2013年的全球自然灾害和世界经济下滑

                                 杨学祥

 

　　中国宏观经济学会秘书长王建在2010中国宏观经济预测秋季论坛上表示，2013年中国经济遭遇“大底”已在劫难逃。王建认为，由于美国仍然没有消化此前危机中庞大的有毒资产，从明年开始是美国经济的下滑带动世界经济下滑的过程。金融危机爆发后，美国的企业和居民的坏账不断增加。他给出的数据显示，美国已经破产了125家中小银行，中小银行大量的破产是因为美国的商业地产坏帐太多，和次贷危机爆发相比已经跌了43%。

 

巴黎证券经济学家陈兴动预测，今明两年全球经济马上出现探底的可能性表示很大，但是明年全球经济将出现低增长局面，未来3至5年全球贸易将会冲突频现，WTO贸易规则面临极大挑战。他给出的巴黎银行最新预测数据显示，2010年全球经济增长率为4.6%，2011年将会降到3.7%，美欧经济增长在2011年将会降到1.6%和1.1%【1】。

 

2013年预测为太阳黑子峰年，可能发生强拉尼娜事件、台风飓风增多、低温冻害频发和流感强度增强等自然灾害，2013-2014年全球可能发生9级以上强震。自然灾害可能会加剧世界的经济下滑。我们必须做好预防的准备。

 

据英国《新科学家》网站报道，太阳风暴是指太阳黑子活动高峰阶段的剧烈爆发活动，通常每隔11年就会进入一个太阳风暴的活跃期。美国科学家日前警告说，2012年地球将会遭遇强烈的太阳风暴，其破坏力将远远超过“卡特里娜”飓风，而且地球上几乎所有的人都将难逃其灾难性的影响。

 

美国科学家警告认为，2012年的强太阳风暴将给地球人类带来巨大的灾难，它的影响力将渗透到现代社会的每一个方面。在发出警告的专家看来，太阳风暴给地球的影响可能是“多米诺骨牌式的”。试想，当电网变得脆弱和不稳定，与供电息息相关的行业也将成为受害者：制冷设备停转，冷库里大量的食物和药品失去储藏条件而变质；水泵突然停止运转，社区的居民饮水成为难题。此外，由于卫星信号中断，GPS定位系统也会因此成为废物。事实上早在1859年就发生过类似事件，当时的太阳爆发竟然导致电报线烧毁。当然，现在地球上布满了有线和无线设施，但这些设施都难以经受太阳风暴袭击的考验。科学家们预计，当出现剧烈的强太阳风暴时，可能会使人类社会和经济损失惨重，仅第一年的损失就可能达到1万亿至2万亿美元，而恢复重建则至少需要4到10年。面对可能产生的严重灾难，美国乃至整个人类并未就应对下一轮太阳风暴做好足够充分的准备【2】。

 

太阳活动对流感爆发的影响人们早就发现。在太阳黑子谷年，太阳活动减弱，辐射出的紫外线也减弱，这有利于微生物和病毒的滋生和繁殖（旧病毒复发）；在太阳黑子峰年，太阳活动增强，辐射出的紫外线增加，有利于微生物和病毒的基因变异（新病毒产生）。这是流感大流行一定发生在太阳黑子极值年的原因。由于在太阳黑子峰年爆发的流感大流行起因于病毒基因变异，所以强度大，危害重，如1918-1919年、1957-1958年和1968-1969年；由于太阳黑子谷年的流感大流行起因于旧病毒复发，所以强度小，危害轻，如1900年和1977年。这是后两次流感大流行被人们忽略的原因【2，3】。

 

2009年为太阳黑子谷年，流感暴发强度远小于预期；2012-2013年预测为太阳黑子峰年，流感暴发强度可能在2012-2013年增强，人们必须做好预防的准备【4】。

 

根据WSG最新提供的1948-2020年日食-厄尔尼诺系数校对值和2020-2040年日食-厄尔尼诺系数计算值，可以得出2010-2040年拉尼娜和厄尔尼诺预测的最新结果。

