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雾霾与地震的关系：关注杜乐天的地球排气理论
热度 3 杨学祥 2016-10-22 08:17
雾霾与地震的关系：关注杜乐天的地球排气理论 杨学祥，杨冬红 2013 年一则“严重雾霾预示将出现大旱和频繁地震”的说法在网络上流传开来，引起种种疑虑。该观点认为，我国近期大面积、长时间雾霾现象的成因与地球软流层的活动有关，出现大范围雾霾后，地震、干旱等其他灾害也可能接踵而至。此说法科学吗？雾霾的成因与地质运动有关吗？ 人民日报 记者查阅发现，该说法源自姜冬梅在“天大研究院”网站发表《雾霾之后警惕大旱多震》一文。 　　姜冬梅引述中国地震局地球物理研究所研究员王健的软流层活动理论认为，地球软流层的活动可以解释大面积、长时间雾霾现象的成因。据了解，王健在 2012 年 4 月份发表的《地球内部深层次动因及其影响与气候变化》提出，地球软流层的涌动推动了板块运动，进而引起了地震、火山爆发、干旱等灾害现象频繁发生。 　　记者查阅王健的文章发现，该文章没有提到地球软流层的涌动会导致雾霾的产生。 　　姜冬梅认为，依据王健的理论推导，在软流层活跃的情况下，地球软流层会使岩石圈释放出大量的水蒸气；而水蒸气积聚在近地面，结合大量的污染物后就产生了雾霾。除了雾霾，地震、干旱等其他灾害性现象也可能接踵而至，相关部门应提前做好准备。 　　对此说法，一位长期研究地震的专家告诉记者，目前研究还没有发现雾霾与地震的发生存在必然或显著联系。他表示，将雾霾现象与地震联系在一起比较牵强。 中国地震局地球物理研究所副所长张东宁认为，通常所说的地球内部活跃期，往往表现为火山地震多发。从固体地球物理学的监测看，最近十年火山地震比之前一段时间并无增加。“地球内部活动进入活跃期”的认定还缺乏证据，距离地表 100 多公里的软流层，目前也尚无研究证明其近期特别活跃。 王健的文章没有提到地球软流层的涌动会导致雾霾的产生，但是，杜乐天的地球排气理论提出地球排气是雾霾发生的重要原因之一。 研究雾霾发生的条件和规律 雾霾发生的条件有两个：其一、污染物排放量达到一定标准，其二、静稳天气条件不利于污染物扩散。所以，在污染物排放稳定的条件下，天气条件就是重要因素。天气变化遵循自然规律，因此，雾霾发生也与自然条件有关，存在自然规律。 雾霾的 18.6 年月亮赤纬角周期 学者蒋大和最近指出，中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”中排放的二氧化硫和氮氧化物。 2014 年中国大陆消耗煤炭 1962.4 （百万吨油当量），美国 453.4 ，印度 360.2 。因此中国消耗煤炭是美国的 4.33 倍，印度的 5.45 倍。但是人口呢？中国 2013 年底 13.6782 亿，美国 2013 年 4 月 3.1574 亿，中国也差不多是美国的 4.33 倍。因此，从总量看，中国消耗煤炭惊人，世界第一。但从人均看，中国每人消耗煤炭和美国人持平。但是石油和天然气呢？ 所以，他认为，不能简单指责我们烧煤多：我们人口多。美国人按人均算，烧煤和我们相当（ 1:1 ），大大多烧了石油（ 6.96 : 1 ）和天然气（ 19.7 : 1 ）！ 2014 年人均能源消耗比较（下载应用了联合国人口署 2014 年的数据），单位：吨石油当量 / 人。因为沙特和新加坡的人均耗油量太高，在图中去除了，以便和其他国家比较。美国、加拿大和澳大利亚人均消费高是在意料之中，但韩国比较日本人均消费高是较少想到的。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=609047do=blogid=935004 图 1 中国大陆 1965 年以来化石能源消费的年变化： 空气污染浓度与污染物排放量和空间大小有关，科学的划分应该以这两种因素为主。中国“雾霾”的首要来源在“烧煤”中排放的二氧化硫和氮氧化物。以 2014 年化石能源消费的年变化量计算，中国领土面积为 960 万平方公里，美国为 963 万平方公里，印度为 298 万平方公里，计算结果表明， 中国空气中污染物的平均浓度为美国的 4.33 倍，印度的 1.7 倍，是污染程度最大的国家。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-934649.html 辽宁和东北的雾霾与冬季采暖有关，四川没有冬季燃煤采暖，也没有冬季雾霾增强的报道。 东北 2015 年 11 月雾霾新纪录为燃煤增加雾霾提供了证据。 http://www.ithome.com/html/it/188517.htm 图 2 2001-2014 年中国主要污染物排放量的变化趋势 从图 1-2 中可以看到， 2011 年以来中国主要污染物排放量直线下降， 2014 年中国大陆消耗煤炭也进入抛物线的峰值，为什么 2013 年开始中国雾霾会更加严重直线上升？ 从图 3 中可以看到， 1959-1960 年、 1977-1979 年、 1995-1997 年、 2014-2016 年为月亮赤纬角最小值，对应中国雾霾的峰值， 1968-1970 年、 1986-1988 年、 2005-2007 年为月亮赤纬角最大值，对应中国雾霾的谷值。 http://news.sina.com.cn/green/sd/2015-11-16/doc-ifxksqiv8389165.shtml 图 3 1960-2014 年雾霾演变趋势图 2014 年气象主播宋英杰展示了一张 50 年以来的雾霾演变趋势图（见图 3 ））， http://blog.sina.com.cn/s/blog_4934cc2b0101sehs.html?tj=1 http://club.kdnet.net/dispbbs.asp?f=wctid=134826boardid=1id=9989754 比较图 2 和图 3 ，中国大陆 1965 年以来化石能源消费的年变化在 2001 年开始提速，在 2011 年达到峰值， 2012-2014 年持续下降，与雾霾“直到 2003 年之后开始“提速”，尤其在 2012~2013 年度，突然出现了一个可怕的直线增长并不一致。但是，化石能源消费的年变化不是直线式增长，而是抛物线式增长，在 2013 年达到顶点，三条曲线并非完全一致。这表明其他因素的作用非常强劲。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-737194.html 雾霾变化与地震周期相一致 数据统计表明， 2004 年 12 月 26 日 印尼苏门答腊发生 9.1 级地震， 2005 年、 2007 年 2012 年又连续发生三次 8.5 级以上地震， 2010 年 2 月 27 日 智利发生 8.8 级地震， 2011 年 3 月 11 日 ，日本发生 9 级地震，与图 3 中 2004 年至 2013 年中国雾霾高发相一致，表明特大地震释放的地下气体和能量，是雾霾产生的重要构造活动背景。 印尼苏门答腊和日本是中国邻国，其释放的气体影响中国是必然趋势。 最近中国雾霾高发和亚洲地震高发，值得特别警惕。 杜乐天的地球排气理论值得特别关注。 表 1 全球 1890-2012 年 8.5 级以上地震表 序号 地震时间 地震地点 震级 气象事件 月亮赤纬角 拉马德雷 1 1896-06-15 日本三陆 8.6 厄尔尼诺 最小值 冷位相 2 1906-01-31 厄瓜多尔 8.8 拉尼娜 最大值 冷位相 3 1922-11-11 智利 8.5 拉尼娜 最大值 冷位相 4 1923-02-03 俄罗斯堪察加半岛 8.5 拉尼娜 最大值 冷位相 5 1938-02-01 印尼班大海 8.5 拉尼娜 暖位相 6 1950-08-15 中国西藏 8.6 拉尼娜 最大值 冷位相 7 1952-11-04 俄罗斯堪察加半岛 9.0 厄尔尼诺 最大值 冷位相 8 1957-03-09 阿拉斯加 8.6 厄尔尼诺 冷位相 9 1960-05-22 智利 9.5 最小值 冷位相 10 1963-10-13 俄罗斯库页岛 8.5 厄尔尼诺 冷位相 11 1964-03-27 阿拉斯加威廉王子湾 9.2 拉尼娜 冷位相 12 1965-02-04 阿拉斯加 8.7 厄尔尼诺 冷位相 13 2004-12-26 印尼苏门答腊 9.1 厄尔尼诺 冷位相 14 2005-03-28 印尼苏门答腊 8.6 最大值 冷位相 15 2007-09-12 印尼苏门答腊 8.5 拉尼娜 最大值 冷位相 16 2010-02-27 智利 8.8 拉尼娜 冷位相 17 2011-03-11 日本 8.9-9.0 拉尼娜 冷位相 18 2012-04-11 印尼苏门答腊 8.6 拉尼娜 冷位相 http://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_earthquakes http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-976956.html 相关报道 人民日报 : 雾霾预示将出现地震说法无证据 2013 年 12 月 11 日 03:30 人民网 - 人民日报 地球软流层理论没有提到软流层的涌动会导致雾霾的产生，也没有提出雾霾与地震的发生存在联系。