平洋热水回流到东太平洋，有利于厄尔尼诺事件的形成，对应时间为6月末或12月末，与季节性厄尔尼诺现象发生在12月25日圣诞节附近的季节性特征相符。季节性厄尔尼诺现象发生在12月末的原因还在于，每年1月3日或4日为地球轨道近日点，太阳引潮力增大10.2%，与11月18日-1月23日（66天）地球自转加速阶段相对应。冬至为12月22日或23日，离地球轨道近日点1月3日或4日很近，太阳潮最强。引起的地球扁率变化也最显著。季节性厄尔尼诺现象发生在每年的12月25日圣诞节附近，就是潮汐改变地球扁率，影响地球自转、大气环流和海洋环流的最好证明。

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表1  物质密度、潮汐振幅和日长变化

一个最明显的证据是，在月亮赤纬角最大值时期，潮汐南北摆动幅度最大，形成大气圈、海洋圈和岩石圈的差异旋转的规模也最大，厄尔尼诺和拉尼娜形成的可能性也最大。

表2 月亮赤纬角最大值与厄尔尼诺和拉尼娜对比

三、地球圈层差异旋转对厄尔尼诺影响的三种模式

模式一：激发赤道东风或西风增强

模式二：圈层差异旋转导致大气环流模式的位置改变

图3 大气圈和海洋圈差异旋转导致大气环流位置相对海洋和岩石圈的改变，激发环流方向改变

模式三：圈层差异旋转导致海洋和岩石圈的位置改变，激发西太平洋暖池东移

图4 海洋圈相对岩石圈的东移导致西太平洋暖池东移（图为网上资料）

四、结论

潮汐变化引起的地球各圈层扁率变化是地球各圈层差异旋转的原因，对大气环流和海洋环流的分布和变化有明显的影响。大气环流和海洋环流分布的纬度特征与地球扁率变化的纬度特征完全一致。

南北纬35^o线不随扁率变化而伸缩，由于其固定不变的特性而称为临界纬度。相反，南北纬62^o与赤道纬度，当地球扁率发生变化时，互为消长，称为共轭纬度^[2]。这也是大气环流和海洋环流最基本的纬度特征。根据这一规律，太阳的纬度位置对大气环流和海洋环流变化至关重要，春分、秋分、夏至、冬至是太阳潮引起地球扁率变化的极值点，因而也是大气环流和海洋环流的异常变化时期，月亮潮增强或减弱这一过程。这是强潮汐组合激发异常气候的理论根据^[3-5，7-8]。

由于流体的流动性，如果把大气圈和海洋圈的扁率变化看作是表层的部分流体流动过程，那么，在地球扁率变大时，赤道上空的高速气流，应该与地球自转方向相反的由东向西运动，类似赤道东风带，在外空间看来几乎静止不动；在地球扁率变小时，大气赤道突起减小并向两极流动，在南北纬35度不变线以外的中高纬度地区，形成两极突起，在南北纬62度线达到最高值，旋转方向与地球自转方向相同，速度加快，类似中纬度地区的西风带。这一变化规律与星体大小以及形变规模无关。赤道高空风相对固体地球向西的最大速度为442m/s，中纬度高空风向东的最大速度为339m/s。实际上，由于流体间的角动量交换和阻力，高空风的实际速度要远远小于这个数值，但方向与实际状况有很好的对应性。

如果把大气圈和海洋圈作为一个整体来计算，而不仅仅是其表层流动，那么，当太阳的位置由南北回归线移向赤道，岩石圈的日长增量dT =0.00027s,海洋圈的日长增量为0.00081s，大气圈的日长增量为0.628s。地球的岩石圈、水圈和大气圈的线速度增量dv分别为 -0.003625px/s、-0.010875px/s和-8.425px/s，即地球各圈层自转减慢。以岩石圈为参照，水圈相对减慢最少，气圈相对减慢最多。

实际状况可能是以上两种情况的一个加权平均，季节性厄尔尼诺现象发生在每年的12月25日圣诞节附近，就是潮汐改变地球扁率，影响地球自转、大气环流和海洋环流的最好证明^[3-5]。

