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依据地球多重德拜球层机理分析与减轻自然灾害的系统及方法

已有 1859 次阅读 2023-7-28 13:41 |个人分类:依据地球多重德拜球层机理分析与减轻自然灾害的系统及方法|系统分类:科研笔记

技术领域

本发明属于等离子体物理与地球科学的交叉领域，尤其涉及依据地球多重德拜球层机理，减轻地震，火山喷发，台风，强降水，干旱，城市凹陷等自然灾害的方法。中国发明专利申请号：202310933412.X

技术背景

虽然目前人类通过地面监测设备到近地空间中卫星已对地球实现了全面实时观测，但对于地震，火山喷发，台风，强降水，干旱，城市凹陷等自然灾害的发生仍然束手无策。微软公司前总裁比尔盖茨带领的团队，依据现代流行台风理论，从2009年开始，试图用冷水降温等方法来削弱台风，以实现减灾的目的。但从2009年至今，相关试验已失败。因此，到目前为止，人类对自然灾害的发生除了提高预报的准确度，别无它法。

本发明的目的，依据地球多重德拜球层机理。提出一种切实可行并行之有效的方法来减轻地震，火山喷发，台风，强降水，干旱，城市凹陷等自然灾害。

发明内容

本发明通过以下技术方案来实现：

依据地球多重德拜球层（CMDS_地）机理，降水，地震，火山喷发，龙卷风（陆地龙卷风，水龙卷，气旋），地表凸区等自然现象，是相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）有关释电条的表达。在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，地壳上凹区对应CMDS_地⁺_-充电区，而凸区对应CMDS_地⁺_-释电区。相对于地壳平均荷电状态，凹区拥有相对较多的负电荷，而凸区拥有较多的正电荷。即凹区荷负电，而凸区荷正电。当地表凸区对应CMDS_地⁺_-释电增强时，凸区正电荷增多，导致凹凸区之间库伦引力增强，引发凹凸区靠拢，并可出现强烈碰撞，即地震。凹凸区之间可发生持续强烈释电，所释放电能转换成热能并加热地壳，导致火山喷发。降水可增加地表的电导率并通过河流传输电荷，减少凹凸区相对持有的异性电荷，削弱凹凸区之间强烈释电。因此，可通过人工降水削弱该地区内地震，火山活动。对于干旱地区，在该地区的最高或较高凸区，并沿该凸区与凹区间的河流实施人工降水，同时相关河流中库坝放水，可增强该地区CMDS_地⁺_-降水释电条，快速有效增强降水活动或减弱干旱活动，同时减弱地震，火山等活动。不同地区，尤其相邻地区CMDS_地⁺_-释电相互抑制。可通过人工降水增强某地区（A）的相邻地区（B）CMDS_地⁺_-释电来削弱该地区（A）CMDS_地⁺_-总释电，实现对该地区（A）CMDS_地⁺_-降水，地震，火山，龙卷风等有关释电条的削弱，即实现削弱该地区（A）降水，地震，火山，龙卷风等活动。通过规划建立流经城市的自然的可渗透的河流，可有效地防止或减弱城市凹陷（下沉）。

发明原理

依据地球多重德拜球层（CMDS_地⁺）机理，降水，地震，火山喷发，龙卷风（陆地龙卷风，水龙卷，气旋），地表凸区等自然现象，是相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）有关释电条的表达。降水，龙卷风对应相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）暂态释电条，而地壳凸区对应常态释电条。在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，不同地区A，B所对应CMDS_地⁺_-释电之间相互抑制。在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，在释电上升力与充电下沉力作用下，在释电强而充电弱的地区形成凸区，在充电强而释电弱的地区形成凹区。地壳上凹区对应CMDS_地⁺_-充电区，而凸区对应CMDS_地⁺_-释电区。因此，凹区拥有相对较多的负电荷，而凸区拥有较多的正电荷。即凹区荷负电，而凸区荷正电。如图1-4所示。