图示内容来自《地球内部深层次动因及其影响与气候变化》 制图：李姿阅 　　近日，一则“严重雾霾预示将出现大旱和频繁地震”的说法在网络上流传开来，引起种种疑虑。该观点认为，我国近期大面积、长时间雾霾现象的成因与地球软流层的活动有关，出现大范围雾霾后，地震、干旱等其他灾害也可能接踵而至。此说法科学吗？雾霾的成因与地质运动有关吗？记者采访了观点的提出者和其他有关专家。 　　大范围雾霾与地质活动有关？ 　　【回应】 仅是猜测；目前尚无研究证明近期地球软流层特别活跃，水蒸气不太可能因此突然增多并导致雾霾 　　记者查阅发现，该说法源自姜冬梅在“天大研究院”网站发表《雾霾之后警惕大旱多震》一文。 12 月 9 日 ，记者联系到香港金融管理学院副院长姜冬梅教授本人。她认为，环境污染固然加剧了雾霾的外在表现，但却绝非雾霾根本成因。 　　姜冬梅引述中国地震局地球物理研究所研究员王健的软流层活动理论认为，地球软流层的活动可以解释大面积、长时间雾霾现象的成因。据了解，王健在 2012 年 4 月份发表的《地球内部深层次动因及其影响与气候变化》提出，地球软流层的涌动推动了板块运动，进而引起了地震、火山爆发、干旱等灾害现象频繁发生。 ( 如图示 ) 　　记者查阅王健的文章发现，该文章没有提到地球软流层的涌动会导致雾霾的产生。 　　姜冬梅认为，依据王健的理论推导，在软流层活跃的情况下，地球软流层会使岩石圈释放出大量的水蒸气；而水蒸气积聚在近地面，结合大量的污染物后就产生了雾霾。除了雾霾，地震、干旱等其他灾害性现象也可能接踵而至，相关部门应提前做好准备。 　　对此说法，一位长期研究地震的专家告诉记者，目前研究还没有发现雾霾与地震的发生存在必然或显著联系。他表示，将雾霾现象与地震联系在一起比较牵强。 　　中国地震局地球物理研究所副所长张东宁认为，通常所说的地球内部活跃期，往往表现为火山地震多发。从固体地球物理学的监测看，最近十年火山地震比之前一段时间并无增加。“地球内部活动进入活跃期”的认定还缺乏证据，距离地表 100 多公里的软流层，目前也尚无研究证明其近期特别活跃。 　　张东宁介绍说，软流层又称为软流圈，温度在 800 ℃ 至 1500 ℃ 的范围，一般认为是岩浆的主要发源地。“漂浮”在它上面是一层低温、刚硬的岩石圈。目前的地震学观测和地热测量都显示，软流层的热量释放是一个非常缓慢而持续的过程，对地表的影响也是稳定的，水蒸气不太可能因此突然增多。由此，这次大范围持续雾霾也不太可能是这一因素导致的。 　　姜冬梅坦承，该理论到目前还是一种假说，尚缺乏足够的实践和事实依据。“把地壳运动等地理科学纳入雾霾等灾害性现象的研究是为了更全面地研究问题。”姜冬梅表示。 　　近期南方雾霾成因何在？ 　　【回应】 雾霾不能简单用某个公式来表示；污染物排放量大和静稳天气是导致本轮雾霾的主要原因；雾霾需加强多学科研究 　　姜冬梅在文章中给出了雾霾产生的公式：雾霾 =(80% 以上的湿度 + 污染物 ) ×逆温层。她认为，内地今年发生多次大面积雾霾，不可能仅仅由污染物传播导致。 　　上海气象局有关专家介绍，雾霾不仅与大气中的水汽、污染物浓度和逆温层有关，还与大气扩散条件 ( 水平扩散和垂直扩散 ) 、污染物输送条件和区域地理环境等因素有关，所以雾霾天气不能简单用某个公式来表示。 　　南开大学环境科学与工程学院冯银厂教授对雾霾产生的这一公式也不认同。“雾和霾是两个概念，雾是一种自然现象，在水汽充足、温度合适、大气层稳定的情况下，空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，称为雾。霾是人类活动造成的空气中悬浮的颗粒物 ( 气象学上称为气溶胶颗粒 ) 浓度增高而形成的浑浊现象。” 　　冯银厂说，霾的形成简单说来有内外两种成因。内因是污染物的排放。颗粒物在大气中是一个累积的过程，工业的发展，能源结构的不合理等问题导致目前大气中污染物的排放已经足以形成灰霾天气，只要气象条件吻合，灰霾就会出现。外因就是气象条件，空气的水平运动形成风，上下运动形成湍流，这些运动有利于颗粒物的扩散。当这些运动幅度都很小时，静稳天气出现，大气中累积的颗粒物越来越多，灰霾天就形成了。“今年雾霾天气增加和大气扩散条件差于去年、静稳天气多于去年关系很大。” 　　对于近期持续大范围雾霾天气的形成原因，上海气象局专家介绍，首先从气候背景来说，冬季本身就是雾霾天气多发的季节。其次，近期北方冷空气弱，所以南方受冷空气影响也较弱。区域内长期受弱高压控制，大气层结稳定，大气扩散条件差，容易造成污染物积累；加之晴好的冬季，辐射降温容易造成近地层逆温，相对湿度高，更容易形成雾霾天气。 　　据了解， 12 月 1 日 至 8 日，我国中东部遭遇大范围雾霾天气，苏皖沪等地的霾最为严重。中央气象台有关专家表示，污染物排放量大和静稳天气是导致本轮雾霾天气的主要原因。 　　中央气象台首席预报员何立富表示，此次雾霾是今年入冬以来，我国范围最大的中度到重度霾天气过程。何立富说，江苏、上海等华东地区此次出现范围大、持续时间长、局地 PM2.5 浓度高达 300 微克 / 立方米以上的重度霾，确实比较少见。一方面是由于冷高压从华东一带入海以后，变性高压处在东部沿岸，使得地面湿度增加较快；另一方面是由于前期弱的偏北风转为后期弱的偏西偏南风，比较有利于周边污染物在这一带地区汇集。 　　“虽然‘雾霾预示地震’的说法难以成立，但为我们研究雾霾提供了一个新的视角。建议我国有关专家可以从更大视野、多学科领域来加强对雾霾的研究。”一位专家评价道。 　　 ( 本报记者朱虹李永宁喻思娈胡安琪曹玲娟刘毅 ) 　　本期栏目统筹：吕毅品 http://news.sina.com.cn/c/2013-12-11/033028942465.shtml 杜乐天：对今年一月份我国霾雾重灾原因的浅见补遗 已有 3627 次阅读 2013-1-31 05:56 | 个人分类 : 学术争论 | 系统分类 : 观点评述 | 关键词 : 雾霾 潮汐组合 地球排气 潮汐形变 大气污染 推荐到群组 编者按：杜乐天教授最近发来文章指出，今年一月份在中国东部广大地区出现了霾雾天气，其严重程度、时间之长、次数之多，历史罕见。社会舆论一片哗然，说什么的都有。普遍的看法是此等霾雾全是工业和行车排放污染人为因素。但是除了人为因素是否还存在自然因素呢？本文现提出一下 6 点疑问。 事实上，在 2013 年 1 月 11 日上午 8 点 18 分 ，云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组发生山体滑坡灾害事故。目前已造成 42 人遇难、 2 人受伤。本博主在 1 月 10 日 指出，近两个月以来，降温与潮汐组合有很好的对应关系。 12 日全国大部回温，与 9-12 日强潮汐组合对应，这是值得关注的反常，增温显著地区可能与地下热能释放有关。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-651712.html 我在 11 日早 5 时 41 分指出，云南、贵州、四川、西藏（特别是中国、印度、缅甸、尼泊尔交界地区）、辽宁、内蒙、青海、甘肃、新疆增温最显著地区，与近期的地震频发区有很好的对应关系。河北和山西的异常增温值得关注。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=651873 云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组山体滑坡灾害事故发生在全国异常增温最高值地区，增温幅度为 4 -12 ℃ ，滑坡前的地缝开裂导致内能释放，是异常增温的一个原因。