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关注地震和洪水的耦合关系
杨学祥,杨冬红
地震专家研究发现,西部地震是东部灾害先兆。中国地震局兰州地震研究所研究员郭增建在西安召开的中国科协2000年学术年会上指出,20世纪,中国西部共发生了6次8级或大于8级的地震。1842年6月新疆巴里坤发生7级地震,1843年黄河中游发生特大水灾:1932年12月甘肃昌马发生7.5级地震,1933年黄河中游发生特大水灾;1957年12月蒙古国西南部靠近中国新疆地区发生8.3级大震,1958年黄河中游发生特大水灾;1974年7月在蒙古国和新疆交界处发生7.2级地震,1975年在河南发生特大水灾。专家还发现,云南、缅甸一带一旦发生7级以上地震,长江流域往往发生特大水灾。如1931年、1954年、1998年长江流域特大水灾发生的前半年,在云南、缅甸地区都有大地震出现[1,2]。
2010年5月以来我国南方历次强降雨天气概述
1, 5.05-5.07
四川、重庆、贵州、江西、浙江、福建、广东等部分省份相继遭受暴雨袭击,重庆、贵州同时伴随大风冰雹天气。其中5月6日08时至7日08时,广东连平、增城降雨量分别达203.1毫米、175.3毫米,均突破当地5月单日降水量的历史极值;增城、东莞小时最大降雨量分别达126.4毫米和107.4毫米,均为历史之最;广州降雨量达213.0毫米,接近5月份日降水量历史极值,其中1小时和3小时最大雨量分别达99.1毫米和199.5毫米,均破历史记录。
雷电等强对流天气多发、有分散不均的强降水天气成为此次降水的特点。
·广东现入汛以来最强降水 最大雨量422.7毫米
·强雷雨大风冰雹突袭重庆
2, 5.08-5.10
本次降雨过程给重庆、湖南、江西、福建、广东、广西等6个省(区、市)造成严重影响,降水集中在8-9日,其中江西中北部、福建北部和浙江南部局地24小时降水量普遍达到60-130毫米,超历史同期单日降水量记录。同时,降水过程中出现显著的短时雷雨大风、冰雹、雷电等强对流天气,9日的雷电范围覆盖整个华南地区。详见 破极值数据统计图
北方冷空气与南方暖湿气流交汇,引起南方强降水,并伴有雷雨大风等强对流天气。
·华南再遇强降雨 暴雨预警升级
3, 5.12-5.14
强降水中心位于湖南中北部、江西、福建西北部和浙江南部,湖南中东部和江西中西部局地的2天累计降水量超历史记录。详见 破极值数据统计图
降水自西向东、自北向南影响江汉、江南和华南等地。南来水汽充沛,但由于缺乏冷空气配合,降水强度与第二次过程相比有所减弱
·湖南株洲因暴雨严重内涝 湘江河堤塌方
4,5.16-5.19
强降水涉及广西、湖南、湖北、江西、浙江、福建、安徽、广东、贵州、重庆等地。降水主要集中在18-19日,其中福建省西部和北部地区、江西中东部、广西北部局地出现暴雨,并伴有强雷电、冰雹和雷雨大风等强对流天气。详见 累计降水量分布图
由于有北方冷空气的配合,降水的同时多雷雨大风等强对流天气。
·江西乐安河发生大洪水 163个乡镇54万人受灾
5,5.20-5.23
江西、湖南、浙江、福建、广西、广东、贵州、重庆等地遭受强降水侵袭,降水集中在21-22日,其中湖南中东部、江西中西部局部地区的24小时降水量普遍达到60-140毫米,超历史同期单日降水量记录。详见 破极值数据统计图
以短时强降水为主,局部有雷电等强对流天气。降雨主要集中在江南、华南。
·第五轮强降雨致江西局部地区灾情严重
6, 5.26-5.31
贵州、广西、广东、福建、湖北东南部、海南、云南。5月28-29日降水强,强降雨主要集中在华南地区,过程降水量超过100毫米。详见 累计降水量分布图
华南前汛期降水,位置偏南、局地降雨强。
·广东新轮降雨登场 电白林头镇212毫米大暴雨
7, 5.31-6.2
贵州、广西、广东、四川、湖南中南部、江西西部。5月31-6月1日降水最强,强降雨主要集中在广西、广东、贵州,其中广西中北部局地的单日降水量超过历史极值。
降雨具有位置偏南,雨带移速快,持续时间短、局地降雨强度大、暴雨分布不均、伴有雷雨大风强对流天气的特点。
·暴雨袭广西 湘桂线广西段中断 两水库出现险情
8, 6.07-6.09
湖北、安徽、湖南、江西、广东、广西、福建西部、重庆、贵州东部、河南南部。6月8日,降水最强。强降水中心位于湖北东南部、湖南中北部、江西中北部、安徽大部,其中安徽中西部、湖南中部的单日降水量超过历史极值。
降水为移动性暴雨过程,影响范围大,不会在某地区出现持续性暴雨天气。但降雨强度较强,伴有雷雨大风强对流天气。
·湖南凤凰县遭暴雨袭击 古城部分街道成泽国
9, 6.13-6.16
