7年周期成因：彗星的磁扰动对太阳活动的影响

                            杨学祥，杨冬红

一、金融危机“七年之痒”

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“七年之痒”。而如今，新一轮的危机似乎又近在眼前。

道富银行宏观策略师，自诩为“风险先生”的Fred Goodwin，从花旗集团经济意外指数所呈现的周期性情况发现，目前该指数再一次处于历史高点水平，暗示未来市场情况将出现恶化。

而从“风险先生”提供的一张金融市场最具有价值的“七年之痒”图发现（见表1），全球金融危机似乎也存在“七年之痒”的规律，在2008年次级债引发的股市崩盘之后，这一次的危机将会从新兴市场开始么？

2016年1月4日全球股市再次崩溃似乎给出了问题的答案。

        表1 股市崩盘和气象灾害

注：黑体字是笔者后加的。

http://finance.ifeng.com/a/20150825/13931633_0.shtml

二、经济景气循环的7年周期

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）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-658734.html

全球金融危机“七年之痒”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。

三、太阳活动七年周期

2006年，Obridko等人根据太阳磁场的数据分析得到过一个约7年的周期。2010年，李爱云对黑子长、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，使金融危机七年之痒的“农林水产品收成说”、“人类心理说”和“能源需求说”得到更精准的证明。太阳活动的周期性变化，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；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；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。

全球金融危机的“七年之痒”是自然周期、经济周期和心理周期叠加而成，是天灾人祸共同作用的结果，其科学性和可靠性不容置疑。

四、彗星的磁扰动对太阳活动的影响

网友杨新铁指出，太阳活动的分析和预报的短缺何在？彗星的磁扰动注意到了没有？

现有258年的太阳黑子的月均值是比较容易得到的，利用他进行谱分析可以得到显示，太阳黑子有3个强度较大的可靠周期：11 年、10 年和 11.8 年。还有一组强度较弱的7.1年倍频的谐频系列。其中，11.8年对应木星周期，10 年是木星和土星会合半周期，这两个周期是引潮力频谱中的强度最大的。似乎11年周期可以由11.8和10两个振动周期合成得到。

   然而实际情况并非如此，太阳黑子的日均值有130年的记录，通过这些分析显示，太阳黑子的短周期成分非常复杂，且随时间和活动强弱而变。整体数据分析显示出 8个较强周期是：2.30年、2.11 年、1.78 年，1.09 年、1.04 年、1.00 年、0.88 年和 0.648 年。其中有6个周期（2.30 年、2.11 年、1.09 年、1.04 年、1.00 年和 0.648 年）分别与行星周期、会合周期及其半周期接近甚至吻合，其中 1.09 和 0.648 年正好是引潮力两个最强大周期的2倍。

   为什么10组谐频系列，只有强度最大的6组中主要周期与行星的周期或会合周期对应呢？说明还有很重要的物理现象没有挖掘出来，本人在1974年前后也做过此类研究，并且在1980年和骊山天文台的陈总工程师讨论过太阳黑子的11年周期之外的变化因素行星潮汐引力以外的来源。

   我的着眼点是放在太阳磁场受扰动的机制上面的，太阳磁场本身就是一个漩涡，他受到很小的扰动就能产生比较大的变化，当然潮汐力给出了最大的扰动，那么是谁把剩下来的扰动带到了太阳身边呢？从整理的资料来看彗星功不可没？本人对彗星出现和太阳黑子11年周期之外的变化进行了相关度分析，发现相关度是比较高的。

从机理上来说，彗星掠日，离太阳比较近，他带给太阳最厉害的是磁扰动，有的彗星的磁场被太阳高热破坏，有的彗星受热可以使得温度超过局里点，磁场被破坏，破坏后并没有消失，这些场会夺路而逃，找一个可以安家的地方，太阳等离子体是接纳他们最好的地方。但是太阳磁场本来就是处于一直不稳定的动态平衡，多来一份扰动，其结果就可想而知了。可喜的是国家地震局杜品仁先生在特大地震的宇宙环境分析中注意到了这一点，发现了哈雷彗星的回归到近日点附近几年，地球地震有明显加剧的现象，他是根据schuster检验法来发现这个关系的，在这里我们可以引申提出问题，哈雷彗星是先影响太阳磁场然后影响到地球，还是直接影响到地球，我想答案是不言而喻的。