我们提出了警告，但被忽视。 http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-652222.html 地球排气是地热释放和雾霾形成的自然原因，污染是雾霾形成的人为因素。除此之外，地震频发和气候异常等因素造成的地质和气象灾害也应在我们的研究范围之内。 公布的材料表明此次重霾前后一共 4 次（到本文撰写的 1 月 30 日 为止），分别是 7 — 13 日， 16 — 19 日， 21 — 23 日， 26 — 30 日。与 1 月 9-12 日、 16-19 日、 21-23 日、 27-30 日四次潮汐组合一一对应，与地球潮汐形变、自转速度变化造成的“地球呼吸”相一致。计算表明，地球潮汐形变造成的地壳容积周期变化，可以形成地球的呼吸运动。异常规模的地球呼吸与地震火山活动相对应，与异常雾霾天气相对应，值得深入研究。 参考文献 杨学祥 , 宋秀环 , 刘淑琴 . 地球潮汐形变的数值评价 . 地壳形变与地震 . 1997,17(2):53-58. 杨学祥 . 潮汐形变的计算与厄尔尼诺发生规律 . 中国学术期刊文摘 , 1999, 5 （ 11 ）： 1448~1449 杨学祥 . 星体能量释放脉动机制与厄尔尼诺事件预报 . 中国学术期刊文摘 , 1999, 5 （ 12 ）： 1519~1521 杨学祥 , 陈殿友 . 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系 . 地壳形变与地震 ,2000,20 （ 3 ）： 39~48 杨学祥 . 地球自转与地球形变的轨道效应 . 长春科技大学学报 , 2000, 30 （增刊 ; 吉林省地球物理年会专辑）： 112~117 杨学祥 . “地球呼吸”的气候证据 . 中国学术期刊文摘 . 2001, 7 （ 2 ）： 223~224 杨学祥 . 厄尔尼诺事件的时空特征及其地球物理解释 . 中国学术期刊文摘 . 2001, 7 （ 4 ）： 509~510 杨学祥 . 全球变暖、构造运动与沙漠化 . 地壳形变与地震 . 2001, 21 （ 1 ）： 15~2 正文： 对今年一月份我国霾雾重灾原因的浅见补遗 杜乐天 今年一月份在中国东部广大地区出现了霾雾天气，其严重程度、时间之长、次数之多，历史罕见。社会舆论一片哗然，说什么的都有。普遍的看法是此等霾雾全是工业和行车排放污染人为因素。但是除了人为因素是否还存在自然因素呢？本文拟就此做些不成熟的补充。对事物的认识应当实事求是，讲真话，不宜一边倒，现提出一下 6 点疑问： 1. 首先在灾害性质上有疑。如果重霾全部由于人为，那应当是逐渐积累的渐变过程。但此等重霾是突发事件。以前的天气都算正常，十一五期间大气污染总体还是下降趋势，但到了一月，一天之内突然竟是天昏地暗，来势极猛，极快，并不是渐渐变浓。 2. 在时间上也反常。本来一月份是隆冬，冷空气活跃，大气对流强，不至于使阴霾如此之浓和之久。然而实际上一直不散，前后闹了一个月。 3. 在空间上也有疑问，霾雾如纯为工业排放，可是为什么不管城乡、平原区，工业区、非工业区普遍浓浓霾雾？ 4. 在霾雾成分上也有很多疑点。现在社会上把 PM2.5 作为大气污染主要指标。现在要追问：有何充分根据认为凡是 PM2.5 级微颗粒全部都是工业和汽车排放给的？在科学上早已发现大气中此等微颗粒有几十种，不同种有不同来源。此中的微颗粒到底有多少是人为来源？我们并不知道这一情况，就认为全部来自工业排放因素，显然是证据不足的。人们对事件可以提出这种那种疑问，但疑问并不是一次性的，对疑问仍然还可以再疑问。 5. 在霾雾的微颗粒量上也有疑问。现在公布的数据如下：各地的测量结果 PM2.5 是每立方米中含有几百到上千微克，霾雾分布面积是几十万到 130 万平方公里。现在假定平均 PM2.5 浓度为每立方米中 500 微克，浓霾的大气厚度为 2 公里，分布面积 100 万平方公里，则其中的 PM2.5 总含量大体是 1 × 1015 毫克，或者是 100 万吨！这么巨量的微颗粒难道都是工业排放的吗？更奇怪的是，公布的材料表明此次重霾前后一共 4 次（到本文撰写的 1 月 30 日 为止），分别是 7 — 13 日， 16 — 19 日， 21 — 23 日， 26 — 30 日。每一次之后就是晴天，霾雾全吹跑了。过了这几个晴天第二次霾雾重来，以下几次依此类似。这表明只是空挡的两三天就能积累起 100 万吨巨量浓霾，就更加令人不可思议。 1000 万吨 ( 公布数据 2010 年全国工业烟粉尘排放量也只有 1446 万吨 ) 是全国一年的排量 , 远远小于此次霾雾 . 再者 , 一月霾雾向西没过太行山 , 山西是晴天 . 这也证明霾灾主要发生于华北盆地 . 6. 人们尽可以把此次霾雾重灾归因于工业汽车排放污染。这就表明今后我们没有希望再来晴天，这不等于自设绝望吗？即使把中国东部的工业、汽车全停了，也解决不了问题。此等议论不仅对解决问题于事无补，反而加重了人为的制造紧张。实际上，此次霾灾之后不久就会雾消云散大晴天的。当然，不排除霾雾再来。我们切切不要只寄希望过几天北方寒流来到把霾雾吹掉就好了。这不是理由。请见下述愚见： 1. 此次重霾具有地区性特点。主要发生在华北盆地和部分四川盆地。盆地是气盆，到处向上排气，不过时空上很不均匀。时强时弱，地区地质构造也不同排气强度也有异。此类盆地有很厚的土层，深部气流还可以使之更为疏松，很容易把土中微颗粒带上来。另外地球向上不仅排气，而且还排热、排盐、排碱、排硝等。盐碱皆易溶于水，气流也可以带上来此溶液微珠，在空气中水蒸发，就会出现众多盐、碱微粒。气象学家们多年持有固体地球观，不考虑地球内部排气作用对大气环流异常不能忽视的重大影响； 2. 此次霾灾之前是多天的暴雪，少见的寒冬。然而在 1 月初天气突然升温由原来的 -10 ℃ 突然升到 -2 ℃ （这种突发升温再用什么全球变暖解释实在说不过去。全球几十年变暖才会有 1 -2 ℃ ，为什么这里一下子增加 8 ℃ 之多？）这实际上是地球排气也排热。近期已有实测表明华北地热也增温。这和大气无关。为何霾雾多日不散，无风，也是排气排热造成的大气垂直运动。风是水平运动，易感知。 3. 当代卫星对大气中的 H2O( 水汽 ) 、 CO2 、 CO 、 CH4 、 NH3 、 NO2 、等都已有数十万张全球动态排气监测图像，早已证明地球时空及强度上大规模的不均匀排气。 4. 当代地球化学找矿深穿透（ Deep Penetrating ）早已破解地下气流向上携带μ m 级、 nm 级微固体颗粒带到地表。 5. 最后尚需说明，本文并无忽视今后要采取种种措施大力减排改善大气质量的必要性。另外地球排气强烈区在时间上是阵发的，会消减的；在空间上是移动的，不可能老在一个地区固定下来。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-658087.html
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云南连年大旱：关注汤懋苍的地热涡理论
热度 2 杨学祥 2013-2-26 04:09
