美国超级干旱和中国雾霾高发：地磁异常惹的祸

                              杨学祥，杨冬红

一、美国超级干旱和气象学家的错误估计

美国加利福尼亚州第二大城市圣迭戈市议会近日通过决议，该市从11月1日起采取强制节水措施，以应对美国西部肆虐了3年之久的旱灾。

　　有报道说，加州目前的旱情已达到120年来最严重的程度。早在今年1月17日，加州州长布朗便宣布全州进入“干旱紧急状态”，呼吁居民、商家和政府机构节约20%用水量。

   不过，当时有气象专家估计，由于今年可能出现厄尔尼诺现象，属于地中海气候的加州或许在今年11月至来年3月的雨季迎来一个“潮湿的冬天”。可是，随着雨季一天天临近，越来越多的气象预测却显示，加州旱情在今冬明春得到缓解的希望正在变得渺茫。

　　美国康奈尔大学地球大气学家托比·阿尔特认为，美国西部其实每隔200年都会产生一次持续10之久的“超级干旱”，而每1000年更会遭遇1至2次持续大旱数十年的“气候白鲨”。

　　美国哥伦比亚大学地球观测中心教授帕克·威廉姆斯也认为，美国西部目前的严重旱情，实际上是一场持续15年左右的“超级大旱”的中期阶段。

多名研究人士分析说，早在欧洲移民踏足美国西部之前，当地历史上已经多次经历“超级干旱”，甚至肆虐一个世纪以上的长期大旱。不过，当时的印第安人可以逐水草而居，但今天西部干旱区人口超过7000万，他们必须直面干旱带来的挑战，寻求科学的应对之道。

http://roll.sohu.com/20141031/n405629725.shtml

我在2012年2月20日指出，欧洲严寒和美国40年来最暖冬天引发了全球气候变冷还是变暖的大讨论，我们可能忽略了另一个更重要的问题：北美会发生特大强震吗？

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。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-539490.html

事实上，墨西哥北下加利福尼亚州附近海域当地时间2012年9月25日下午发生6.2级地震，美国加州附近海域在2014年3月10日发生了7级地震。更强的地震还在孕育之中。

我们在2008年提出2014年可能发生9级以上特大地震，2010年徐道一根据特大地震54年周期，推测西半球2014年可能发生特大地震。

学者徐道一和孙文鹏在2011年撰文指出，青藏滇缅印尼歹字型构造体系和北美洲西海岸歹字型构造体系是李四光在70多年前提出的两个巨型歹字型构造体系。近年来，歹字型构造体系被应用于地震预测。应用青藏滇缅印尼歹字型构造体系预测2008年汶川8.3级巨震，应用北美洲西海岸歹字型构造体系预测2010年4月5日墨西哥7.5级大地震，均获成功。进一步研究表明，位于同一歹字型构造体系的2个或3个特大巨震的时间间隔为53～54 a，相当于三个沙罗周期的长度，歹字型构造体系的近代活动基本上是与天文因素有关的，这一联系可被应用于地震预测。有理由认为，不能排除在南美西部和北美西部发生类似1960年智利的特大地震。

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美国地质调查局和华盛顿大学地质学家布赖恩·阿特瓦特表示：“在一段很长的地质史时期内，智利发生什么，太平洋西北部地区就会发生什么。这并不是一个有关‘是否’的问题，而是有关‘何时’，即下一场地震何时发生。”

2010年2月27日智利发生8.8级地震，北美的地震也指日可待。最近在南北美洲的周围，6级以上地震频发，2012年-2014年美洲强震频发的趋势值得关注。

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=530961

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/3/229065.shtm

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http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=539306

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二、中国的雾霾高发和厄尔尼诺

南京信息工程大学大气科学学院海外院长、夏威夷大学气象系主任王斌教授认为，据目前世界各个气象中心预报，今年的厄尔尼诺现象可能是中等强度，厄尔尼诺来临通常给我国华南地区带来降水、降雪增多，估计明年春季降雪量将有所增加。厄尔尼诺生成后，还可能减弱冬季风，特别是对北纬30°以南的气温影响较大，越往北影响越弱，今年是否是“暖冬”，还有待下半年气象中心继续观察。同时王斌教授告诉记者，厄尔尼诺也可能导致今冬北方雾霾天气发生概率增加，雾霾因为大气边界层非常稳定而发生持续，冬天强冷空气可以清除雾霾，厄尔尼诺出现后减弱冷空气导致雾霾天气发生可能性增加。他建议假如厄尔尼诺今年持续发展的话，中国南方地区要特别注意做好雾霾的预防工作。

http://scitech.people.com.cn/n/2014/1103/c1057-25959440.html

    图1 1961-2013年中国雾霾演变

气象名人宋英杰对1961年至2013年全国气象观测的统计分析表明，最近这二十多年，雾在显著消减；而霾在最近十几年骤然增多。从气候平均值来看，雾日与霾日之比大约为3:1。但从2013年的情况看，雾日与霾日之比几乎快到了1:3（见图1）。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4934cc2b0101sehs.html?tj=1