1. 地壳运动的动力主要来源于CMDS_地⁺_-释电上升力与充电下沉力以及科里奥利力，重力，地壳的凹凸区之间库伦引力，凹区与凹区之间库仑斥力，凸区与凸区之间库伦斥力。大气运动的动力主要来源于CMDS_地⁺_-释电上升力与充电下沉力以及科里奥利力，重力和源于太阳辐射的气压梯度力。

2. 降水机制

（1）地球高层大气处于强电离或高度电离的状态，而低层大气处于弱电离或低度电离的状态，即地球大气为等离子体，只是低层大气中中性粒子相对较多，而高层大气中性粒子较少。地球大气是可导电的。

（2）水粒子为大气中气溶胶粒子，大气中荷电粒子可吸附在气溶胶粒子-水粒子上，使水粒子成为荷电粒子或荷电的胶体粒子。

（3）依据地球多重德拜球层机理，地壳在负电层中，荷负电的地壳对云团内等离子体的电场作用，形成局部地表-云团多重德拜球层。即局部地表与云团内形成离散分布的多个荷电层，相邻层荷电符号相反。相邻层间存在电场，并蓄有电能。

（4）当某地区对应CMDS_地⁺_-释电增强时，CMDS_地⁺_-释电上升力和释电条的磁场的约束力，会驱动该地区周围荷电大气粒子（包括荷电的水粒子）及其拖动中性大气粒子（包括中性的水粒子）向该地区聚拢，辐合，上升。

（5）在某地区对应CMDS_地⁺_-释电增强中，该地区内局部地表与云团多重德拜球层的相邻层间释电同时增强。这同理于纸介质电容器的两极板间击穿放电，其中纸介质的电极化层间也同时放电。这导致大气中不同符号的荷电胶体粒子-水粒子聚集和下沉，原同符号离散分布的荷电胶体粒子-水粒子因电荷消失也聚集和下沉，中性的水粒子也聚集和下沉，则形成降水。

（6）火山喷发物，其中火山灰，可增加大气电导率；其中汽化水，可增加大气的湿度。因此，火山喷发物所蔓延地区，对应CMDS_地⁺_-释电增强，会引发强降水。

（7）当某地区对应CMDS_地⁺_-释电增强或充电减弱中，并大气湿度足够高，可引发该地区降水。当某地区对应CMDS_地⁺_-释电减弱或充电增强中，引发该地区降水减少并可出现干旱。

（8）地表凸区通常对应CMDS_地⁺_-释电区。在某区域内的较高或最高凸区，增强该凸区对应CMDS_地⁺_-释电。即可引发该区域降水增加。河流是连接地表凹凸区域之间的输送电荷的导电条。河流的畅通有助于该导电条可以输送足够强的电流强度，有助于凸区对应CMDS_地⁺_-释电增强。

（9）地表最高凸区-青藏高原，其对应CMDS_地⁺_-释电的变化会引发青藏高原及其周边区域乃至全球的大气运动与降水的变化。在其对应CMDS_地⁺_-释电增强时，驱动周围大气向青藏高原聚拢，辐合，上升，增加青藏高原及周边的降水。在其对应CMDS_地⁺_-释电减弱，充电增强时，驱动周围大气从青藏高原辐散，下沉，减少青藏高原及其周边的降水。

3. 地震动力机制

（1）在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，在释电上升力与充电下沉力作用下，在释电强而充电弱的地区形成凸区，在充电强而释电弱的地区形成凹区。地壳上凹区对应CMDS_地⁺_-充电区，而凸区对应CMDS_地⁺_-释电区。因此，凹区拥有相对较多的负电荷，而凸区拥有较多的正电荷。即凹区荷负电，而凸区荷正电。

（1）在凹凸区之间库伦引力作用下，同时在重力作用中，凹凸区会靠拢，碰撞而产生震动，即形成地震。

（2）在凹凸区之间库伦引力作用过程中，同时在重力作用中，则只能凸区向凹区靠拢，不能凹区向凸区靠拢。所以，地震是在库伦力作用下，并在重力作用中，地壳上凸区填充凹区的过程。滑坡是地震的具体表达。