云南连年大旱：关注汤懋苍的地热涡理论 杨学祥，杨冬红 对于云南连年大旱，最近有报道称“气候是主因 人为因素也有影响”。 气候与气候变化评估室主任张成杰在接受采访时表示，从去年 10 月以来，云南降水量持续偏少，气温偏高，导致气象干旱的持续发展。 http://news.163.com/13/0224/10/8OFLP2B200014JB5.html 大多数人们忽略了地下热能对气候和大气降水的影响。 汤懋苍的地热涡理论 著名气象学家汤懋苍的地热涡理论曾受到国际气象界的关注，在富集地热的地区，有地下水源则含水热气生成巨量云层，降雨充沛，如雅鲁藏布江大峡谷的墨脱地区；缺水则干燥热气蒸腾，烘烤尽土壤水分，造成赤地千里，其前提条件是长期无降水，所形成的干旱称为构造干旱。 无降水的干旱为地表缺水的表层干旱，称为气象干旱，一旦有了降水就会得到缓解。而构造干旱是地下缺水的深度干旱，即使有少量降水也无法缓解。构造干旱的特点是面积大，范围广，时间长，与地热带、构造带和地震带分布和地震周期有关。 能产生降水再循环的不仅有陆地植物的蒸发作用，还有热点和构造活动的释热释气作用。雅鲁藏布江“大峡弯”是地球强构造活动的热点，也是全球降水量最多，热带森林纬度最高的气候变化启动区。热点和构造活动对气候的影响有两个方面，其一是增大温度梯度加强大气对流，其二是把地下水和地幔水带到大气参加降水循环，对比马宗晋等给出的 20 世纪中国大陆及邻区五个地震活动幕的时空分布和高庆华等给出的 20 世纪中国七大江河流域严重洪涝灾害发生年份，可以明显看到地震活动与特大洪涝灾害之间的对应关系。对比全球地震带，沙漠带，构造活动带和水系分布图可以发现，沙漠区主要分布在无地震，少水系、构造相对稳定的地台和地盾，如撒哈拉大沙漠、阿拉伯半岛和澳大利亚西部。 由此可见，热点和构造活动的释热释气是降水再循环不可忽视的一个环节。地热不仅能造成干旱，而且能造成洪涝。沙漠区主要分布在无地震，少水系、构造相对稳定的地台和地盾，表明地热在降水过程中的不可替代作用。旱震理论讨论的干旱与地震关系，指的是构造干旱与地震的关系，其认定和发展对预测干旱和预测地震均有重要的实践意义。 1996 年以来的云南 7 级以上地震空区 　　月亮赤纬角变化周期为 18.6 年。统计数据表明，云南在月亮赤纬角极值时易发生 7 级地震，如，月亮赤纬角最大值年的 1913 、 1950 、 1970 、 1988 年和月亮赤纬角最小值年的 1941 、 1995 、 1996 年都发生了 7 级地震，已出现 4 个活跃周期。 2005-2007 年月亮赤纬角最大值只发生了 6 级地震，出现了长达 17 年的 7 级地震空区，云南地下还有大量能量未被释放。 　　从月亮赤纬角最大值变为最小值需要 9.3 年，从月亮赤纬角最大值变为最大值需要 18.6 年。在 1987 年月亮赤纬角最大值开始的云南第 4 活跃期中， 1988 年（亮赤纬角最大值）发生了澜沧 7.6 级地震、 1995 年（亮赤纬角最小值）发生了孟连县西中缅交界处 7.3 级地震和 1996 年（亮赤纬角最小值）丽江县发生 7.0 级地震，历时 9 年左右。 在 2006-2007 年月亮赤纬角最大值开始的云南第 5 活跃期中， 2007 年普洱 6.4 级地震， 2008 年盈江 5.0 和 5.0 级两次地震，至今地震仍十分活跃。按云南第四活跃期规律，云南第五活跃期强震将持续到 2014-2016 年月亮赤纬角的最小值年，并在 2014-2016 年达到高潮，历时 9 年左右 。 表 2 20 世纪以来白赤交角、太阳黑子与云南强震 （据胡辉等， 2003 ，杨冬红等修改， 2008 ） 白赤交角 太阳黑子 云南强震 活跃期 Ms 大于 7 级强震 最大年 最小年 谷值 峰值 1913 1922 1913 1923 1917 第 1 活跃期 1913 峨山 7.0 ， 1925 大理凤仪 7.0 1932 1941 1933 1944 1937 第 2 活跃期 1941 澜沧耿马 7.0 ， 1941 勐海 7.0 1950 1959 1954 1957 1950 勐海 7.0 1969 1978 1964 1976 1968 第 3 活跃期 1970 通海峨山 7.7 ， 1974 昭通大关 7.1 ， 1976 龙陵 7.3 ， 1976 龙陵 7.4 1987 1996 1986 1996 1989 第 4 活跃期 1988 澜沧 7.6 ， 1988 耿马 7.2 ， 1995 孟连 7.3 ， 1996 丽江 7.0 2007 2016 2009 2021 2013 第 5 活跃期 （ 2007 普洱 6.4 ， 2008 盈江 5.9 ） 7 级地震空区 注：观测确定 2008 年末为太阳黑子谷年， 2013 年预测为太阳黑子峰年。 最近，我们通过计算得出，潮汐也有 2.2 、 11 、 18.6 和 22 年周期变化。潮汐可以使偏离地球质心的内核在液核中产生潮汐波动，潮汐周期与太阳周期的共振效应对解释大气、地磁、地震、海温的 11 和 22 年周期变化更有说服力。这不仅能解释厄尔尼诺事件 11 年和 22 年周期变化，而且能解释地震和大气的 11 年、 18.6 年和 22 年周期变化是受太阳活动和强潮汐的共同驱动和激发。 本文引用地址： http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=306484 本文引用地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-536500.html 潮汐调制降水说 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站 1920 年至 2004 年的径流系列统计资料，以及此间数十个气象站四十余年的降水观测数据得出结论，从上世纪二十年代初到九十年代，黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期段持续的时间长短不一，枯水期持续时间为四至十五年，平均为九年；丰水段持续时间为七至十四年，平均为九点二五年。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十八年左右。 18.6 年是典型的潮汐周期，月亮轨道与地球赤道之间的夹角称为月亮赤纬角，最大值为 28.5 度，最小值为 18.5 度，变化周期为 18.6 年。郭增建等人在 1991 年提出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，因之雨量减少，会形成干旱，历史上，月亮赤纬角最小时的 1941-1943 年（河南大旱）、 1959-1960 年（山西大旱）、 1977-1978 年 ( 山西、长江中下游大旱 ) 、 1995-1997 年（华北、辽宁、吉林等地连续 4-5 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 。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-43465.html 表 1 黄河上游径流丰、枯水循环期（据蓝永超 等人， 2003 ） 丰、枯水循环期 丰水段 枯水段 起止年份 年数 K p 值平均 起止年份 年数 K p 值平均 起止年份 年数 K p 值平均 1920-1938 17 0.94 1920-1921 2 1.04* 1922-1933 11 0.71 1939-1951 13 0.99 1933-1938 6 1.06 1939-1942 4 0.90 1952-1968 17 1.04 1943-1951 9 1.09 1952-1960 9 0.90 1969-1986 18 1.06 1961-1968 8 1.18 1969-1974 6 0.87 1987-1998 12 1.01 1975-1986 12 1.24 1987-1998 13 0.93 注： 1920 年前无资料，暂按丰水期处理。 潮汐形变控制地球地下热能释放 潮汐形变引起的“地球呼吸”不仅影响地下热能释放，而且影响大气 PM2.5 浓度。 北京、上海、广东、山东、河南 2001-2010 年 PM2.5 浓度值变化图表明， 2005-2008 年大部分曲线都有一个 PM2.5 浓度值高峰。原因在于 2005-2007 年是月亮赤纬角最大值，潮汐南北震荡幅度最大，地球潮汐形变和地下排气规模最大，地震活动增强。例如 2004 年 12 月 26 日印尼苏门答腊发生 9.1 级地震， 2005 年 3 月 29 日印尼苏门答腊发生 8.5 地震， 2007 年 9 月 12 日印尼苏门答腊发生 8.6 级地震， 2008 年 3 月 21 日新疆于田 7.3 级， 2008 年 5 月 12 日中国四川汶川发生 8 级地震。由此造成的地下排气对中国大气污染都造成了严重的影响。 2002-2003 年也有一个小高峰，对应 2001 年 11 月 14 日青海昆仑山地区 8.1 级。 2014-2016 年为月亮赤纬角最小值年，潮汐南北震荡幅度变小，地球潮汐形变和地下排气规模最小，中国 PM2.5 浓度值也会相应表小。不利条件是， 2013-2018 年是全球特大地震活跃时期，如果中国周围发生大震，则不利于 PM2.5 浓度值降低。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-661267.html 干旱 - 地震 - 洪水循环 2006 年重庆发生罕见大旱， 2008 年四川汶川发生 8 级地震， 2010 年中国发生暴雨洪水，干旱 - 强震 - 洪水的循环模式值得关注。 