雾霾在最近十几年骤然增多，增加200%以上。特别是2013年一年涨幅超过前十年，难道是污染源一年增加了十倍？

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-790522.html

从图1中可以看到，20世纪最强的两次厄尔尼诺事件发生在1982-1983年和1997-1998年，处于中国雾霾曲线的低谷，2006年和2009年的厄尔尼诺也处于中国雾霾曲线的低谷，厄尔尼诺激发中国雾霾高发缺乏事实根据。

相反，1977-1979年、1995-1997年、2014-2016年的月亮赤纬角极小值时期多对应中国雾霾曲线的高峰，是激发雾霾高发的重要因素。

从图1中可以看到，1980-2000年中国雾霾增加速率低于1961-1980年，但是2000-2010年中国雾霾增加速率提高一倍，特别是2013年一年又增加一倍，仅仅靠国内因素不会有这样快的增长。

象静电除尘器一样，地球电磁场异常将全球雾霾向电磁异常中心集聚和沉淀，造成电磁异常中心地区雾霾频发。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-838621.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-795535.html

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凤凰科技讯北京时间2014年6月24日消息，科学日报报道，欧洲空间局(ESA)的三颗SWARM卫星产生的第一批高分辨率结果揭示了地球磁场的近期变化。过去6个月进行的测量证实了地球磁场正在逐渐减弱的趋势，且西半球的减弱程度最为剧烈。而其它地区，例如南印度洋，磁场自1月起有所增强。最新的测量也证实了磁场朝北西伯利亚地区的移动。

图2 地球磁场正在逐渐减弱（红色阴影部分代表磁场增强地区，蓝色则显示了在过去6个月磁场减弱的地区）。

http://tech.ifeng.com/discovery/geography/detail_2014_06/24/36982839_0.shtml

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在东半球的欧亚地磁增强区（图2红色区域），覆盖了大部分中国，是雾霾的高发区；而美洲地磁减弱地区，尽管2012-2014年美国发生严重高温干旱，也未见雾霾高发的报道。地磁变化和雾霾变化有关系吗？

1、地磁场减弱导致中国雾霾增强美国雾霾减弱

我们的研究表明，地磁异常和地电异常是相辅相成的。地磁场的异常变化使地表地电场也发生变化，形成地电正异常区和负异常区。地表水从地电正异常区蒸发到高空，带的是正电；从地电负异常区蒸发到高空，带的是负电。由于同种电荷相吸，异种电荷相斥，带有异种电荷的云团最容易相互吸引而形成雷雨。相反，带有同种电荷的云团相互排斥，形成该地区的干旱。冰岛、非洲中西部和南大西洋是三个负电异常区，它们之间的地区是明显的干旱区，其中就有最干旱的撒哈拉沙漠；其两侧的北美洲和亚洲是正电异常区，在正、负异常的交界带，是高降水量区。当磁异常区发生变动时，电场的强度和极性也发生相应变化，由此引起的降水量改变导致全球旱涝灾害在不同地区发生。

http://guancha.gmw.cn/2004-4/6/1203001.htm

http://tech.ifeng.com/discovery/special/earth-magnetic-field/detail_2014_02/12/33733486_0.shtml

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-767400.html

http://www.envir.gov.cn/forum/20042838.htm

造成雾霾的棕色云团生成于不同的电极性地区而带有不同极性的电荷，在电场力的作用下向异性电极地区漂移集中，因此地电异常区的电极中心就是雾霾的高发区（见图3）。

      图3 雾霾集中发生在地表电磁异常中心

在1947-1976年拉马德雷冷位相时期，西方工业化国家雾霾事件频繁发生：

1948年10月26~31日,在美国宾夕法尼亚州多诺拉镇发生因烟污染而导致43％的人受二氧化硫的刺激性气味而病倒, 17人死亡事件;

1952年12月5~8日, 伦敦烟雾事件,造成4000人死亡,8000多人得病;

1946、1948年在美国洛杉矶两次发生光化学烟雾事件,

1955年8-9月, 又在洛杉矶发生光化学烟雾事件,造成400老人死亡, 在该地的250万辆汽车,日排1000多吨碳氢化合物石油烃废气、一氧化碳和氧化氮,铅烟进入大气与空气中其他化学成份反应产生浅蓝色烟雾, 由于地势使之长期滞留造成污染。

