长江巨洪的潮汐特征：6-8月为弱潮汐时期

                            杨学祥，杨冬红

中国的严重洪水，如1931年、1954年和1998年长江中下游地区的洪水，都发生在厄尔尼诺现象出现的次年。专家认为，强厄尔尼诺是大洪水发生的主要原因。

冯利华和陈立人在2001年指出，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30~40^oN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。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^[1]。

据中国气象报记者刘庆忠2015年5月24日报道，雨季来临，主汛期将至，一年一度的长江防汛工作拉开帷幕。5月10日8时，三峡水库坝前水位下降至156.93米，按计划朝着主汛期145米的防洪限制水位逐步消落，以腾空防洪库容。作为防汛抗旱工作的排头兵，气象部门厉兵秣马，汛期气象服务硬仗早已悄然打响。

长江是我国第一大河，干流全长6300千米，流经西藏、重庆、湖北、江苏、上海等12个省（自治区、直辖市），其支流延伸到甘肃、浙江等7个省（自治区），长江流域多年平均降水量为1067毫米，远高于全国650毫米的均值。长江的年径流量约9600亿立方米，是黄河的20倍。

长江主汛期主要在6～8月，少数年份9月仍有大汛，虽然三峡水库可发挥拦洪削峰的重要作用，但汛期暴雨强度大，防汛战线长，加上许多支流和平原地区防洪标准不高，长江流域防汛形势依然严峻。

据史料记载，自西汉至清末的2117年间，长江共发生214次水灾，平均每10年一遇，愈到近期，长江水灾愈加频繁，灾情也愈加严重。新中国成立后，长江又先后发生了1954年和1998年两次流域性特大洪水，给流域周边造成重大损失。

据武汉暴雨研究所研究员黄治勇介绍，长江流域暴雨形成机理较为复杂，长江上游与中下游的天气气候特点存在着显著差异，不仅暴雨天气系统的结构不同，而且引发暴雨的中尺度对流系统还存在着多种组织类型，这些都影响着长江流域暴雨系统的天气分析和预报。

通常情况下，如果汛期降雨范围广、历时时间长，上下游雨季重叠，且雨区移动方向大致与干流流向一致，那么可能遭遇像1954年、1998年那样的流域性大洪水。1998年汛期，长江中游监利及汉口站超警戒水位时间分别达到了80天和83天，长江干堤防洪压力异常加大。