我们在 2009 年 6 月介绍了“西部地震是东部灾害先兆”和“地震与洪水耦合”的观点。 2008 年 5 月 12 日四川汶川 8 级地震、 2010 年 4 月 14 日玉树 7 级地震和 2010 年 5-8 月中国暴雨洪水验证了这一观点。 地震专家研究发现，西部地震是东部灾害先兆。中国地震局兰州地震研究所研究员郭增建在西安召开的中国科协 2000 年学术年会上指出， 20 世纪，中国西部共发生了 6 次 8 级或大于 8 级的地震。 1842 年 6 月新疆巴里坤发生 7 级地震， 1843 年黄河中游发生特大水灾： 1932 年 12 月甘肃昌马发生 7.5 级地震， 1933 年黄河中游发生特大水灾； 1957 年 12 月蒙古国西南部靠近中国新疆地区发生 8.3 级大震， 1958 年黄河中游发生特大水灾； 1974 年 7 月在蒙古国和新疆交界处发生 7.2 级地震， 1975 年在河南发生特大水灾。专家还发现，云南、缅甸一带一旦发生 7 级以上地震，长江流域往往发生特大水灾。如 1931 年、 1954 年、 1998 年长江流域特大水灾发生的前半年，在云南、缅甸地区都有大地震出现。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=237805 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogquickforward=1id=665138 美国地质学家发现， 1990 年以来， 15 次 7 级以上的大地震中， 12 个产生表面波（即地震波沿地表或地球内部界面迅速向远方传递），在其他大洲的断层系统上引发了较小型地震。美国地质勘探局的专家帕森斯解释说，科学家早就知道强震的表面波会迅速向远方传递，不过他们此前认为这些所谓的表面波移动引发地震只是特例，但让人惊讶的是，这种地震一直在发生。这些沿着地表或地球内部界面游走的地震波被称为面波，经过遥远的距离后也未缩小的原因在于地球表面是球面：在震中同一半球传播时是扩散，在另一半球是集中。 地震波在传播过程中的能量密度变化，与单位时间扩散的大圆周长 C 成反比。设地震的总能量为 Q ，能量密度为δ，穿过的面积为 S=Cl = 2 π Rlsin φ， l 为单位弧长， R 为地球半径，则有 δ = Q/S = Q/ (Cl) = Q/ (2πRlsinφ) (1) 其中，圆心角φ为震中和地心连线与大圆上任一点和地心连线的夹角。同样，在球壳中点源喷射造成的球面对流，也会有扩散、集中、返回的震荡过程（见图 1 和图 2 ）。 由（ 1 ）式可知，在φ = 0 和φ = π时，能量密度δ为无穷大，在φ = π /2 时，即经过地表最大圆时，能量密度δ最小。这就是说，假定地震波能量在传播中无损耗，震中的地心对称点处的能量密度最大。该公式表明，能量密度δ在震中同一半球中，随震中与地心连线的长度增加而减少；在震中的另一半球，能量密度δ随震中与地心连线延长线的长度增加而增加。 举例来说， 2004 年 12 月发生在印尼苏门答腊外海的强震，就在遥远的阿拉斯加、加州与厄瓜多尔引发了地震。厄瓜多尔（西经 80 ，南纬 0 ）恰恰就是印尼苏门答腊（东经 100 ，南纬 0 ）的地心对称点。这是一个很有说服力的解释。点源激发在球面上的震荡和对流对余震和强降水都存在激发作用（见图 1 和图 2 ）。 图 1 点源激发震荡在球面上的能量密度变化 ( 杨冬红， 2009) 2003 年 23 日 22 时左右，“重庆井喷”发生。井喷事故压井方案的实施时间从 26 日上午推迟到 27 日上午 10 时。整个井喷事件历时 84 小时，大约 17.5 至 21 百万立方米石油天然气喷入大气中，其环境效应不仅仅是硫化氢中毒。据气象部门提供的消息， 2004 年 9 月 2 至 5 日，川东北地区的达州、南充、巴中等市普降暴雨，多数地方降雨量超过 100 毫米，这次降雨是今年以来四川境内雨量最大、强度最强、持续时间最长的一次。其中，达州市渠县累计降雨量已超过 360 毫米，是百年一遇的特大暴雨。开县受灾最为严重——惨遭 200 年一遇特大暴雨洪灾，部分地区为 500 年一遇。 由此看来， 2003 年 12 月 23 日 重庆开县井喷、 2004 年 9 月 2-7 日重庆开县又遭受暴雨洪水的袭击、 2006 年重庆大旱高温和 2008 年四川强震可能有因果关系（见图 2 ）。 图 2 点源喷发在球壳中的全球对流 ( 杨冬红， 2009) 潮汐震荡的特点是，在地球和月亮的中心连线上，面对月亮的地球球面上的点及其地心对称点的潮汐最大，与点源激发在球面上的震荡特征相同。这是潮汐易于激发地震活动的一个原因。本文在这里只是提出问题，并不是严格的论证。证据在于更多资料的积累 。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=29687 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=298801 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-306746.html 地震造成的地球排气，根据其震级的大小，可造成局部的或全球的大气循环。地震前的喷气形成当地干旱，地震后的喷气增大影响范围，伴随气流在球面的传播和返回，可带来暖湿气流形成强降雨。 图 3 点源喷发在球壳中的区域对流 ( 杨冬红， 2009) 初步结论 2009 年以来的云南连续干旱是由于 2005-2007 年月亮赤纬角最大值导致的地球强烈排气造成的， 7 级以上地震空区是地下热能积聚的原因， 2014-2016 年月亮赤纬角最小值的影响值得关注。 相关新闻： 云南连年大旱：气候是主因 人为因素也有影响 2013-02-24 10:29:00 　来源 : 中国广播网 ( 北京 ) 　 中广网北京 2 月 24 日 消息 据中国之声《央广新闻》报道，云南大部地区已连续第四年发生干旱，究竟是天灾还是人祸？ 降水量少气温偏高 导致干旱持续发展 气候与气候变化评估室主任张成杰在接受采访时表示，从去年 10 月以来，云南降水量持续偏少，气温偏高，导致气象干旱的持续发展。 据统计，从去年 10 月 1 日到今年 2 月 17 日，云南省平均降水量为 79.4 毫米，比常年同期偏少 53.4% 。降水天数只有 19.3 天，较常年同期偏少 12.2 天。这两个数字都是 1961 年以来的同期次少，仅仅多于曾发生百年一遇特大干旱的 2009 年、 2010 年的同期。而与往年的其他常年同期相比，云南大部降水量偏少了 2 成以上，中部和北部偏少了 5 到 9 成。 去年 10 月以来，云南省平均气温连续四个多月持续偏高，比常年同期偏高 1.0 摄氏度。 干旱中的人为因素 近 20 年来，每到雨季各个烟草种植县和乡镇大量发射防雹弹，由于雨季到来的时候正是烤烟生产的季节，防雹弹能够保证烤烟的产量和质量，但肯定会影响天气。 部分地区水土资源过渡开发造成水土流失和生态环境恶化。 疯狂毁林破坏了自然循环功能。近年来为了发展经济，一些地方大量种植桉树。桉树是被称作抽水机的经济林。虽然桉树是否导致干旱还在专家的争论之中，但有村民反映桉树林区寸草不生，连蚂蚁都找不到。 此外，畸形的库塘安全管理理念导致了蓄水严重不足，干旱连续发生也暴露出当地水利设施不足，大量投入却没有得到应有的回报。 本文来源：中国广播网 http://news.163.com/13/0224/10/8OFLP2B200014JB5.html
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杜乐天：对今年一月份我国霾雾重灾原因的浅见补遗
热度 2 杨学祥 2013-1-31 05:56