（3）凹凸区在库伦引力与重力作用下靠拢中，同时释放电能与重力势能，并可转化为热能，加热地壳中物质和产生等离子体。则地震前及地震中会出现地壳应力下降，地下水升温，地壳电导率跃升，空气电导率跃升，大气电场陡降。

（4）由于凹凸区靠拢中释放两者间所储存的电能，则地震中可出现地光。

（5） 降水，不但引发地表的电导率增高，而且河流作为导电条，有利于凹凸区相对持有的异性电荷经由它传导，中和-释放电，即减少凹凸区相对持有的异性电荷，从而削弱凹凸区之间库伦引力。则降水与河流畅通，可减弱地震活动。反之，降水减少，或凹凸区之间河流干涸或阻塞，会增强地震活动。

（6）在凸区对应CMDS_地⁺_-释电增强中，会导致凸区的正电荷增加，引发凸区与邻近凹区之间库伦引力增强及地震活动增强，尤其在凸区降水少，凹凸区之间河流干涸或阻塞条件下。

（7）地震的震中分布规律：在地壳上凹区与凸区之间过渡带上，即在坡上。如图3，5所示。

（8）耿庆国提出的旱震关系虽不是准确关系，但为高几率关系。

（9）在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，不同地区，尤其相邻地区CMDS_地⁺_-释电之间相互抑制，当青藏高原对应CMDS_地⁺_-释电减弱时，会导致全球地震活动增强，尤其日本地区。

4. 火山动力机制

（1）在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，在释电上升力与充电下沉力作用下，释电强的区域使地壳表面形成凸区，而释电弱而充电强的区域使地壳表面形成凹区。因此，地壳上凹区对应CMDS_地⁺_-充电区，而凸区对应CMDS_地⁺_-释电区。所以，凹区拥有相对较多的负电荷，而凸区拥有相对较多的正电荷。即地壳上凹区荷负电，而凸区荷正电。

（2）在凹凸区之间释放电中电能可转化成热能，这同理于通电电阻产生热量。该热能加热地壳，熔化地壳中岩层成为岩浆，加热地壳中水成为温泉或汽化。岩浆，汽化水，温泉可喷出地壳，形成火山喷发或喷泉。因此，火山喷发主要是地壳上凸凹区之间释放电能并转化为热能，加热地壳的过程。

（3） 降水，不但引发地表的电导率增高，而且河流作为导电条，有利于凹凸区相对持有的异性电荷经由它传导，中和-释放电，即减少凹凸区相对持有的异性电荷，减少凹凸区之间所蓄存的电能。则降水与河流畅通，可减弱火山活动。反之，降水减少，或凹凸区之间河流干涸或阻塞，会增强火山活动。

（4）在凸区对应CMDS_地⁺_-释电增强中，会导致凸区的正电荷增加，引发凸区与邻近凹区之间释电增强及火山活动增强，尤其在凸区降水少，凹凸区之间河流干涸或阻塞条件下。

（5）火山分布规律：在地壳上凹区与凸区之间过渡带上，即在坡上。如图3，6所示。

（6）在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，不同地区，尤其相邻地区CMDS_地⁺_-释电之间相互抑制，当青藏高原对应CMDS_地⁺_-释电减弱时，会导致全球火山活动增强，尤其日本地区。

5. 台风动力机制

（1）龙卷风（陆地龙卷风，水龙卷，气旋）是相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）暂态移动强释电条。气旋包括台风，台风又称飓风。

（2） 驱动气团形成龙卷风的力主要为CMDS_地⁺_-释电上升力，龙卷风的能量主要来源于相邻层间CMDS_地⁺_-释放电能。

（3） 台风发生有一定的季节性。一般在该地区太阳高度角达到最大以后的三四个月中发生最多,而在其他月份则显著减少。在北半球台风集中在7~10月份,以8、9月份为最多。其主因为：在经历足够强的太阳辐射加热致水汽上升与致大气电离后，该地区的大气电导率上升至一定程度，为CMDS_地⁺_-台风强释电条的生成奠定了基础。因此，台风形成源地通常小于纬度25度。