 

2010-2040年可能发生厄尔尼诺的年份为2011-2012、2015、2018、2022、2029-2030、2033、2036-2037、2040年；可能发生拉尼娜的年份为2010、2013、2016、2019、2023-2024、2028、2031、2034、2038年。

 

WSG计算的日食-厄尔尼诺系数的可靠性可以从2010年的拉尼娜预测得到证实。原计算值为-1，发生拉尼娜的可能性不大；新计算值为-3，发生拉尼娜事件的可能性最大，这被实践所证实。

 

根据太阳黑子11年周期，2013、2024、2035年预测为太阳黑子峰年，2020、2031、2041年为太阳黑子谷年。根据流感暴发的六大气候特征，以下组合爆发流感的可能性较大：

 

2010-2013年（拉尼娜、厄尔尼诺、峰值）、2013-2015年（拉尼娜、峰值、厄尔尼诺）、2015-2018年（峰值、拉尼娜、厄尔尼诺）、2028-2031年（拉尼娜、厄尔尼诺、谷值）、2031-2033年（拉尼娜、谷值、厄尔尼诺）、2031-2035年（拉尼娜、厄尔尼诺、峰值）。

 

太阳黑子实际变化周期为9-13年，用日食-厄尔尼诺系数预测拉尼娜和厄尔尼诺的发生也有两年误差。必须根据太阳黑子、拉尼娜、厄尔尼诺事件实际发生年份及时矫正，才能准确预测流感暴发的时间【5】。

 

科学家的近期研究表明:地球磁场正在迅速减弱。在过去的160年里，磁场强度令人吃惊地下降了10%。比如丹麦行星科学中心一个研究小组，详细分析了丹麦“阿斯泰兹”号人造卫星收集的最新资料，在对比新旧数据后惊讶地发现，地球两极的磁场正在变化，南大西洋和北冰洋的磁场都出现了多个大洞。科学家分析，南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核(外核)可能出现了巨型涡流，从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻(反)转。另外通过对1980年～2000年的地球磁场研究发现，地球磁场存在很大的地理差异：在亚洲、太平洋地区磁场变化较小，非洲、欧洲和大西洋的变化非常大，变化最大的地区是非洲南端，在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。

 

地球是一个各圈层差异旋转的分层地球，即地壳、上地幔、下地幔、外核和内核旋转的角速度不同，其中内核快速旋转，由固态的铁组成，外核是黏滞性很低的导电液态铁;在差异旋转及各种天体的作用力下，在外核尤其是内外核交界处形成快速旋转的环形电流，从而生成了地磁场。地核和地幔的差异旋转导致圈层角动量交换，部分自转动能通过摩擦转变为热能，积累在外核，形成地球内部唯一的液态圈层。与此同时，由于角动量交换，地核旋转变慢，地幔旋转变快，圈层差异旋转方向发生反向变化，导致地球磁极倒转【6,7】。所以，地磁变化与外核旋转热涡流密切相关。根据人造卫星过去20年录得的磁场变化数据，发现在地下深层产生地球引力的熔流，在接近南北极位置出现巨大旋涡，并以加强磁场逆转的方向转动，因而削弱现有磁场，可能会导致两极易位。

 

地磁极反转首先能引发强烈的构造运动。热能积累在外核导致地核膨胀，胀裂地幔，核幔边界的地幔热流———热幔柱顺势上升，形成地表巨大火山区。这是中生代温暖期火山频发与异常的静磁带(地磁极性长期不变带)对应的原因【6,7】。其次，地磁极性反转会产生一个地磁强度为零的时期。大家知道地球生物曾经发生过大灭绝的现象，比如某些有孔虫在几百万年前之突然全部灭种、中生代恐龙之突然灭绝等，但同时一些其他种类的动物突然出现，比如哺乳动物，这些突变都与地磁反转在时间上有吻合之处。是否是由于失去地磁的保护，太阳风的高能粒子横扫地球表面导致生物灭绝?这值得我们研究，特别是零磁场与生物演进的关系。但确切的关系是怎样的，我们还不清楚，因为目前来说在数据上的证据并不充分。另外，利用现在技术进行模拟实验研究也没有可行性，任何一个实验室都无法完成如此巨大规模的模拟实验。