福建、广西、四川、广东、江西。14日开始,雨势增强,强降雨中心位于广西、广东、福建,过程降水量普遍超过100毫米,其中广东东部局地雨量超过250毫米。
降雨强度大、历时长、山洪灾害频发多发。
·闽桂川粤赣143万人受灾 42人死亡;暴雨致福建三明山体滑坡 19人被埋
10, 6.18-6.22
江西、广西、福建、湖南、浙江、四川、重庆、贵州、广东。6月19日,雨势最强,强降雨区主要集中在江西、福建、广西、湖南、浙江五省,其中四川东南部、湖南南部、湖南江西交界处、江西中北部连续三天累计降水量超过同期历史记录。详见 破极值数据统计图
http://news.sohu.com/s2010/nfbaoyu/
从7月开始,降雨带北移,新疆、甘肃、辽宁、吉林、四川遭遇大暴雨袭击。8月8日甘肃舟曲县遭遇特大泥石流灾害,记者从8月20日下午甘肃省政府新闻办公室召开的发布会上获悉,截止目前,舟曲特大山洪泥石流灾害已造成1407人遇难,失踪358人,受伤住院72人,累计门诊2000人,解救1243人。
8月22日电 据中央气象台报道,中央气象台8月22日06时继续发布暴雨黄色预警:8月22日08时到23日08时,四川盆地北部、重庆中东部、陕西南部、湖北西部和北部、河南南部、山东中东部、辽宁东部、吉林东部、黑龙江东南部以及西藏东部、青海东南部、川西高原北部和南部、云南北部、华南南部等地的部分地区有大雨或暴雨,其中,四川盆地北部、辽宁东部、吉林东南部等地的局地有大暴雨;上述地区局部并伴有短时雷雨大风等强对流天气。 http://news.sdinfo.net/gnxw/1019636.shtml
2008年5月12日四川汶川8级地震和2010年4月14日青海玉树7级地震后,暴雨从中国南方到北方横行肆虐,历时四个月,造成严重的洪涝灾害。强震和暴雨洪水的耦合关系再一次得到验证。
地震多发区与暴雨带的对应关系
翻开中国地图,一条假想的红线从东北到西南一字画开,从上到下地震发生的地点居然都巧合的坐落在同一条斜线上,包含了1975年辽宁海城地震、1976年河北唐山大地震、1966年河北邢台大地震,推到更早的1695年山西临汾大地震,以及今年发生的四川大地震中的重灾区北川映秀,全都无一例外[3,4]。
更令人称奇的是,中央气象台2010年8月20日20时至2010年8月21日20时全国强降雨落区预报图也呈东北-西南分布,与“中国地震直线”神秘重合[4,5]。是巧合还是必然?
我们必须关注以下问题[3]:
其一,地震破碎带是泥石流滑坡发生的地质条件,暴雨带是泥石流滑坡发生的气象条件,两者大面积相遇会增大泥石流滑坡等灾害发生的概率,必须严加防范,特别是大暴雨区和特大暴雨区。
其二,根据汤懋苍的地热涡理论和杜乐天的地下流体排气理论,地震多发区和降雨带的重合可能预示构造活动的增强,因此,除了监测预防泥石流滑坡等突发灾害外,构造活动的监测预防也要加强。
中央气象台2010年8月20日20时至2010年8月21日20时全国强降雨落区预报图呈东北-西南分布,与“中国地震直线”重合,验证了地震和暴雨的耦合关系。
2003年,孙根年和黄春长依据丰富而系统的历史资料,建立了关中盆地历史地震与旱涝灾害两个数据库,分析了近2000a来地-气系统环境灾变的节律性及耦合关系。结果发现:(1)地震活动具有一定的节律性,并先后经历了3个平静期和3个活跃期,平静期与活跃期呈交替出现,具有3~4个世纪的周期;(2)较为严重的干旱、洪涝灾害亦具有一定的周期性,先后经历了2个洪涝期和3个干旱期,其较长尺度的转换周期亦为3~4个世纪;(3)在世纪尺度上,地震活动与旱涝灾害具有某种耦合关系,表现为在地震活动的活跃期,旱涝灾害呈多发性,而在地震活动的平静期,旱涝灾害较为稀少;(4)以较大级别的地震群发为节点,地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。基于上述事实,提出了一个地-气系统环境灾变的概念模型,对地震与旱涝灾害的耦合关系给出了确定性解释,为关中盆地世纪尺度的环境灾变群发性预测提供了新的依据[6]。
2006年四川重庆遭遇罕见干旱,2008年四川汶川发生8级地震,2010年四川遭遇暴雨泥石流袭击,符合地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。