（4） 在极低纬度区域没有龙卷风（台风），尤其小于纬度5度。由于在极低纬度区域，科里奥利力因数过小，导致上升气团的螺旋度过小，引发CMDS_地⁺_-气团释电条的螺旋度过小，造成CMDS_地⁺_-气团释电条所产生的竖直磁场的强度过低，无法约束气团及维持气团的稳定性。

（5） 台风发生有一定的海域限制。全球台风主要发生于8个海域,其中北半球有北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾和阿拉伯海等5个海域,而南半球有南太平洋西部、南印度洋东部和西部等3个海区。全球每年平均可发生62个台风,大洋西部发生的台风比大洋东部发生的多得多,其中以西北太平洋海域为最多(占36%以上),而南大西洋和东南太平洋至今尚未发现过有台风生成。西太平洋台风的源地又分3个集中区，菲律宾以东的洋面,关岛附近洋面和南海中部。这主要因为局部海域中台风诞生率或台风胚胎的生成率，正相关于该海域内小凸区-（明礁或岛屿）的分布密度。

凸区对应CMDS_地⁺_-释电区，凸区荷正电；而凹区对应CMDS_地⁺_-充电区，凹区荷负电。小凸区-对应CMDS_地⁺_-常态小释电条。CMDS_地⁺_-常态小释电条的密布，有利于促成CMDS_地⁺_-暂态大的或强的释电条（台风释电条）生成。在纬度5-25度范围内，南大西洋和东南太平洋的海域中小凸区的分布密度极低，而西北太平洋的海域中却很高。

（6） 台风发生及其强度变化与空间天气或地磁扰动相关。当空间天气变化引发地磁扰动增强，即Kp指数升高，近地空间中等离子体粒子向内涌入，抬升大气电导率。因此，强磁扰易触发CMDS_地⁺_-台风释电条的生成及其加强。所以，台风强度与Kp 平均值正相关。

l（7） 在南极洲大陆不存在龙卷风。因CMDS_地⁺_-龙卷风释电条的上端磁场与同（南或北）半球地磁极的磁场相斥，而龙卷风释电条的下端磁场与同（南或北）半球地磁极的磁场相吸，若CMDS_地⁺_-龙卷风释电条靠近磁极，则CMDS_地⁺_-龙卷风释电条龙会倾覆而消失。因此，在磁高纬亦即近似在地理高纬，不存在龙卷风。

（8）现代流行台风理论是错误的，由于

（a）比尔盖茨的团队，依据该理论，用冷水降温等方法削弱台风的试验已经失败。反映

出该理论中有关台风的主要能量来源的论述是错误的。

（b） 现代流行台风理论不能解释台风发生的海域限制。

（c） 现代流行台风理论不能解释台风强度与空间天气或磁扰有关。

（9）在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，不同地区，尤其相邻地区CMDS_地⁺_-释电之间相互抑制，当青藏高原对应CMDS_地⁺_-释电减弱时，会导致全球台风活动增强，尤其西北太平洋。

6. 城市凹陷机制

（a）河流是流经地表凹凸区之间的导电条，它时刻在消减或中和凹凸区所持有的电荷。减弱地球多重德拜球层（CMDS_地）中地壳所在层（-）的邻近下层（+）对凹凸区的库仑力。由于凹凸区分别荷负、正电，地壳所在层（-）的邻近下层（+）对凹凸区的库仑力分别为引力与斥力。所以保持足够数量的河流及其向四周的良好渗透性，是保障城市不凹陷的前提。