1970年7月8日, 在日本东京也发生光化学烟雾和二氧化硫废气使万人受害事件。（《当代世界五十年，1945-1995》第109-110页，四川人民出版社，1997年版）

2013年中国雾霾事件频发也是在2000-2030年拉马德雷冷位相时期，显示了雾霾发生的拉马德雷周期性。

英国、美国和中国都是地表电磁异常的中心地区，与图2-3有很好的对应关系。地球的电磁异常场就是一台巨大的电磁除尘器，在无风的天气条件下带电的烟气和灰尘颗粒向相反极性电磁中心集聚，形成雾霾高发区。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-772079.html

据有人研究，非洲负磁异常(AF)、北美正磁异常(NAM)区域、东亚正磁异常(EA)区域和北大西洋负磁异常(NAT)对应的地电场，成为巨大的静电除尘器，雾霾向磁异常中心集聚，形成菱形的雾霾通道。伴随磁异常强度变化，菱形通道有三条变弱，唯独非洲负磁异常(AF)和东亚正磁异常(EA)区域的通道变强，与2001-2006全球空气质量图的雾霾分布完全一致，与非洲到欧洲的沙尘暴通道一致。

图4 2001-2006年NASA近日发布的全球空气污染形势图

非洲北部的强风将撒哈拉沙漠的尘土带往欧洲，当这些沙尘飘到英国上空时，由于风力减弱等因素，沙粒随降雨落到地上。英国媒体将这种天气现象称为“血雨”。非洲负磁异常(AF)和北大西洋负磁异常(NAT)阻碍了这条通道，而非洲负磁异常(AF)的增强和北大西洋负磁异常(NAT)减弱打通了这一通道（见图5）。

图5 1900,1940,1980和 2010非偶极磁场垂直强度（Z）分布和雾霾通道图

从图5中可以看到，1980年以来，美国和欧洲地磁场减弱，非洲和中国地磁场增强，这截断了非洲沙尘通向美国的通道，拓宽了非洲沙尘直通中国的通道，导致美国雾霾消失或减弱，中国雾霾直线上升，特别是在2013-2014年上升速度出人意料。

在中国，霾在最近十几年骤然增多增加200%以上。气象名人宋英杰对1961年至2013年全国气象观测的统计分析表明，最近这二十多年，雾在显著消减；而霾在最近十几年骤然增多。从气候平均值来看，雾日与霾日之比大约为3:1。但从2013年的情况看，雾日与霾日之比几乎快到了1:3（见1）。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4934cc2b0101sehs.html?tj=1

中国雾霾的急剧增加与东半球磁场增强、美国雾霾消失与西半球地球磁场快速减弱有很好的对应关系。

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三、2014-2016年月亮赤纬角极小值惹的祸

2014年开始至5月，在全球范围内，极端天气频发。暴雪、龙卷风、暴雨、强震、高温、低温冻害、中国雾霾等灾害频繁发生，很多人将其归因于尚未发生的厄尔尼诺现象，颠倒了因果关系，忽视了真正的灾害元凶。全球灾害频发的原因在于2014至2016年正处于月亮赤纬角最小值时期。

月亮赤纬角是指月亮轨道与地球赤道之间的夹角。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。在1991年，郭增建等人提出了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，因此雨量减少，会形成干旱。

18.6年是典型的潮汐周期，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。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，大气和海洋的快速南北运动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。而当月亮赤纬角最小值的时期，月亮只能在南北纬18.6度之间摆动，潮汐南北震荡幅度变小，导致赤道与两极的热交换减弱，形成旱涝异常和冷暖异常。主要表现在中国南方暴雨和北方干旱，例如1995年至1997年就处于月亮赤纬角最小值时期，华北、辽宁、吉林等地连续几年大旱。

　　中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员的研究结论表明，从上世纪20年代初到90年代，黄河大体上经历了5个枯水期和4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4至15年，平均为9年；丰水段持续时间为7至14年，平均为9.25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18年左右，这恰好与月亮赤纬角的18.6年周期相吻合。

　　在历史上，对月亮赤纬角变化所带来的天气灾害也有记录：月亮赤纬角最小时的1941至1943年(河南大旱)、1959至1960年(山西大旱)、1977至1978年(山西、长江中下游大旱)、1995至1997年(华北、辽宁、吉林等地连续4至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。

　　我们在2008年就确认了这一现象，包括2014至2016年月亮赤纬角极小值将导致严重旱灾发生，并指出它与地震9年周期的关系。今年中国雾霾频发，与2014至2016年月亮赤纬角最小值造成的冷空气活动减弱有关。