综合分析表明，太阳在赤道面，赤道东风加强，海洋赤道暖流加强；太阳在南北回归线，35度线以上的西风带加强，海洋的中纬度西风漂流带加强，在南北纬62度线达到最高值。月亮潮增强或减弱了这一效应。如德雷克海峡就在南纬60度线，南极海冰有120个月、60个月、48个月、26.7个月的变化周期，与潮汐10年、9.8年、5年、4年、2.2274年周期一一对应，表明潮汐变化引起的海流变化对南极海冰的影响^[3,5,7,8]。

综合分析表明，太阳在赤道面，赤道东风加强，海洋南北赤道暖流加强，有利于拉尼娜的形成；太阳在南北回归线（22.5度），赤道东风减弱，赤道和35度线以上的西风带加强，纬度60^o左右南北两个多风暴带活动强烈，海洋的中纬度西风漂流带加强，有利于厄尔尼诺的形成。月亮潮周期地增强或减弱了这一效应，形成厄尔尼诺和拉尼娜的交替发生^[16]。

地球圈层差异旋转对厄尔尼诺影响有三种模式：激发东西风转换，改变大气环流位置，导致西太平洋暖池东移。

下次月亮赤纬角最大值时期2024-2025年发生厄尔尼诺和拉尼娜的可能性非常大。

参考文献

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2．  M.B.斯托瓦斯。地球自转的不均衡性——地球形状及大地构造因素。地质力学论丛（1），北京：科学出版社，1959。

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4．  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

5．  杨冬红，杨学祥. 厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的成因与预测. 沙漠与绿洲气象. 2008,2(5): 1-10

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8．  杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007，22（5）：1680-1685。

9．  罗时芳,梁世光,叶叔华等.地球自转转率变化的周期分析.天文学报,1974,15(1):79～84

10．             任振球.全球变化. 北京:科学出版社. 1990. 60-77.

11．             杨学祥,陈殿友. 地球差异旋转动力学,  长春：吉林大学出版社,1998

12．             周永宏, 郑大伟, 廖新浩.日长变化、大气角动量和ENSO:1997～1998厄尔尼诺和1998～1999拉尼娜信号. 测绘学报, 2001,30(4):288-292.

13．             魏鸣, 欧阳首承，地球的章动和转速与副热带高压和高温干旱[J]，中国工程科学，2007,.9(8): 40-46.

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15．             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。2000，20（3）：39~48

16.                 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.

17.                 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.

18.                 杨冬红, 杨学祥. 地球自转速度变化规律的研究和计算模型. 地球物理学进展, 2013，28（1）：58-70。

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NASA新报告落后中国：月球运动导致的全球变化18.6年周期

已有 2106 次阅读 2021-8-4 09:28 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

NASA新报告落后中国：月球运动导致的全球变化18.6年周期

                                                吉林大学：杨学祥，杨冬红

       NASA新报告：从2025年开始地球将进入潮汐“加魔”期

      美国国家航空航天局（NASA）最近在官网发表了一份报告。这份报告指出，由于月球的抖动，9年后美国乃至全球都将迎来更为严重的洪涝灾害。这份报告所介绍的研究是 NASA 的海平面变化团队（N-SLCT）主导的，在2021年6月21日发表在期刊 Nature Climate Change 上。

　　一般来说，由于地球的自转，海岸边的人每24小时就会看到一次潮起潮落。但是，月球对地球潮汐的另外一个影响却很少被提及，那就是月球交点周期。

　　月球还绕着地球转动，月球绕着地球的旋转平面和地球绕太阳的旋转平面并不重合。在地球上看，月球的公转平面还会周期性地抖动。这个抖动周期就叫做月球交点周期。这里的“月球交点”指的就是两个公转面的相交点，而这个周期为18.61年。

　　月球交点周期最早是英国天文学家詹姆斯·布拉德雷（James Bradley）在1728年发现的。但遗憾的是，月球的抖动对地球上洪涝灾害的影响却很少得到研究。

　　月球交点周期会影响全球潮汐的幅度，并以9年一大变的速度影响着人口密集的海岸线，因为在半个月球交点周期里，地球上的潮汐比较猛，在另外半个周期里，地球的潮汐就比较弱。

　　目前，我们处在潮汐减弱的那半个“减魔”周期里。但从2025年开始，地球将进入潮汐“加魔”期，届时潮汐的幅度会变得更大，这也是 NASA 的那份报告讨论的内容。

https://finance.sina.com.cn/tech/2021-08-03/doc-ikqcfncc0617471.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=2&r=0&rfunc=79&tj=cxvertical_pc_hp&tr=12