（b）在人类城市化发展中，将自然河流与绿地大规模消减的那些城市，必然出现凹陷。

（c）城市凹陷主要不是地下水缺乏导致的。而主要是可流通的可渗透的地表水缺乏导致的。

7. 依据1-6，

在旱区内较高或最高凸区，并沿该凸区与凹区之间的河流路线，人工降水，同时相关河流的库坝放水，可增加旱区降水，有效缓解旱情。

由于降水及其河流可消减地壳上凹凸区相对持有的异性电荷，减弱地震与火山活动，则可在凸区人工降水，形成河流，同时相关河流的库坝放水，消减地壳上凹凸区相对持有的异性电荷，来减弱地震与火山活动。

在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，各地区对应的CMDS_地⁺_-释电相互抑制。则当某地区（A）的相邻区域（B）对应CMDS_地⁺_-释电增强，可导致该地区（A）对应CMDS_地⁺_-释电减弱。反之，当某地区（A）的相邻区域（B）对应CMDS_地⁺_-释电减弱，可导致该地区（A）对应CMDS_地⁺_-释电增强。而引发该地区（A）内地震，或火山，或龙卷风，或降水等活动增强。可以通过人工降水增强某地区（A）的相邻区域（B）对应CMDS_地⁺_-释电而削弱该地区（A）对应CMDS_地⁺_-释电，实现削弱该地区（A）内地震，火山，龙卷风（包括台风或飓风），降水等活动。

通过规划建立足够数量的流经城市的自然的可渗透的河流，可有效地防止或减弱城市凹陷。

附图说明

图1为示意图，展示地球多重德拜球层（CMDS_地），即由地球内部到外部分布着多个荷电球层，相邻层荷电等量异号。

图2为示意图，展示地球多重德拜球层（CMDS_地）的相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）释电条与充电条所引发的地壳位形变化与相应的荷电状态。

充释电条中凹凸区的荷电.jpg

图3为示意图，展示地震，火山活动，龙卷风（陆地龙卷风，水龙卷，气旋），降水等自然现象发生在地球多重德拜球层（CMDS_地）的相邻层间CMDS_地⁺_-（-:地壳所在层；+:电离层D所在层）。红点表示火山或地震中心的位置。

火山与地震中心.jpg

图4为示意图。展示在CMDS_地⁺_-充电与释电动态平衡中，不同地区A, B所对应CMDS_地⁺_-释电相互抑制，遵循并联电路工作原理。

相邻层不同区域的释放电.jpg

图5为地震的震中分布位置

其中A，B，C，D分别为2011年3月11日福岛地震的震中位置，2008年5月12日汶川地震的震中位置。1976年7月28日唐山地震的震中位置，2023年2月6日土耳其地震的震中位置。地震分布.jpg

图6为火山分布位置

其中A，B，C，D分别为美国黄石公园火山，日本樱岛火山，夏威夷火山，富士山火山。火山分布.jpg

在图7中，黄螺旋线表示台风，红圈A表示在距离台风中心足够远的人工降水的海域。黄短线表示台风的高几率路径。登陆香港台风.jpg

在图8中，黄螺旋线表示飓风，红圈A表示在距离飓风中心足够远的人工降水的海域。黄短线表示飓风的高几率路径。

登陆佛罗里达飓风.jpg

实施例

1. 对预测登陆香港的台风的削弱

依据CMDS_地⁺_-相邻两释电条之间互相抑制，在足够远离台风中心的海域或大陆的最高凸区人工降水，建立强降水释电条，削弱台风释电条，即削弱台风。因台风为CMDS_地⁺_-强移动释电条，它必向CMDS_地⁺_-释电弱的区域行进。因此，人工降水建立CMDS_地⁺_-降水释电条，还会迫使台风改变行进方向。

当预测台风登陆香港，则可在图7红圈A所示海域，人工建立CMDS_地⁺_-强降水释电条，即可削弱CMDS_地⁺_-台风释电条，即削弱台风，并使之偏转行进方向，如黄短线所示路径变化。或在华南最高凸区-广西最高山-猫儿山（海拔2141米），实施人工降水，建立CMDS_地⁺_-强降水释电条，即可削弱并驱离CMDS_地⁺_-台风释电条，即削弱并驱离靠近香港及广东沿海的台风。或在地表最高凸区-青藏高原实施人工降水，通过增强青藏高原对应CMDS_地⁺_-青藏高原释电条，可削弱并驱离靠近中国沿海的CMDS_地⁺_-台风释电条，即削弱并驱离靠近中国沿海的台风。