正因为如此，长江防汛历来是气象服务的重中之重，也是长江流域气象中心首当其冲的重要职责。

http://mt.sohu.com/20150524/n413649772.shtml

潮汐具有11年和22年周期，与太阳黑子活动周期相同。1931年、1954年、1976年、1998年、2020年的潮汐类型大致相同。

表1  1954年和1998年在6-8月为弱潮汐时期

Perigee    BT      Chinese lunar   solar    moon      tidal        La Nina or

  y   m  d    h  calendar (d)    eclipse  eclipse   intensity    El Nino    

1953  1 17   7.0    3   15 30                     30       ss 强季节性增暖

1953  2 14  18.2    1   14              14                 ss          

1953  3 15   6.5    1   1 15 30                            ss              

1953  4 12  15.1    29  14 29                               s   El Nino发生

1953  5 10  12.7    27  13 29                              w        E      

1953  6 5   21.7    24  1127                              w       E  

1953  7 1    8.4    21  1126           11        26      w   南方涛动指数-1

1953  7 28  21.9    18                                     s     E

1953  8 26   2.5    17  10 25           9                  s           E  

1953  9 23  12.4    16  8 23                              ss         E    

1953 1021   23.5    14  822                              s          E    

1953 1119    7.0    13  721                              s      El Nino结束

1953 1216   21.8    11  620                              w    弱季节性增暖

     -1                                                                  

1954  1 10  17.8    6  5 19            5         19       w                

1954  2 6   14.0    4  318                               w                

1954  3 6   17.6    2  519                               ss   La Nina开始  

1954  4 4    3.9    2  318                               s          L

1954  5 2   14.5    30 3 18                               s         L

1954  5 30  21.5    28                                    s           L

1954  6 27  18.1    27 1 16 30            30              w              L

1954  7 24   2.4    25 16 30                      16       w 南方涛动指数-4 L

1954  8 18  13.6    20 14 28                               w          L

1954  9 15   3.8    19 13 27                               s          L

1954 1013    9.8    17 12 27                               s           L

1954 1110   21.4    15 10 25                               s          L  

1954 12  9   9.6    15 10 25            25                 ss  强季节性增暖

     -4                                                            L

1955  1 6   16.8    13  824                                     L  

1955  2 3    3.3    11  722                          w          L

1955  2 27  21.3    6                                 w          L

1955  3 26  23.5    3   8 24                                     L

1955  4 24   2.8    3   7 22                                     L

1955  5 22  12.0    1   7 22                          s          L

1955  6 19  21.6    29* 5 20       20                 ss         L    

1955  7 18   4.4    29* 5 19                          s   南方涛动指数-3

1955  8 15   1.6    28  4 18                          w          L

1955  9 10   9.1    24  2 16                          w          L  

195510  5  18.9    20  2 16 31                       w          L

1955 11  2  11.4    18    14                                     L      

1955 11 30   19.5   17  30            14        30      ss         L  

1955 1229    8.4    16  1429                            ss   强季节性增暖

     -3                                                            L    

1975  1 28  17.3    17   12 27                             s    强季节性增暖

1975  2 26   5.9    16   11 26                             s            

1975  3 26  16.9    14   13 27                             ss            

1975  4 23  20.8    12   12 26                            w            

1975  5 21   3.7    11   11 25          11        25      w    La Nina开始

1975  6 15   6.3    6    10 24                             w         L    

1975  7 12   4.2    4    9 23                              w   南方涛动指数-5

1975  8 9    4.3    3    722                              s         L    

1975  9 6   12.4    1    620                             ss        L    

1975 10  4  23.1    29*  5 20                             s         L      

1975 11  2    8.6   29*  3 19          3         19       ss       L      

1975 1130    8.9    28                                              L      

1975 1226   11.5    24   318                             w   弱季节性增暖  

    -5                                                                      

1976  1 20  21.4    20  1 17 31                            w         L    

1976  2 17  18.4    18  16                                 s   La Nina结束  

1976  3 17   3.5    17  1 16 31                            s                

1976  4 14  15.0    15  14 29           29                 s                

1976  5 13    .4    15  14 29                     14       ss              

1976  6 10   3.1    13  12 27                              s      El Nino发生

1976  7  7    9.6   11  11 27                              w   南方涛动指数-7

1976  8 1   12.5    6   1025                              w          E  

1976  9 25  11.4    2   8 24                              ss         E    

1976 1023   21.0    1   823           23                 ss         E  

1976 1121    9.4    1   721                              s          E  

1976 1219   19.5    29  721                              s   强季节性增暖

    -7                                                                  

1977  1 16  18.2    27  5 19                              w           E  

1977  2 11  11.9    24  4 18                              w          E  

1977  3 9    7.1    20  620                              w     ElNino结束

1977  4 6    4.8    18  418           18        4       s                

1977  5 4   12.9    17  318                              s                

1977  6 1   23.0    15  217                              s                

1977  6 30   7.5    14                                    s                

1977  7 28  10.2    13  1 16 30                           s      涛动指数-5

1977  8 24  17.2    10  15 29 19日印尼松巴哇岛南8.8级地震  w      

1977  9 18  17.8    6   13 27                              w      

1977 1015   17.1    3   1327           12                 s      

1977 1112   20.0    2   11 26 23日阿根廷8.6级地震          s      