      事实上，早在1996年中国科学家就做过相应的研究。

一、地球自转的18.6年周期

潮汐形变是短期地球自转速度变化的主要原因。根据罗时芳等人（1974）和任振球等人（1990）的研究，地球自转周期11.169年对应11.2年太阳黑子周期、12.15年对应12.01年木星相似会合周期、18.6年对应月亮赤纬角的变化周期、19.855年对应19.858年木星、土星会合周期、22.337年对应22.2年太阳磁周、29.783年对应29.46年土星公转恒星周期、59.555年周期对应59和60年木星、土星、水星相似会合周期，振幅分别为0.162、0.141、0.521、0.189、0.434、0.521、1.239毫秒，显示地球自转与行星潮汐的对应关系。最新研究结果表明，地球的质量正在引起和维持了太阳上的微小“潮汐”涨落，影响太阳自转，这也为行星潮汐影响地球自转提供了证据^[1，2]。

此种解释的矛盾是，与土星相比，木星质量大，距离地球近，产生的地球自转振幅却仅为土星的四分之一（见表1）。如果加上潮汐的11.137、18.6、19.96、22.3、29.94、59.88年周期，就有很好的对应性和可比性。地球自转周期18.6、29.783、59.555年的振幅是最大的，月亮赤纬角在18.6年内由18.6度变为28.6度，完成一个周期循环。在月亮赤纬角为最大值28.6度时期，地球的平均扁率变小，地球自转加快；在月亮赤纬角为最小值18.6度时期，地球的平均扁率变大，地球自转变慢。潮汐的11.137、18.6、19.96、22.3、29.94、59.88年周期使潮汐影响地球自转的解释更加合理^[3]。

地球潮汐形变引起的地球自转速度变化，是中短期地球自转变化的主要原因^[2]。当地球由远日点运动到近日点时，太阳引潮力的强度增加10%，日长增量0.07ms，这使地球自转具有一年的变化周期。太阳相对地球在南北回归线之间的摆动，使地球扁率在秋分和春分变为最大，自转速度最慢，日长增量0.27ms。实际上，每年4月9日-7月28日及11月18日-1月23日为地球自转加速阶段；1月25日-4月7日及7月30日-11月6日为地球自转减速阶段。计算表明，由于气圈、水圈和固体地球扁率变化不同，所以产生不同圈层的差异旋转。月亮赤纬角最大值变化的18.6年周期增强或减弱这一效应^[3，4]。

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。

当月亮在南（北）纬18.6度（月亮赤纬角最小值）时，高潮区在12小时后从南（北）纬18.6度向北（南）纬18.6度震荡一次，潮汐南北震荡的振幅减少三分之一。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。由此形成的地球潮汐形变改变地球的转动惯量，影响地球的自转速度。

表1  地球自转变化的长周期^{[1, 2,3]}

注：带*号者为作者计算得出。

二、全球气温的18.6年周期

我们在2014年提出，全球气温变化存在18.6年（约19年）变化周期^[5]。

      尽管我们在2008年就预测了2014-2016年最热，但预测的根据不是由于温室气体排放，而是月亮赤纬角最小值，与气象主流完全不同。这一结论的正确性，将在9年后得到验证。这一验证时间并不长，大多数人都可以看到这一天。

       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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1153570.html

       2014-2016年最热年连续三年记录证实我们预测的准确性。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、洪涝和强震，比美国相关预测提前至少7年。 

1.      全球气温变化的18.6年周期 

我们在2008年发表的期刊论文中指出，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。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^[4]。

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。

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

我们在2008年指出，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。

http://news.hexun.com/2010-03-25/123112612.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-854442.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-789865.html

2014-2016年月亮赤纬角最小值导致的2014-2016年三年创纪录最热年，证实的月亮运动18.6年周期的存在。    

2.      青藏高原气温变化的18.6年周期 

刘国华等人基于青藏高原五道梁气象站1957-2012年56年的温度、降水和湿度数据,利用M-K检验、Morlet小波分析进行非参数检验,以诊断其变化趋势,同时利用R/S分析法预测未来一段时间内气候变化趋势.结果表明:过去的56年间,青藏高原五道梁地区气温、降水变化呈上升趋势,湿度变化呈下降趋势,其趋势自20世纪80年代初以来逐渐增强.在长时间序列中,温度呈现30年/18～19年/10年/5年变化周期,降水呈现20～30年/14年/8～9年变化周期,湿度呈现30年/5年/15年变化周期.未来气候变化预测显示,气温将延续过去的变化有持续升高趋势,降水变化与过去一致呈上升趋势,但趋势将有所减缓,未来湿度变化呈下降趋势（见表2）^[6].

