赵得秀
(华北水电学院水利职业学院,河南郑州450011)
本文涉及一种超长期天气预报方法。众所周知,大气环流发生反常变化是形成水旱灾害的直接原因。大气环流运动的能源是太阳辐射。从人造地球卫星的观测,太阳常数仅有不规则的微小波动,其变化范围仅有0.2~0.5%。可以认为,大气环流的能源是一个相对稳定的能源,能影响地球接收太阳辐射,才能影响大气坏流的变化。而能影响地球表面接受太阳辐射或影响地球表面温度的外部因素只有日食与地震比较显著,这是形成大气环流异常变化,形成旱涝灾害的主要原因。
(一)从天文学知道,每年至少发生两次日食,最多可有五次日食(1935年),每次日食在中、低纬度的月影面积可达1×108km2;日食从初亏到复圆一般要经历2.5小时以上,最长可达3.5小时;一次中低纬度日食,可使地球月影区损失热量达1×1014MJ;其辐射损失是显著的。1987年9月23日日环食,安徽省宿县裸地温度降低15℃,最大食分为0.95,西太平洋海面(19°30'N、120°40'E)温度降低14℃,食分为0.68。1997年3月9日日食,哈尔滨雪面温度降低9℃,食分为0.8。由于是大面积不均匀降温,增加了大气环流的有效位能,是影响大气环流运动的主要因素。
(二)全球平均每年要发生5级以上地震970次,其中大于7级以上的地震20次。环太平洋地震带平均每年因地震释放的能量为全球的77%,地震前由于地下岩石受力,岩石正空穴电子在高压下被激活而产生红外辐射,使震区大面积增温。使震区大面积增温。从1989年在大陆观测11次5级以上地震在震区都出现大面积增温,墙温幅度为2.3~15.5℃,持续时间为2~7天,增温面积为数十万至百万km2,2005年12月2日印尼苏门答腊强地震,地震前增温面积达800万km2,海上地震亦有增温现象。环太平洋地震带又处于热带风暴的多发区,地震前的增温区无异会对台风的路径产生影响,亦影响大气环流运动。
从1981年以来,用日食效应相似年的方法进行超长期旱涝趋势预报,亦取得较好效果。如成功预报了1981年、1982年、1983年长江大水,1996年两湖流域大水,1998年长江上中游大水及1986年华北大旱。 1989年以后用中国科学院大气物理研究所二层大气流模型,以日食作为强迫源进行数学模拟计算,经过1991年、1994年,1995年、1996年模似计算,长江以北计算结果与实况一致,长江以南较差。这说明,旱涝趋势是可以计算的。在2000年以日食、地震做强迫源,对1999年及1993年(美国密西西比河第二大洪水年)进行模拟计算,再现了我国1999年华北干旱及1993年美国密西西比河暴雨区;2002年、2003年、2004年及2005年5月用南京大学大气科学系五层混合大气环流模型,以日食、地震做强迫源,计算出2002年汛期长江两湖流域、2003年汛期淮河暴雨区,2005年珠江、西江、闽江、淮河、辽河等特大洪水,预报与实况基本一致,2004年在北半球其它区域预报亦是准确的,如美国密苏里与俄亥俄洪水及印度中部与西部洪水;在2005年预报多瑙河下游、伏尔加河、第聂伯洪水亦是准确的,预报美国南部沿海多雨区与淹没新奥尔良的飓风路径亦极为接近,这是超长期天气预报的一条新路。该方法已取得专利。专刊号:ZL97100633.4,申请号:99126683.8。
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