2001年,冯利华和陈立人指出,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。从统计分析可以得到一个认识:如果前3个因子同时具备,即在太阳黑子活动的磁周期转变年前后,同时在厄尔尼诺次年和青藏高原南部大震后的一年左右(即3个因子的出现时间互相重叠时),长江很可能发生巨洪。因为在太阳黑子活动的磁周期转变年前后,太阳辐射达到最大值,如果此时出现厄尔尼诺事件,那么在厄尔尼诺次年,海洋异常增暖所释放的能量已通过传播集中到30~40oN的副热带纬度,从而使大气环流出现异常,如果此前一年左右青藏高原南部发生7级以上大震,那么高原下垫面前期适度增温,将使大气环流异常加剧,导致北方冷空气和南方暖湿气流在江淮地区强烈而持续的交绥,从而有利于长江流域梅雨带的加强和维持,最终使长江出现巨洪。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。2018年预测为厄尔尼诺年,2020年是太阳黑子活动的磁周期转变年,2019-2020年可能发生长江巨洪[7]。
我们在2009年4月和6月指出,天文条件、强震和特大水灾有很好的对应性。相关的天文条件有18.6年的月亮赤纬角变化周期,11年和22年的太阳黑子变化周期和潮汐周期,7年、11年和18年的无月食年周期,日食和月食的18年沙罗周期。在它们相互叠加时,对地震和洪水有激发作用。
2009年是无月食年,在无月食年里发生的洪水,日食就成为主导因素,因而沙罗周期与洪水的相应关系更为密切。以长江为例,1951年为无月食年,长江发生了大洪水,继后18年的1969,1987年亦为无月食年,都出现了大水;1962年为无月食年,长江发大水,18年后的1980、1998年亦为无月食年,也都发生了大水。就无月食年记录而言,2009年有很大的几率发生洪水。
2009年7月22日日全食经过中国,2009年1月26日日环食。1922-1998年间,无月食年同时日食又经过中国的年份有1966、1980、1987年三年。这三年中国都发生了洪水。就无月食年和日全食经过中国记录而言,2009年有很大的几率发生洪水。
1987年11周期为1998年,22年周期为2009年;1998年的11年周期为2009年,22年周期为2020年。根据太阳黑子和潮汐的11年和22年周期,2009年和2020年有很大的几率发生洪水[2,8]。
2009年6月发生了厄尔尼诺事件,9月发生了西南干旱。中国在厄尔尼诺的当年易发生干旱,次年易发生洪涝,如1997年(厄尔尼诺年)干旱,1998年(拉尼娜年)洪涝。所以,暴雨洪水延迟到2010年发生,2010年6月发生了拉尼娜事件。
1998年长江巨洪的相关条件是,太阳黑子磁性周期(22年)、厄尔尼诺年、青藏高原大雪和其南部区域强震。2009年和2010年不完全具备这些条件,因而不会发生1998年同样规模的洪水。2020年可能具备相应的条件,2020年可能发生1998年同样规模的洪水。
我们在2009年6月介绍了“西部地震是东部灾害先兆”和“地震与洪水耦合”的观点[2]。2008年5月12日四川汶川8级地震、2010年4月14日玉树7级地震和2010年5-8月中国暴雨洪水验证了这一观点。
参考文献
1. 郭增建, 郭安宁, 周可兴. 地球物理灾害链[M]. 西安地图出版社, 2007: 111-114,146-158.
2. 杨学祥. 关注我国大洪水的11年和22年潮汐周期以及18年沙罗周期. 发表于 2009-6-12 14:47:56 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=237805
3. 杨学祥。 “中国地震直线”和降雨带神秘重合:巧合还是必然?发表于 2010-8-22 3:50:00 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=355180
4. 网民发现神秘的“中国地震直线”(图) 。2010-08-16 12:59:00 中国青年网。http://news.youth.cn/sh/201008/t20100816_1316776.htm
5. 诗夏。中央气象台继续发布高温黄色预警,请注意防范。中国粮油信息网 2010-8-21 14:53:01。http://www.jinnong.cn/ls/liangyou/2010/8/21/20108211453175038.html
6. 孙根年, 黄春长. 关中盆地地-气系统灾变的节律性及耦合关系. 自然灾害学报. 2003 Vol.12 No.4 P.40-46
7. 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.
8. 杨学祥,杨冬红. 关注我国大洪水的11年潮汐周期和18年沙罗周期. 发表于 2009-4-13 5:35:53 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=225821
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