杜乐天：对今年一月份我国霾雾重灾原因的浅见补遗 编者按：杜乐天教授最近发来文章指出， 今年一月份在中国东部广大地区出现了霾雾天气，其严重程度、时间之长、次数之多，历史罕见。社会舆论一片哗然，说什么的都有。普遍的看法是此等霾雾全是工业和行车排放污染人为因素。但是除了人为因素是否还存在自然因素呢？本文现提出一下 6 点疑问。 事实上，在 2013 年 1 月 11 日上午 8 点 18 分，云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组发生山体滑坡灾害事故。目前已造成 42 人遇难、 2 人受伤。本博主在 1 月 10 日指出，近两个月以来，降温与潮汐组合有很好的对应关系。 12 日全国大部回温，与 9-12 日强潮汐组合对应，这是值得关注的反常，增温显著地区可能与地下热能释放有关。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-651712.html 我在 11 日早 5 时 41 分指出，云南、贵州、四川、西藏（特别是中国、印度、缅甸、尼泊尔交界地区）、辽宁、内蒙、青海、甘肃、新疆增温最显著地区，与近期的地震频发区有很好的对应关系。河北和山西的异常增温值得关注。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=651873 云南省昭通市镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组山体滑坡灾害事故发生在全国异常增温最高值地区，增温幅度为 4-12 ℃，滑坡前的地缝开裂导致内能释放，是异常增温的一个原因。我们提出了警告，但被忽视。 http://bbs.sciencenet.cn/blog-2277-652222.html 地球排气是地热释放和雾霾形成的自然原因，污染是雾霾形成的人为因素。除此之外，地震频发和气候异常等因素造成的地质和气象灾害也应在我们的研究范围之内。 公布的材料表明此次重霾前后一共 4 次（到本文撰写的 1 月 30 日为止），分别是 7 — 13 日， 16 — 19 日， 21 — 23 日， 26 — 30 日。与 1 月 9-12 日、 16-19 日、 21-23 日、 27-30 日四次潮汐组合一一对应，与地球潮汐形变、自转速度变化造成的“地球呼吸”相一致。计算表明，地球潮汐形变造成的地壳容积周期变化，可以形成地球的呼吸运动。异常规模的地球呼吸与地震火山活动相对应，与异常雾霾天气相对应，值得深入研究。 参考文献 杨学祥 , 宋秀环 , 刘淑琴 . 地球潮汐形变的数值评价 . 地壳形变与地震 . 1997,17(2):53-58. 杨学祥 . 潮汐形变的计算与厄尔尼诺发生规律 . 中国学术期刊文摘 , 1999, 5 （ 11 ）： 1448~1449 杨学祥 . 星体能量释放脉动机制与厄尔尼诺事件预报 . 中国学术期刊文摘 , 1999, 5 （ 12 ）： 1519~1521 杨学祥 , 陈殿友 . 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系 . 地壳形变与地震 ,2000,20 （ 3 ）： 39~48 杨学祥 . 地球自转与地球形变的轨道效应 . 长春科技大学学报 , 2000, 30 （增刊 ; 吉林省地球物理年会专辑）： 112~117 杨学祥 . “地球呼吸”的气候证据 . 中国学术期刊文摘 . 2001, 7 （ 2 ）： 223~224 杨学祥 . 厄尔尼诺事件的时空特征及其地球物理解释 . 中国学术期刊文摘 . 2001, 7 （ 4 ）： 509~510 杨学祥 . 全球变暖、构造运动与沙漠化 . 地壳形变与地震 . 2001, 21 （ 1 ）： 15~2 正文： 对今年一月份我国霾雾重灾原因的浅见补遗 杜乐天 今年一月份在中国东部广大地区出现了霾雾天气，其严重程度、时间之长、次数之多，历史罕见。社会舆论一片哗然，说什么的都有。普遍的看法是此等霾雾全是工业和行车排放污染人为因素。但是除了人为因素是否还存在自然因素呢？本文拟就此做些不成熟的补充。对事物的认识应当实事求是，讲真话，不宜一边倒，现提出一下 6 点疑问： 1. 首先在灾害性质上有疑。如果重霾全部由于人为，那应当是逐渐积累的渐变过程。但此等重霾是突发事件。以前的天气都算正常，十一五期间大气污染总体还是下降趋势，但到了一月，一天之内突然竟是天昏地暗，来势极猛，极快，并不是渐渐变浓。 2. 在时间上也反常。本来一月份是隆冬，冷空气活跃，大气对流强，不至于使阴霾如此之浓和之久。然而实际上一直不散，前后闹了一个月。 3. 在空间上也有疑问，霾雾如纯为工业排放，可是为什么不管城乡、平原区，工业区、非工业区普遍浓浓霾雾？ 4. 在霾雾成分上也有很多疑点。现在社会上把 PM 2.5 作为大气污染主要指标。现在要追问：有何充分根据认为凡是 PM 2.5 级微颗粒全部都是工业和汽车排放给的？在科学上早已发现大气中此等微颗粒有几十种，不同种有不同来源。此中的微颗粒到底有多少是人为来源？我们并不知道这一情况，就认为全部来自工业排放因素，显然是证据不足的。人们对事件可以提出这种那种疑问，但疑问并不是一次性的，对疑问仍然还可以再疑问。 5. 在霾雾的微颗粒量上也有疑问。现在公布的数据如下：各地的测量结果 PM 2.5 是每立方米中含有几百到上千微克，霾雾分布面积是几十万到 130 万平方公里。现在假定平均 PM 2.5 浓度为每立方米中 500 微克，浓霾的大气厚度为 2 公里，分布面积 100 万平方公里，则其中的 PM 2.5 总含量大体是 1 ×10 15 毫克，或者是 100万 吨！这么巨量的微颗粒难道都是工业排放的吗？更奇怪的是，公布的材料表明此次重霾前后一共 4 次（到本文撰写的 1 月 30 日为止），分别是 7 — 13 日， 16 — 19 日， 21 — 23 日， 26 — 30 日。每一次之后就是晴天，霾雾全吹跑了。过了这几个晴天第二次霾雾重来，以下几次依此类似。这表明只是空挡的两三天就能积累起 100万 吨巨量浓霾，就更加令人不可思议。1000万吨(公布数据2010年全国工业烟粉尘排放量也只有1446万吨)是全国一年的排量,远远小于此次霾雾.再者,一月霾雾向西没过太行山,山西是晴天.这也证明霾灾主要发生于华北盆地. 6. 人们尽可以把此次霾雾重灾归因于工业汽车排放污染。这就表明今后我们没有希望再来晴天，这不等于自设绝望吗？即使把中国东部的工业、汽车全停了，也解决不了问题。此等议论不仅对解决问题于事无补，反而加重了人为的制造紧张。实际上，此次霾灾之后不久就会雾消云散大晴天的。当然，不排除霾雾再来。我们切切不要只寄希望过几天北方寒流来到把霾雾吹掉就好了。这不是理由。请见下述愚见： 1. 此次重霾具有地区性特点。主要发生在华北盆地和部分四川盆地。盆地是气盆，到处向上排气，不过时空上很不均匀。时强时弱，地区地质构造也不同排气强度也有异。此类盆地有很厚的土层，深部气流还可以使之更为疏松，很容易把土中微颗粒带上来。另外地球向上不仅排气，而且还排热、排盐、排碱、排硝等。盐碱皆易溶于水，气流也可以带上来此溶液微珠，在空气中水蒸发，就会出现众多盐、碱微粒。气象学家们多年持有固体地球观，不考虑地球内部排气作用对大气环流异常不能忽视的重大影响； 2. 此次霾灾之前是多天的暴雪，少见的寒冬。然而在 1 月初天气突然升温由原来的 -10 ℃ 突然升 到 -2 ℃ （这种突发升温再用什么全球变暖解释实在说不过去。全球几十年变暖才会有 1-2 ℃ ，为什么这里一下子增加 8 ℃ 之多？）这实际上是地球排气也排热。 近期已有实测表明华北地热也增温。这和大气无关。为何霾雾多日不散，无风，也是排气排热造成的大气垂直运动。风是水平运动，易感知。 3. 当代卫星对大气中的 H 2 O( 水汽 ) 、 CO 2 、 CO 、 CH 4 、 NH 3 、 NO 2 、等都已有数十万张全球动态排气监测图像，早已证明地球时空及强度上大规模的不均匀排气。 4. 当代地球化学找矿深穿透（ Deep P enetrating ）早已 破解地下气流向上携带 μm 级、 nm 级微固体 颗粒带到地表。 5. 最后尚需说明，本文并无忽视今后要采取种种措施大力减排改善大气质量的必要性。另外地球排气强烈区在时间上是阵发的，会消减的；在空间上是移动的，不可能老在一个地区固定下来。 相关新闻： 中国灰霾面积达 130 万平方公里 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/1/274458.shtm 雾霾导致北大西洋温度波动 作者： Ben B. B. Booth 来源：《自然》 发布时间： 2012-4-25 10:37:21 雾霾能够改变气候潮吗？图片来源： NASA 持续达数十年之久的北大西洋温度波动因影响从飓风活动激增到非洲荒漠草原干旱的一切而为人们所熟知。 科学家曾将这些温度波动归因于从南方带来温暖的洋流强度的自然振荡。 