2014年5月，多家全球气候预测机构上调了厄尔尼诺的发生概率。美国联邦政府气候预测中心表示，过去一个月，厄尔尼诺天气现象在今年发生的概率大幅增加，夏季爆发厄尔尼诺现象的可能性超过65%。世界气象组织日前也发布公报称，鉴于赤道海域海水温度已达到出现厄尔尼诺前兆的程度，今年中期可能出现厄尔尼诺现象。美国、澳大利亚、印度的国家气象机构均预计，今年有60%至70%的可能性爆发超级厄尔尼诺现象。

我们在2014年5月指出，目前还不能够断定今年肯定会出现这个现象，4月出现征兆，7月能见分晓，9月南极半岛海冰变化趋势是关键，最大的可能性是在2015年爆发厄尔尼诺。事实证实了这一判断。

http://hanzi.gmw.cn/2014-05/26/content_11426315.htm

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在2014-2016年月亮赤纬角极小值期间，潮汐南北震荡幅度减少三分之一，地球扁率变大，由于转动惯量增大，地壳和地幔自转变慢，形成与地核的差异旋转，导致地磁场的减弱和快速变化。

地球内部圈层由外向内分为地壳、上地幔、下地幔、外核和内核，其中内核由固态的铁组成，外核是黏滞性很低的导电液态铁；同时地球的自转速度在天体引力作用下不断减慢。而重力分异造成地球各圈层成分的不同，内核重物质在下沉中加快了自转速度，形成了不同圈层旋转角速度的差异。另外，内核的高温和高压使电子游离集中在核幔边界，内核和地幔的差异旋转使外核的自由电子相对内核自转减速，相对地幔自转加速，产生强大的环形电流，从而形成了地磁场。液态外核的存在是地球磁场的热能条件，圈层差异旋转是地球磁场的动能条件，二者缺一不可。

http://roll.sohu.com/20140328/n397363932.shtml

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2013年，日本研究人员发现，地球磁场强度发生变动与极地冰盖增减导致地球自转速度出现变化有关。这一研究成果显示，地球磁场会受到气候变化的长期影响。事实上，我们在2011年和2013年的计算已经得到这一理论结果。

地球表面的质量大规模迁移会改变地壳和地幔的转动惯量，导致地壳和地幔相对液核（即外核）旋转速度的改变，使液核表面的环形电流相对地壳和地幔旋转的方向发生改变，从而能改变地磁场的极性。

地球在大冰川期有200 m厚的海水层变为两极冰盖，地壳和地幔转动惯量变小，旋转速度变快，这时地幔和地壳的自转角速度不断增大，于是出现了地幔自转角速度大于环形电流自转角速度的情形。以地壳为不动基准，液核表面的环形电流就是反转（即液核自转慢，地壳和地幔自转快），那么磁场极性也相应反转，形成的地磁北极在地理北极附近，磁南极在地理南极附近，称之为地磁反向期，这就是说，大冰期对应地磁反向。在地球的温暖期，两极冰盖融化导致海水流向赤道，地壳和地幔转动惯量增大，自转变慢，液核的转速又会相对地幔自转加速，环形电流也逐渐加快，重新恢复到地磁正向期。地幔与地核间的相对转动速度的变化，引发地球磁场磁极发生反转。

地磁场对大气层有保护作用。在地磁极性转换时期，地磁强度变弱甚至完全消失，太阳风中的高能粒子直射地表，破坏大气层和臭氧层，造成大量气体逃离大气层。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-780208.html

2014年地磁异常是月亮赤纬角极小值和两极冰盖消长共同作用的结果，2012年北极冰盖达到最小值，2013年和2014年南北极冰盖异常增大，南极冰盖达到1979年以来的最大值，地球表面的质量大规模迁移会改变地壳和地幔的转动惯量，导致地磁场快速减弱。

地球表面的质量大规模迁移会改变地壳和地幔的转动惯量，重力均衡引发地下物质的迁移和运动，地球灾害频发是地磁异常引发的。

近年来全球各地的密集地震引发了人类的恐慌，甚至出现了“小冰河期”即将到来的预言。台湾淡江大学教授林中斌则认为发生这一系列灾难的根本原因是由于地磁引起的。他认为目前地球的磁极的确在弱化，处于“磁极翻转”的雏形阶段。林中斌教授指出，全球磁场二千年以来持续减弱，而最近150多年地磁强度下降10-15％。最近150多年来，南大西洋出现地磁异常区，其磁场比别处弱达35％，甚至因此产生南北磁极局部翻转。

林教授认为近年来地球发生诸如海地地震、日本地震等灾难性事件和地磁的弱化是有一定关系的。在磁北极滑动的同时，地球磁场也在弱化，这可能是地球近来许多灾变和异常现象深层的原因。

美国处于地磁减弱中心，中国处于地磁增强中心。美国超级干旱和中国雾霾高发是地磁异常惹的祸。