 

太阳风暴发生过程中来自太阳的带电粒子很容易迸入极区产生电离作用，产生极光，引起磁暴和电离层暴，它在地磁场中的运动会产生强大的感应电流，其结果可能导致该地区电网变压器的铜线快速加热并融化，电流失去控制，严重损坏该地区的电力系统、通讯线路，如果地球磁场强度减弱，捕获能力就会减弱，那么发生电离的范围就会扩大，电网等被损害的范围可能会随之加大。

 

计算机模型的计算结果表明，如果两个磁极的强度继续减弱，则来自太阳的粒子流便可能使高达40%的地球高纬度臭氧被破坏，每次的破坏时间将长达数月至一年之久，这也为南北极海冰融化提供了合理的解释。

 

到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被臭氧层阻隔的2%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。拉马德雷现象就是太平洋上空高速气流方向转换的现象，拉马德雷暖位相增强厄尔尼诺事件，拉马德雷冷位相增强拉尼娜事件，从而影响大气环流和全球气候变化。这两个“漏能效应”也使太阳能量进入两极，北极和南极大陆边缘的海冰大量融化，打开南美洲德雷克海峡的海冰开关，减弱秘鲁寒流，进一步增强厄尔尼诺现象。与此同时，增高的海洋表面温度使更多氯元素从海洋进入大气，使臭氧洞进一步扩大，从而进一步影响气候，增加灾害性天气发生的几率。地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期;弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一：地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球【8】。

 

太阳风和地磁暴的相关性是明显的，会引起高层大气磁活动和环形电流的相应变化。已有研究表明，太阳风与地球磁层顶相互作用，在极区上空的电离层中形成极区电急流。极区电急流通过地球磁力线传至中低纬度地区的电离层中，扰动电离层，不久之后，会发生灾害性天气。所以，地表和大气的电磁变化值得关注。

 

人们普遍忽视地电和地磁的存在，认为它们很微弱。事实并非如此。一个偶然的机会，我发现一片树林明显地向北方倾斜，原来北部有平行的高压电线，电磁能对树林而言竟比太阳光更具有吸引力。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。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、负电异常的交界带，是高降水量区。当电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。

 

地磁地电还与地震有密切关系，现在地震观测的一个重要手段就是对地磁(电)的监测。至于内在的机理，举个例子，携带大量磁性粒子的地下岩浆因为失去地磁的束缚而改变流向和流速，流向的改变将使地球固有板块的运动规律发生变化，而流速的降低将使岩浆自身的温度平衡机制遭到破坏，使地球不同部位之间地温温差增大，这将会产生地震频率和强度的增加。

 

种种迹象和研究表明，地球磁场是地球变化的重要因素，我们必须加强这方面的研究，特别是与太阳风暴关系的研究。近年来，全球地震、干旱、洪水、高温等极端气候的出现，不能排除和地磁减弱的关联【8】。

 

美国宇航局2010年7月15日宣布，地球的一个上层大气层最近以出人意料的规模发生“塌陷”，规模之大令科学家百思不得其解。这个气层被称为“热层”，现在又再度反弹。这种塌陷并不罕见，但规模之大还是让科学家震惊不已。

 

　　在刊登于6月19日《地球物理学研究快报》上的一篇研究论文中，研究人员公布了他们的发现。论文主执笔人、美国海军研究实验室的约翰·埃默特表示：“这是在至少43年内热层出现的规模最大的一次收缩，可谓太空时代的一项纪录。”

 

　　此次热层塌陷在太阳并不活跃的时期出现，也就是2008年至2009年的太阳极小期。在太阳极小期，热层温度降低并收缩，但最近的收缩却是低太阳活跃性所能解释的两到三倍。埃默特说：“一定发生了一些我们并不了解的事情。”

 