然而一个气候科学家研究小组在 4 月 5 日出版的《自然》杂志上提出，北大西洋上的大气雾霾——即从烟囱到火山喷出的所有小微粒——的盈亏驱动了这里的海洋温度变化。 雾霾通过遮挡射向海洋表面的光线数量来发生作用，就像在美国所处的大西洋中部上空拍摄的图像（如图所示）所展示的那样。 英国气象局哈德莱中心的气候学家 Ben B. B. Booth 和同事指出，较早的气候模型无法重复这一效应，而新一代的模型则办得到。 如果雾霾真的驱动了大部分的北大西洋温度波动，那么长期的气候预报将不得不介入遥远的雾霾业务，从而预测火山的爆发和污染物的趋势。（来源：中国科学报 赵熙熙） http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/201242510372136823528.shtm 2013 年 1 月潮汐组合：低温进入高潮 2012-11-29 06:53 2013 年 1 月潮汐组合：低温进入高潮 杨学祥，韩延本，乔琪源，杨冬红 2012 年 10 月 -2013 年 1 月，月亮近地潮和日月大潮的间隔时间不超过 3 天，为强潮汐时期。 2013 年 1 月是 2012 年 10 月 -2013 年 1 月强潮汐时期的第四个月。全球 7 级以上地震， 9 月发生 1 次， 10 月发生 2 次， 11 月上旬发生 2 次（截止到 28 日），地震增强趋势明显，伴随厄尔尼诺的增强， 11-12 月地震可能进入本轮高潮， 1 月低温进入高潮。 潮汐组合 A ： 2013 年 1 月 5 日 为日月小潮（下弦）， 3 日月亮赤纬角达到极小值北纬 0.0002 度，两者强叠加，赤道和两极潮汐变化幅度变大，地球扁率变大，地球自转变慢，有利于拉尼娜发展（弱），可激发地震火山活动和冷空气活动。 潮汐组合 B ： 1 月 12 日 为日月大潮， 10 日月亮近地潮， 9 日月亮赤纬角达到最大值南纬 20.5247 度，三者两两强叠加，潮汐强度较强，潮汐南北摆动最大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），可激发地震火山活动和冷空气活动。 潮汐组合 C ： 1 月 19 日 为日月小潮（上弦）， 16 日月亮赤纬角达到极小值北纬 0.0002 度。两者弱叠加，赤道和两极潮汐变化较大，地球扁率变大，地球自转变慢，不利于厄尔尼诺发展（弱），可激发地震火山活动和冷空气活动。 潮汐组合 D ： 1 月 23 日 月亮赤纬角达到最大值北纬 20.92863 度， 22 日为月亮远地潮， 21 日为冬至，太阳在南回归线（南纬 23 度半）， 23 日月亮潮和太阳潮近似在同一纬度，三者强叠加，潮汐南北摆动恨大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），可激发地震火山活动和冷空气活动。 潮汐组合 E ： 1 月 27 日 为日月大潮， 30 日月亮赤纬角达到极小值北纬 0.0002 度。两者弱叠加，赤道和两极潮汐变化较大，地球扁率变大，地球自转变慢，不利于厄尔尼诺发展（弱），可激发地震火山活动和冷空气活动。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-637299.html 震中 发震时刻 震级(M) 纬度(°) 经度(°) 深度(千米) 参考位置 地图 2013-01-31 07:03:46 6.0 -10.5 166.5 20 圣克鲁斯群岛 地图 2013-01-31 04:15:43 6.7 -28.1 -70.8 30 智利 地图 2013-01-29 00:38:55 6.1 42.6 79.7 20 哈萨克斯坦 地图 2013-01-27 17:59:27 6.0 -16.1 -173.2 20 汤加 地图 2013-01-22 06:22:54 6.0 4.9 96.0 30 苏门答腊北部 地图 2013-01-20 18:48:47 6.0 64.8 146.5 20 俄罗斯 地图 2013-01-05 16:58:21 7.8 55.3 -134.7 10 阿拉斯加东南部海域 http://www.ceic.ac.cn/
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[转载]大旱灾难源于错误的气象学解释
杨学祥 2010-4-3 09:01
标题：大旱灾难源于错误的气象学解释 作者：杜乐天 2010年4月3日　　星期六　 中国地学哲学首页 学术争鸣 当前争鸣 大旱灾难源于错误的气象学解释 杜乐天（2010年3月22日） 近日来云南、贵州、广西、四川大旱，极其严重，突然成为当地以及全国近期相当头痛的紧急社会生计问题。不分男女老幼齐上阵打井挖沟抗灾，生产系统顿然陷于忙乱，大地龟裂，河湖干涸，形势非常严峻。 千百年来人们深受大旱之苦。尽所有的努力也只能被动应对，逆来顺受。大灾临头，付出惨重代价，勉强地渡过了一关，隔些年月又迎来再次的苦难。为什么出现奈何天这种灾难潮？经过多年的研究发现根源不在天（天是不变的，怨天也没用）。真正的祸害是人们的认识上有大问题，再具体地说是当代气象学对大旱成因的解释存在错误。老百姓和政府是听专家的。且看对这次西南大旱以及过去对大旱所做的三大理论解释： 1.青藏高原隆升。说是南来水气受阻。这样解释北方旱情还勉强可以，然而现在偏偏是西南大旱，青藏高原挡不住。连高山之南的印度也多年大旱，又做何解释？另外，青藏高原隆升是上千万年的事，为什么北方并非是年年大旱，也有多年风调雨顺，高原隆升为何又不起作用了？ 2.季风反常，大旱了用季风反常解释，大暴雨来了也用反常解释。彼此逻辑矛盾，令人费解。 3.厄尔尼诺影响，这一条就更加遥远。众所周知，厄尔尼诺是大尺度气象变异，而我国西南地区仅仅是小区域小气候，这几个月中国东部距厄尔尼诺更近，为何没受旱灾？这种公式化的解释就是在气象学界内部也不是公认，远非定论。 上述三条解释既可适用于今年西南大旱，明后年也适用于其它地区大旱。另外用它解释大水、洪灾也照样适用，问题更为严重的是这三条全部是人间无能无力来改变的，最后必然的结论是只好听天由命！善良的气象学家们肯定地是站在民众这一边的，但他们的这些言论却帮着老天说话，使整个社会绝望。我认为大灾到来首先是全力救灾，但也要同时对这些气象学理论进行揭短。一句话，上述解释是错误的。主要根据如下： 1.大气圈只是地球表面一层极为稀薄的气膜，其质量只等于地球的0.00009％，在地球内部还有至少500个大气圈的气流，其能量更是不可比拟，温度n00℃到n000℃，所载热能和化学能是大气圈根本不具备的。地球天天时时在时间、空间上不均匀向外反重力强烈排气，时弱时强，对大气圈的环流，气温、气象、气候有不可忽视的重大影响。 至今为止，西方气象学几乎完全忽视地球排气的存在，这是气象学理论的一个致命伤，不仅如此，更值得严重关切的是它迷糊了政府和民众，使人们被动而束手无策。由于大旱成因的认识混乱，必然使预测失误，到头来整个社会遭殃！ 2.我们认为大旱主要是地球深部强大的排气、排热作用使大气环流出现紊乱和异常而发生的。现举3个近例如下： 1）2000年整个北方春旱无雨，哈尔滨一带江水水位降低而断航，吉林省自有记录以来发生最重的旱灾，受灾农田近4000万亩。另外，华北有100多个城市缺水限量供应。与大旱同时，全区气温出奇的增高，6月13日北京39℃，整个华北也连日高温（37℃）。气象学解释是由于高温才无法降雨而旱，而事实是地球排气和排热加强所为。这有我们当时对卫星热红外上千张动态图像观察为证，初步结果见《科技日报》2000年8月5日拙文 地球在哮喘干旱热灾之源。 2）2006年四川大旱。我们从2006年1月1日到8月31日的卫星co动态图像（每2小时一张）很明显的看到从1月起华南华北出现大面积n106km2的排气加强，co体积分数约为25010-9（邻区只有12510-9），到7月份co排放已减弱，然而在重庆地区仍然是孤立的高排区。地球排气可有一二十种成分，co排放肯定还表明存在其它不少气体。 值得强调，凡是大旱地区，森林草原也易发生大火，2006年重庆大旱如此，前述2000年北方大旱也如此。大旱和大火居然同时发生是不能只用大气温度高来解释的。我们对森林大火成因专门的研究证明大火和高温都是地球排气的后果（排出的深气是可燃的），请见《地学前缘》2006年第二期拙文区域森林大火的真正成因。 3）今年的中国西南大旱，同样又是大气增温。大气混浊，也是地球排气排热的产物。我国各地竟日不散的霾雾不是水汽雾，太阳晒一天也不消散，而是极为细微的尘埃悬浮。它们是强大的地深气流向上排气带上来的。这方面早有证实，当代地球化学地气找矿方法可借地表土壤、雪层微粒部分提取来发现地下500m深存在盲矿体。 综上所述，可以得出以下两点重大启示： 1.西方气象学关于自然灾害成因的理论漏洞百出，多年无大进展，对众多气象灾害解释公式化、老一套，误事而害人不浅，国人不应把那些理论视为经典当成教条。此等理论根本不考虑地气对天气的重大控制，是一个致命缺陷。顺便提及，近年关于全球气温升高全部归诿于人工排放的喧嚷，再次表明西方气象学理论的破绽。 2.既然大旱成因表面上看是前述三条（我们并不否认），而根子是地球排气排热，那么，我们就可以通过有计划施工深度不同的钻孔人工可控地集中使其放气，并加以收集利用。地气是能源，一举双得，既消祸又增福（待另外再加详细论证）。 http://www.dxzx.org/ShowArt.asp?id=21