表2  青藏高原五道梁气象站1957-2012年56年的气温、降水、湿度变化周期^[6]

三、全球地震的18.6年周期

解朝娣等人采用1850—2012年期间USGS全球M≥5.0地震目录资料,构成全球地震能量-时间序列,进行小波变换和准周期分析.结果表明,全球地震能量释放的时间序列存在9年、19年和45年的3个准周期,其中,45年准周期最为突出.结合起潮力周期的物理背景,对长周期潮汐起潮力与地震能量释放准周期的关系进行了探讨,没有发现全球地震活动的能量释放与潮汐短周期相关的准周期^[7]。

图1 1850-2012年全球5级和7级以上地震能量-时间序列小波变换图及其准周期分析图：9年和19年周期

全球地震的9年和19周期得到证实。这两个周期就是18.6年周期及其半周期。45年周期也是9年周期的倍周期。

图1 （a,b)1850-2012年全球5级以上地震能量-时间序列小波变换图及其准周期分析图；（c, d) 1850-2012年全球7级以上地震能量-时间序列小波变换图及其准周期分析图。

       胡辉和杜品仁分别指出地震存在18.6年周期^[8,9]。杨冬红和杨学祥指出，全球8级以上地震存在9年和18.6年周期^[4]。

图2 是根据公元1896年至公元1980年全球8级以上地震目录编绘的^[6，7]。在月亮赤纬角最小时的1905-1906年、1923-1925年、1941-1942年、1959-1960年、1977-1979年，地球平均扁率变大，地球自转变慢；在月亮赤纬角最大时的1896-1897年、1913-1914年、1931-1932年、1949-1951年、1968-1970年，地球平均扁率变小，地球自转变快。8级以上地震高潮也有相应的约9年变化周期：1897- 1906- 1914- 1923- 1932-1941- 1950- 1960- 1971- 1978年。1890-1924年和1947-1976年的拉马德雷冷位相对应8级以上地震频发期，1925-1946年的拉马德雷暖位相对应8级以上地震的减少时期。

应该说明的是，1960年5月22日智利南部发生9.5级地震，释放能量相当于8.5级地震的30倍。20世纪共有4次9级以上特大地震都发生在一个很短的时期内：1952年11月4日堪察加发生9级地震，1957年3月9日阿拉斯加阿留申群岛发生9.1级地震，1960年5月22日智利发生9.5级地震，1964年3月28日阿拉斯加威廉王子海峡发生9.2级地震^[7]。因此，在1952-1964年和月亮赤纬角最小值时的1959-1960年地震活动也很强烈^[4]。

图2 1895-1977年8级以上地震的9年和19年周期 

气温变化导致冰纯融化，冰川融化不仅仅影响海平面上升和淡水危机，而且能通过地壳均衡加剧特大地震的频繁发生，特大地震也具有18.6年月亮赤纬角周期。

全球特大地震发生在冰川融化和海平面上升最强烈的地方

国际在线专稿：据《今日美国报》2010年12月7日消息，正在墨西哥坎昆举行联合国气候变化峰会的专家日前表示，全球冰川融化速度远比想象的要快，其中南亚地区的危险级别最高，随着喜马拉雅山冰雪的迅速融化，南亚地区民众的生产生活受到的影响将最大。

联合国环境规划署在报告中表示：“自上世纪80年代以来，世界范围内的冰川融化速度越来越快，与此同时，全球气温开始逐步上升。”报告称，南美和阿拉斯加沿海山区的冰川融化速度超过世界其他地区，不过南亚的喜马拉雅冰川的融化对人类生活的影响将最大。

过去40年，亚洲地区每年约有5000人死于冰川融化引发的洪水泛滥。而随着冰川逐渐消融，当地人赖以生存的水源将受到威胁，总有一天，将会面临无水灌溉农田、无合适的饮用水的困境。

http://news.sohu.com/20101209/n278189816.shtml

科技日報紐約2010年12月7日電 (記者卞晨光)聯合國環境規劃署及其合作伙伴今天在坎昆氣候變化大會現場發布了一份有關全球冰川狀況的報告，報告顯示，由於氣候變化的影響，全球大部分冰川正在加速消融，將對人類的淡水供應、糧食安全和日常生活造成嚴重威脅。