　　热层高悬于地面之上，靠近地球与太空边缘的交汇处，距地面高度在55英里(约合90公里)至370英里(约合600公里)之间。卫星和流星在这一高度飞过，极光则在这一高度闪耀。热层与太阳联系紧密，受太阳活跃性高低周期影响程度较大。这个气层能够在远紫外线抵达地球前对其进行拦截。在活跃性较高时，太阳的远紫外线加热热层，使其膨胀，就像是一个置于营火上方的棉花糖。活跃性较低时，便会发生相反的事情。

 

　　太阳最近的活跃性极低。2008年和2009年，太阳黑子数量极少，太阳耀斑几乎不存在，太阳远紫外线则走向衰败。然而，2008年至2009年的热层收缩程度不仅超过以往任何时候，同时也无法单用太阳活跃性加以解释。

 

　　为了计算这种收缩，埃默特对1967年至2010年绕地球轨道运行的5000多颗卫星的衰减率进行了分析。分析提供了一个涵盖整个太空时代的热层密度、温度和压力的时空样本。埃默特表示，热层中的二氧化碳似乎可以在解释大气收缩过程中扮演角色。这种气体充当了一个冷却剂，通过红外辐射释放热量。众所周知，地球大气中的二氧化碳水平一直持增长之势。更多的二氧化碳会放大太阳极小期的冷却作用。

 

埃默特说：“但事情并不是这么简单。即使利用我们对充当冷却剂的二氧化碳如何产生影响的了解将这一因素考虑在内，我们也无法完全解释热层的大规模收缩。”研究人员希望对这个上层大气层的进一步监测能够帮助他们揭开谜团【9】。

 

到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层（亦称热层）吸收。当太阳黑子活动低谷发生太阳风暴减弱时，电离层离子密度降低，7%被电离层吸收的太阳能量将会减少。通过“地磁层漏能效应”，使被电离层阻隔的7%的太阳能中有一部分由电离层进入对流层，导致电离层变冷收缩和对流层变暖膨胀。地球磁场的减弱也降低了电离层的离子密度，增大了“地磁层漏能效应”【10】。不能忽视地磁场减弱对全球变暖的贡献。

 

2013年的世界经济下滑正好与自然灾害的天文条件对应，自然灾害可能会加剧世界的经济下滑。历史记录表明，经济发展与自然条件有很好的对应关系，在当前资源与环境的大背景下更是如此。

 

 

参考文献

 

1．  张启安。发改委专家预测2013年中国经济将遭遇大底。2010年09月25日 11:07  财经网。http://finance.sina.com.cn/review/20100925/11078702416.shtml

2．  杨学祥. 流感爆发正当时：关注太阳黑子极值2009年和2012年. 发表于 2009-4-26 6:34:23科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=228226

3．  杨冬红，杨学祥. 世界流感大流行周期和亚周期及相关条件表. 发表于 2009-6-26 16:05:10 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=240426

4．  杨学祥，杨冬红。2009年流感爆发强度弱的原因：处于太阳黑子谷年。发表于 2010-9-14 2:35:36 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=362808

5．  杨学祥，杨冬红。2010至2040年拉尼娜和厄尔尼诺预测的最新结果。发表于 2010-9-16 14:43:50 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=363644

6．  杨学祥, 陈震, 刘淑琴, 宋秀环, 陈殿友. 地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应.  地学前缘.  1997, 4(1):187-193.

7．  杨学祥, 牛树银, 陈殿友. 深部物质与深部过程.  地学前缘.  1998, 5(3):77-85.

8．  刘洪宇。新一轮太阳风暴又要来了 地球磁极面临大反转？2010-09-26 00:23 东北新闻网。http://liaoning.nen.com.cn/liaoning/86/3606086.shtml

9．  秋凌。地球上层大气发生大规模塌陷困扰科学家(图)。2010年07月19日 07:44  新浪科技。http://tech.sina.com.cn/d/2010-07-19/07444443166.shtml

10．              杨学祥. 地磁层和大气层漏能效应. 中国学术期刊文摘, 1999, 5（9）：1170~1171

 

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