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重新认识我们的地球（之十）热能的作用及地质内动力和外动力的对立统一关系
池顺良 2010-3-18 08:53
重新认识我们的地球 （之十） 热能的作用及地质内动力和外动力的对立统一关系 池顺良 地球内部的热与自转动能是地球能够支付地壳运动巨大能量支出仅有的两大能源。半个多世纪来，地球动力学主要以地球内部的热如何转化为地壳运动动力作为主要研究方向。这里提出的内波假说则以地球转动能作为地壳运动主导力源。但内波说并不轻视热的作用，内波说将热看作内波运动发生地点与运动速率的重要控制因素而予以高度重视，同时，内波假说也十分重视源自强大的太阳辐射能的外动力地质作用。 （ 1 ） 内波运动发生地点与速率的控制因素 地球转动能转化为推动地壳运动的动力，需要经过许多中间环节，转化的流程大致如（图 1 ）所示。 图 1. 地球转动能转化为推动地壳运动动力的流程图 地月系统转动能，在日、月引潮力作用下引起地球潮汐变形，由于层间位移与应力传递，在莫霍面上产生了微弱的，然而是定向并长期作用的潮波驱动力。微弱的潮波驱动力作用在正常粘滞系数岩层上（ 10 20 Pa S ～ 10 22 Pa S ），引起岩层的蠕变速率小于 10 -16 / s ，如此微小的蠕变速率使大地构造运动实际上难以发生，该地区相当处于稳定大陆克拉通状态。但当莫霍面附近区域温度升高，岩石发生部分熔融；尤其当存在差异应力时，岩石流变强度强烈弱化，岩石有效粘度可降低 3-4 个量级。此时，在潮波驱动力作用下，岩层的蠕变速率可达到 10 - 12 /s ～ 10 -13 / s ，该区域进入地壳运动活跃期（图 2 ）。 金振民对部分熔融 (5%) 的上地幔岩在剪切应力作用下岩石的动态熔融特性进行了实验和理论研究，取得重要结果。实验结果有力地证明，在剪切应力作用下，岩石动态熔融使流变强度发生强烈弱化、岩石等效粘度可降低几个数量级（金振民， Nature. vol. 372, pp.164-167, 1994 ）。在热积累和交变潮汐剪切应力共同作用下，莫霍面临近区域的下地壳及上地幔物质，由于等效粘度大幅度下降，使该区域微弱的潮波驱动力能够以较大的速率使下地壳及上地幔物质相向迁移引起莫霍面形成波动起伏。 图 2. 不同大地构造类型的上地幔物质应变速率 ( ) 、等效粘滞度（ ）随深度变化图（孙平等，地球科学， vol.21 ， No.1 ， 1996 ） I ．裂谷；Ⅱ，大陆拉张带；Ⅲ，克拉通 由此看来，地壳深部热积累是内波运动发生与运动速率大小的重要控制因素。另一方面，构造运动对热的积累又施加影响。如地槽回返后期，由于中央隆起致使上部地层广泛开裂及伴随的岩浆活动使地壳蕴藏的热能大量散发，最终导致地槽活动停顿。而处于沉降期的沉积地区，由于不断增厚的沉积地层覆盖，地槽沉降带上方就如加盖了一个地热反射层，使该地区深部热积累增强，引起上地幔热量积累及上地幔岩部分熔融，加速玄武岩浆分异上升垫托到地壳底部，地壳加厚总体抬升，成为大陆地壳增生的促进因素。 （ 2 ）构造运动旋回周期性的主要原因 历史地质学指出，大地构造运动具有某种周期性。构造运动在全球各地此起彼伏地发生。加里东运动、海西运动或阿尔卑斯运动，我们在每个构造旋回中可以看到同样过程的周期重演。每个构造旋回期间，地壳运动按照类似的方式发展，但各个发展阶段又不是严格同期进行的。如果我们把同一旋回中相距很远的各地槽相对比，一个旋回各阶殷的经过也是不同的。例如，阿尔卑斯旋回各地槽拗陷的开始时期，各处都不相同，大致介于二叠纪和中白垩纪之间。 回返经过的不同期性，也表现得很清楚。在加里东旋回中，大部分的回返发生于奥陶纪末，但在北阿巴拉契亚山，回返直到泥盆纪初才发生（ Белоусов， B.B. 主编，马万钧等译，大地构造学基本问题， 1959 ） 大地构造运动具有的旋回性及周期性，及周期运动的非严格同期性说明大地构造运动是具有某种控制条件操纵的自组织过程。某个过程的进行、终止与转变全依赖于演化条件的具备与成熟。这些条件中最重要的一条是构造地区的热积累与释放。 根据地壳与上地幔中放射性元素的含量，可估算得：使稳定地台区莫霍面深度部位大致 400 ～ 600 ℃温度上升到地槽活动带莫霍面深度部位通常具有的 800 ℃以上的高温，大概需要 1.5 亿 ～ 3 亿年时间（ ] 侯得封、欧阳自远、于津生，《核转变能与地球物质的演化》，科学出版社， 39-52 页， 1974 ） 由于潮波驱动力及莫霍面原始微小起伏全球各处都存在，只要温度条件具备了，该区域的构造旋回活动就总会发生。这就是全球大地构造旋回运动具有周期性，两次旋回间大体间隔约 2 亿年时间但又非严格同期的原因。 热能的积聚成为内波运动发生地点与速率的主要控制因素。 （ 3 ）地质外动力在地壳运动中的重要地位 经典地质学在讲述地质内动力作用与地质外动力作用的关系时，强调两种作用都是连续的作用过程，有时内动力作用占主导，有时外动力作用占主导。内动力作用造成地形起伏而外动力作用总是力图减小地形起伏，抵消内动力作用造成的地形差异。主张地质内动力与外动力是对立统一的。 板块说引进了强大的驱动力源，可以驱使一个巨大的岩石圈板块强力插入另一板块的底部。具有如此强劲动力的理论体系无须考虑外动力作用存在与否，都不会影响动力事件的进程与结果，因而在板块说中很少讲述地质外动力的作用。 内波说则不然，它依靠潮波驱动力担任地壳运动主导力源。外动力地质作用使正向地形剥蚀，负向地形堆积引起的负荷重分布对潮波驱动力的驱动作用将产生巨大影响。（之四） ～（之六） 中关于地槽演化的有限元数值实验说明，地槽演化中，剥蚀搬运的外动力地质作用是必需的动力因素。前文已经指出，对于缺乏外动力作用的大洋底，在潮波驱动力驱使下形成的构造，由于潮波驱动力与已形成的莫霍面斜坡处重力恢复力间形成某种平衡，构造作用会停顿下来。相反，在大陆与海陆交界地带，由于存在强烈的地质外动力作用，内动力地质作用形成的地形差异时刻受到地质外动力作用的改造，始终达不到平衡状态，因而构造运动得以不断进行。 在内波假说中，地质内动力作用与地质外动力作用已成为一对相互依存的矛盾：地质外动力作用只有在地质内动力作用形成地形起伏后才能发挥；而地质内动力作用也只有当存在地质外动力的激活时才能持续进行。在内波说理论框架下，大地构造学终于有了一对相互依存的矛盾。 潮汐驱动力作用下的莫霍面内波成波作用、地热的高低决定物质的可流变性、剥蚀搬运的地质外动力作用引起的负荷重分布以及地球本身巨大的重力，这些相互联系的因素分别发挥各自的功能，促使地壳运动一幕接一幕地发生。 （ 4 ）全球构造理论中的物源问题 内波说是以地球自转能为主导能源的全球构造动力学假说。运动是物质的运动，所以地壳运动理论除了力源因素，地壳物质的来源是与力源并列的重要因素。根据地球化学研究，构成地壳物质初始成分的玄武岩浆来自上地幔岩的分异。地幔分异及陆壳、洋壳物质的由来，成为全球构造理论两大组成内容（力源、物源）之另一重要内容。 关于玄武岩浆如何由上地幔岩中分异，杜乐天研究员从微观上揭示了玄武岩浆如何由上地幔岩中发生、发育的过程。他的研究指出，地球内部的挥发性成分和超临界流体，即地球的排气在玄武岩浆形成中起着重要的作用。 关于玄武岩浆如何由上地幔分异形成洋壳与陆壳以及溢流玄武岩等有关物源方面的问题，将在以后讨论。
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