　　聯合國環境規劃署表示，過去150年來地球上的冰川面積一直在縮減，但自上個世紀80年代以來，這種變化的速度顯著加快了。北極、歐洲、亞洲高山地區、美國西北部和加拿大、安第斯山區和巴塔戈尼亞地區的冰川都在融化，甚至在龐大的興都庫什-喜馬拉雅山區，大多數冰川也在縮小，其中南美洲和阿拉斯加地區的冰川融化速度最快。不過，由於全球變暖導致局部地區降雨增多，也有少數地區的冰川出現了擴大的跡象，如挪威西部、新西蘭的南島和南美洲的火地島等。

http://wwwbig5.hinews.cn/news/system/2010/12/09/011643283.shtml

表1  全球1890-2012年8.5级以上地震分布特征

注：1890-1924年、1047-1976年、2000-2035年为拉马德雷冷位相时期，1925-1946年、1977-1999年为拉马德雷暖位相时期。

http://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_earthquakes

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       2014-2016年月亮赤纬角最小值全球未发生8.5级以上地震，2023-2025年月亮赤纬角最大值时期发生8.5级以上地震的概率非常大。

四、旱涝灾害的18.6年周期

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站1920年至2004年的径流系列统计资料，以及此间数十个气象站四十余年的降水观测数据得出结论，从上世纪二十年代初到九十年代，黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期段持续的时间长短不一，枯水期持续时间为四至十五年，平均为九年；丰水段持续时间为七至十四年，平均为九点二五年。黄河上游每个丰、枯水周期平均持续时间基本相同，一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右^[10]。

18.6年是典型的潮汐周期，月亮轨道与地球赤道之间的夹角称为月亮赤纬角，最大值为28.5度，最小值为18.5度，变化周期为18.6年。

郭增建等人在1991年提出月亮潮迫使地球放气的观点，当月亮赤纬角最小时，它的直下点远离中国主大陆，所以在主大陆引起的地壳鼓起就小，因之地下放出的携热水汽就少，这样就不易诱使热带气团与高纬冷气团在中国大陆上相碰，因之雨量减少，会形成干旱，历史上，月亮赤纬角最小时的1941-1943年（河南大旱）、1959-1960年（山西大旱）、1977-1978年(山西、长江中下游大旱)、1995-1997年（华北、辽宁、吉林等地连续4-5年大旱）中国北方都发生了大旱；月亮赤纬角最大时的1932年（松花江大水）、1933年和1935年（黄河特大水）、1951年（辽河大水）、1969年（松花江大水）、1986年（辽河大水）中国北方都发生了大水^[11，12]。

在澳大利亚气象学家E. 布赖恩特编著的《气候过程和气候变化》中，有关气候现象循环的记录75项，与潮汐周期相同的有66项，占88%，表明潮汐是影响气候现象循环的主要因素。其中，有5项的周期为18.6年，1项的周期为19年（见表3）^[13]。

表3 气候现象循环的18.6年周期

五、结论

研究表明，月亮赤纬角不仅影响旱涝和地震，而且影响全球的气候变化。2005-2007年月亮赤纬角最大值使潮汐南北震荡幅度变为最大，冷水上翻导致全球变暖停滞16年，2014-2016年月亮赤纬角最小值潮汐南北震荡幅度变为最小，冷水上翻减弱导致2014年和2015年成为134年来最热年，验证了我们在2008年的预测。

2023-2025年月亮赤纬角最大值潮汐南北震荡幅度变为最大，冷水上翻将导致全球气温变冷和中国北方洪水。

地球自转、全球气温、全球地震、中国旱涝的18.6年周期表明月亮赤纬角变化周期对全球变化的显著影响。2016-2021年全球高温持续、强震高发、异常旱涝的巨灾形势不可忽视。

2021-2025年强震频发有三大因素：处于拉马德雷冷位相时期，海平面变化引起的地壳均衡运动强烈；超级厄尔尼诺事件和强拉尼娜事件导致的东西太平洋海面反向升降激发环太平洋地震带地震火山活动；2023-2025年月亮赤纬角最大小值激发地震活动。美国、日本、俄罗斯和中国都有爆发的可能。本文主要阐述月亮赤纬角变化对全球变化的影响。

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