2. 对预测登陆佛罗里达的飓风的削弱

可在图8红圈A所示海域实施人工降水，建立强降水释电条，即可削弱飓风，并使之偏转方向。其路径高几率如黄短线所示。或在美国东部最高凸区-米切尔峰（海拔2037米）实施人工降水，建立强降水释电条。即可削弱并驱离靠近美国东部的飓风。

3. 对日本地震，火山活动和对中国大部地震活动的削弱

（1）在日本区域，人工建立CMDS_地⁺_-降水释电条，可削弱日本区域内的地震，火山活动。但其作用有限。

（2）在足够远离地震将发生区域或火山正在活动或活动将增强区域的区域，人工降水，尤其在较高凸区，建立强降水释电条，即可削弱地震，火山活动强度。

（3）减弱日本地震，火山活动，以及减弱中国大部地震活动，应以在地表最高凸区-青藏高原及其东麓增加降水活动为主导。

（4）保持青藏高原东麓入海河流在枯水季节的畅通尤为关键。河流作为地壳上凸区与凹区域之间的导电条，河流的畅通不但有助于维持凸区所对应CMDS_地⁺_-释电条的释电状态，使其依靠足够强的释电上升力与释电条的磁场的约束力，聚集周围弱电离大气向青藏高原靠拢，辐合，上升，从而维持青藏高原及其邻近区域的降水活动强度，并减缓冰川融化速度，而且也极大地减弱周边区域的地震，火山，台风等活动强度，同时也减少中国内陆大部的旱灾。因此，为了人类生存，保护自然生态环境，建议将有关水坝拆除，恢复原来生态环境。

4. 对黄石公园火山活动的削弱

当预测黄石公园火山即将强烈喷发，在足够远离该火山的美国西部最高凸区-惠特尼山（海拔4418米），实施人工降水，建立CMDS_地⁺_-强降水释电条，同时在黄石公园火山区域人工降水，可削弱该火山活动。

5. 对长江中下游强降水活动的削弱

在足够远离长江中下游地区的华南（福建或广东）地区内最高或较高凸区，并沿入海河流，人工降水。同时相关河流中库坝放水。

6. 对青藏高原及其东麓-长江中下游干旱活动的削弱

（1）疏通地表最高凸区-青藏高原与凹区-海洋之间的河流并保障河流有足够的流量，尤其在枯水季节。因河流作为凹凸区之间的导电条，保持河流有足够的流量，即保持河流-电流条有足够的电流强度。也就保持了凸区对应CMDS_地⁺_-释电条的有足够的电流强度，从而引发凸区及其周边有足够的降水。所以，对阻拦河流的库坝，不能为了发电而蓄存过多的水，尤其在枯水季节。因为发电的收益远小于引发旱灾的损失。建议将长江与黄河上游库坝拆除，恢复自然生态环境。

（2）在青藏高原及其东麓，并沿入海河流人工降水。

7. 对北京等城市凹陷的削弱

建立流经北京城区的足够数量的自然河流，尤其确保河流四周的自然渗透性，不要水泥河道。

本发明已经根据具体的实施例和附图进行了详细描述，但这些描述并非用于限制本发明，在不偏离本发明的精神和范围内，可以对其进行修改和改进。

参考文献

1. Delong Chi, Multiple Debye Spherical Layers and Universe —Gravitation Originates from Electric Force

https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=108056

2. Delong Chi，A New Perspective on Earth’s Radiation Zone

https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=113575

3. 池德龙，太阳活动水平的预测方法

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3474929&do=blog&id=1386150

4. 雷雨云起电机制的探索