除了哈雷彗星以外，还有很多彗星，以四年，7年的周期不断回归太阳，他们有的带有很强磁性，在近日点，受热超过居里点，会对太阳产生扰动，人类甚至用肉眼看到太阳上出现重来没有过的极大的黑子，戏称彗星把太阳砸了一个洞，这里要分清的是彗星质量多大，太阳多大，以质量，重量来扰动太阳其效果几何？其实微不足道，但是他的磁场对太阳的磁场的扰动可就不一般了。

http://blog.sciencenet.cn/blog-1354893-969092.html

这就是说，太阳活动7年周期可能源于彗星扰动。

五、彗星与地震相关的研究

地震专家徐道一等人在《天文地质学概论》中指出，我国古代常把彗星与灾变（包括地震、旱涝等）联系在一起，国外古代有名学者亚里士多德亦认为彗星的出现表示灾难和干旱。长期以来，把彗星与地震发生有关的看法斥为无稽之谈，但近来有些资料表明，彗星与大地震可能是有联系的。

   日本学者在1978年系统地整理了1800年以来的彗星记录，并与世界上大地震进行比较，发现彗星与大地震之间存在着一定程度的联系。这种相关情况大体归为两类：一是彗星接近地球的时候，；二是以太阳为中心彗星位于地球的另一侧。

   例如1920Ⅲ号彗星从1920年9月下旬开始接近地球，在12月17日距离地球最近，12月16日我国发生了20世纪以来最大地震之一——海原8.5级地震，死伤人数达20余万人。再如，1976e号彗星从6月开始接近地球，在8月12日距地球最近，5月底到8月下旬中国发生了7级以上地震6个，包括7月28日唐山地震。8月16日在菲律宾发生了8.1级地震。

  20世纪以来，我国大于或等于7.8级地震有12个震例，与彗星对应较好的有四个。从世界大地震来看，亦有许多8级以上大地震与彗星轨道有关，其中包括1897年印度阿萨姆8.7级地震和1923年日本关东8.2极大地震等。

彗星质量很小，从引力角度它对地球的影响是很微弱的。两者相关的机制现在还难以解释清楚。不过，有人企图从高能粒子和电磁作用的角度来解释彗星和地震的关系。

http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-662495.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-665583.html

六、太阳活动引发强震的机制

由于内核相对地壳地幔的差异旋转，太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰，部分旋转动能转变为热能积累在核幔边界赤道区（此处核幔速度差最大，积累的热能最多）。超级热幔柱（羽）由核幔边界赤道热区升起，在海底赤道区喷发，加热了底层海水，并引发赤道和两极之间的海洋整体热循环，降低了赤道和两极大气的温差，使两极的海温和气温逐渐上升到冰点以上，形成全球无冰温暖气候（见图1）。我们称这个过程为海洋锅炉效应。热能积累在核幔边界赤道区，热膨胀使地幔和地壳胀裂，导致强震发生。

图1太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰导致热能积累和地震

目前已形成的共识是，地球自转速度的十年际变化来自于核幔运动。

参考文献

1. 杨学祥。观赏天文学与应用天文学：猛烈的潮汐可能引发地震。2012-5-9 05:12 科学网。http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-568731.html

2. 700颗小天体可能撞地球有关机构正拟订措施。国际时事北京晨报。2013-02-17 01:47 北京晨报。http://news.qq.com/a/20130217/000048.htm

3. 徐道一, 杨正宗, 张勤文等. 天文地质学概论. 北京: 地质出版社, 1983. 38, 181-195, 224.

4. 杨学祥。陨石与地震：陨石事件与地震关联的证据和机制。2013-2-16 16:46科学网。http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-662309.html

5. 杨学祥, 陈殿友. 火山活动与天文周期.地质论评, 1999, 45（增刊）：33~42

6. 杨学祥.  地球流体的差异旋转与气候变化.自然杂志. 2002, 24（2）: 87－91