1977 1211    7.2    1   1125                              ss    强季节性增暖

注：w表示弱潮汐，s表示强潮汐。

          近地点                                           潮汐强度 厄尔尼诺年

  年  月  日   时    农历       朔     望    日食   月食    弱R  强Q    用E表示

Perigee    BT   Chinese lunar   new   full  solar    moon   tidal   La Ninaor

y   m  d    h  calendar (d)   moon  moon eclipse  eclipse intensity  El Nino

1997  1 10  16.9    2            9    23                       Q 强季节性增暖

1997  2 8    4.7    2           7    22                       Q      

1997  3 8   17.0    30          9    24   03-09    03-24   QQQ  火星冲日

1997  4 6     .7    29*         7    23                       Q  ElNino 发生

1997  5 3   19.1    27          7    22                       R        E

1997  5 29  14.9    23           7    22                      R      E

1997  6 24  13.0    20           5    21                      R       E

1997  7 22   7.1    18           5   20                       Q       E

1997  8 19  13.1    17           3    18 木星冲日且为黄纬极值年Q       E

1997  9 16  23.4    15           2   17    09-01     09-17 QQQ       E

1997 1015   10.0    14          2    16                       Q  E土星冲日

1997 1112   15.9    13         30    14                       Q       E

1997 1210     .9    11         30    14                       R  弱季节性增暖

1998  1 3   16.7    5                 13                        R      E

1998  1 30  22.2    3           28                                     E

1998  2 28   3.9    2           27   11     02-26             QQ     E

1998  3 28  15.1    1           28   13                        Q  4月15日内蒙、宁

1998  4 26   1.8    1           26   12                        Q18日甘特强沙尘暴

1998  5 24   8.0    29          26   11                        Q       E

1998  6 21   1.3    27          24   10                        R   El Nino结束

1998  7 16  22.0    23          23   10                        R

1998  8 11  19.9    20          22    8     08-22              R            

1998  9 8   14.1    18         21     6                       Q臭氧洞最大面积19日

1998 10  6  21.0    16          20    6                        Q      L

1998 11  4   8.7    16          19    4                        Q     L

1998 12  2  20.3    14          19    3                        Q     L

1998 1231    1.8    13         19                                     L

1999  1 27   5.3   11           17     2                       R      L

1999  2 20  22.7   5            16    1     02-16                     L

1999  3 20   8.2   3            18    2                        Q     L

1999  4 17  13.5   2            16     1                        Q      L

1999  5 15  23.2   1            15    30                        Q      L

1999  6 13   8.6   30           14   29                        Q      L

1999  7 11  14.1   28*          13    28              07-28   Q   火山地震

1999  8 8    7.6   27           11   27     08-11              R   △LOD极小值

1999  9 3    2.1   24          10    25                        R      L

1999  9 29    .8   20                                           R      L

1999 1026   21.0   18                 25                        Q         L

1999 1124    6.0   17           8    23                        Q      L

1999 1222   18.9   15           8    23                        Q  强季节性增暖

2015  1 22   4.1                5    20                       Q

2015  2 19  15.5                4    19                       Q

2015  3 20   3.6                6   20                       Q

2015  4 17  11.7                4    19                      Q

2015  5 15    8.2                4    18                      R

2015  6 10   12.6                3    16                      R

2015 7  6    2.9            2    16   31                       R

2015  8 2   18.2                                              Q

2015  8 30  23.4               14    30                      Q

2015  9 28   9.8               13    28                      Q

2015 1026   21.0              13    27                       Q

2015 1124    4.1               12    26                       Q

2015 1221   17.0               11    25                        R

2019  1 22   4.0               6     21                      Q

2019  2 19  17.0               5     19                      Q

2019  3 20   3.7               7     21                      Q

2019  4 17   6.0               5     19                      Q

2019  514    5.7               5     19                      R

2019 6  8    7.4              3     17                      R

2019  7 5   13.1              3     17                      Q

2019  8 2   15.2         1   15    30                       Q

2019  8 30  23.9              15     30                      Q

2019  9 28  10.4              14     29                     Q

2019 1026   18.7               14     28                     Q

2019 1123   15.7               12     26                     R

2019 1219    4.6               12     26                     R

2020  1 14   4.4              11    25                       R

2020  2 11   4.4               9     23                     Q

2020  3 10  14.5               10    24                      Q

2020  4 8    2.1               8     23                     Q

2020  5 6   11.0               7     23                     Q

2020 6  3   11.5               6     21                     R

2020 7 25   13.1                5    21                      R

2020  8 21  19.0                3     19                    Q

2020  9 18  21.8                2     17                     Q

2020 1017    7.8           2   17    31                      Q

2020 1114   19.7                15    30                      Q

2020 1213    4.7                15    30                      Q

注：R表示弱潮汐，Q表示强潮汐。

进一步研究对比表明，长江巨洪发生在1954年和1998年，这两年的6-8月都是弱潮汐时期，与长江主汛期6～8月完全重合，导致6-8月潮汐南北震荡变弱，降雨带滞留在长江流域。

1976年7-8月为弱潮汐时期，比1954年和1998年少一个月，与长江主汛期6～8月不完全重合，这可能是1976年没有形成长江巨洪的一个原因。

2015年5-7月为弱潮汐时期，比1954年和1998年6-8月弱潮汐时期提前一个月，与长江主汛期6～8月不完全重合，形成长江巨洪的可能性存在，强度有所减弱。

2020年6-7月为弱潮汐时期，比1954年和1998年少一个月，与长江主汛期6～8月不完全重合，这是2020年形成长江巨洪可能性变小的一个原因。

参考文献

1.      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.

2.      杨冬红。潮汐周期性及其在灾害预测中应用。博士论文，吉林大学，2009

3.      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。

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。2011，54（4）：926-934.