地磁指数预报_地磁指数预报不准确的原因_1

地磁指数预报_地磁指数预报不准确的原因

       大家好，今天我想和大家探讨一下“地磁指数预报”的应用场景。为了让大家更好地理解这个问题，我将相关资料进行了分类，现在就让我们一起来探讨吧。

1.地磁和地电流在地震前会发生什么变化？

2.地震云真能预测地震吗 地震云出现多久会地震

3.太阳磁暴对地球影响

4.徐文耀的学术贡献

5.地磁暴什么时候开始

6.地震预报方法的探索

地磁和地电流在地震前会发生什么变化？

       这是一篇新闻报道 你可以略知一二 根据这个变化预测地震现在在学术界还有争论，当年512过后也有人拿出之前的研究成功，但是这些都是事后了，也没有真正应用在地震预报上

       DST指数测量的是中低纬度地磁水平方向的扰动，反映的是赤道上空的环电流强弱，当有带电粒子进入环电流区域，环电流就会增强，由于环电流产生的磁场会削弱地磁场，在地面就探测到地磁场减弱的现象。

       地磁DST反映的是地球外部磁场的扰动，而地震的发生是因为地球内部的板块间活动，有人提出过用卫星来揭示地震发生前的地磁异动，但这还处在未启动阶段，地震与地磁的关系在地磁学里还没有理论性的分析。

       各地频传“要地震”

       专家称两者没有必然联系

       金陵晚报记者王君

       最近两天，地球磁场的DST指数陡然跳水，根据国家空间环境预报中心的监测，在6月17日至6月18日间，地磁DST曾在6小时内急降了将近90。

       而与此同时，前天深夜到昨天清晨，全球多地发生了有感地震。两者之间有必然关联还是仅仅是巧合？网络上各种意见纷纷扰扰。

       记者采访了紫金山天文台的空间活动专家和南京市地震局的地震专家，他们均表示，近期发生了一次比较强的地磁暴，扰动了地球磁场，而地磁暴和地震的发生，可能有某种偶然性的联系，但是并没有特别直接的必然关联，也不会对我们的生活造成比较大的影响，大家不用担心。

地震云真能预测地震吗 地震云出现多久会地震

太阳磁暴：当太阳表面活动旺盛，特别是在太阳黑子极大期时，太阳表面的闪焰爆发次数也会增加，闪焰爆发时会辐射出X射_、紫外_、可见光及高能量的质子和电子束。其中的带电粒子(质子、电子)形成的电流冲击地球磁场，引发短波通讯所称的磁暴。

       磁暴时会增犟大气中电离层的游离化，也会使极区的极光特别绚丽，另外还会产生杂音掩盖通讯时的正常讯号，甚至使通讯中断，也可能使高压电_产生瞬间超高压，造成电力中断，也会对航空器造成伤害。

太阳磁暴对地球影响

       不能。地震云是一种被误传为可以提前预测地震的云，目前尚无准确定义，也不被气象专业或地质专业所认可，主要在中国和日本民间流传。中外科学界、地震局和气象局等机构曾多次对此辟谣，强调没有有效证据表明云可以用来预测地震。

       由于地震云缺乏最基本的定义表述，只要“看起来奇怪”的云都被划为地震云，所以难以总结其特征。许多人认为的形形色色的地震云，以高积云或层积云居多，因为这两种云容易形成网状、波状（肋条状）、絮状、透光、放射状、荚状等怪异的样子；再加上有时出现在傍晚或早晨，染上了晚霞或朝霞的颜色，就更被疑为天有异象了。

       然而高积云、层积云，包括其它被疑为地震云的云，在云的科学分类云的分类中都有其对应的属种，其成因也有科学解释，并不能用以预测地震。

扩展资料：

       地震云学说从未被主流科学界所接纳，地质或气象方面的专业人士都曾或委婉或直接地加以反驳，既不是气象学术名词也不是地质学术名词。?

       气象学家认为，那些所谓形状各异的云多与高空气流活动有关，并不罕见；全球各地的气象站也从未监测到地震之前地表温度有系统性地增温。坊间流传的“地震云”大多为中高层的高积云或卷层云。

       地质学家则表示，地磁场的改变并非易事，电磁场影响云的分布也缺乏理论支持。换言之，如果可以通过观云来预知地震，人们为何不能直接监测地磁场的异常活动。所谓地震云预测的成功案例，大多是一个城市出现地震云，几天后，相距几千公里外的另外一个城市发生地震。

       曾任中国气象局局长、现任中国地震局局长的郑国光，在接受凤凰卫视主持人吴小莉的独家专访时指出，目前科学上还没有对地震云的认定 。地震是固态地理的现象，现在没有充分事实证明地震与天气二者间有内在关联性，也没有证据证明可以通过卫星云图来预测地震的发生。

       百度百科-地震云

       百度百科-地震前兆

徐文耀的学术贡献

       太阳磁爆对地球的影响如下：

       1、气象：太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流（也称为太阳风），这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击，可能会对地球的大气环境和气象带来影响，如极光等现象可能会增强或减弱，甚至消失，另外还会产生杂音掩盖通讯时的正常讯号，甚至使通讯中断。

       2、磁场：太阳磁暴会影响太阳的磁场，从而影响地球的磁场。地球磁场是地球的保护力量，可以减少太阳风对地球的侵扰，但太阳磁暴会使磁场发生扰动，可能会对地球的空间环境和电磁环境产生影响。磁暴会增强大气中电离层的游离化，也会使极区的极光特别绚丽

       3、电磁场：太阳磁暴会激发太阳的高能带电粒子流，这些高能粒子流会以极高的速度向地球方向冲击，可能会对地球的电磁场产生影响。例如，太阳风中的高能粒子流可能会干扰地球上的通信系统和电子设备的正常运行。

磁爆：

       磁暴（全称：地磁暴，英文名：Geomagneticstorm）指的是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。以地磁指数来表征磁暴的大小。磁暴的强度可以表征太阳风暴中高速等离子体云的影响大小。磁暴的强度等级一般用Kp指数和Dst指数这两类地磁指数来划分。

       在研究中通常采用Dst指数分级，而在预警应用中采用Kp指数。磁暴是高速等离子体云到达地球空间后，引发的最具代表性的全球空间环境扰动事件。根据预报时间提前量，地磁暴预报又分为警报、短期预报和中期预报。

       磁场扰动时，磁场方向和大小的改变会影响它们之间的力矩，致使卫星的姿态发生变化。卫星的姿态发生变化后，通信卫星将无法正常通信，甚至有时可能会中断通信；气象卫星、军事卫星也无法监测地球。。由于磁暴的发生是全球同步，会造成一些保护装置产生跳闸等误动作

地磁暴什么时候开始

       徐文耀在中、美、英、法、日、瑞等国学术刊物上发表论文200多篇。

       1980年首次发现“行星际磁场反向扇形效应”，并提出解释这种现象的“共轭电场”机制，得到了产生扇形效应的磁层-电离层三维电流体系，大大提高了世界数据中心A(WDC-A，美国，波德尔)由地球磁场推断行星际磁场扇形结构的准确率。

       1981年，首次计算出包括极区在内的全球L(地磁太阴日变化)电流体系，用三维发电机理论研究了L电流体系的产生机制，理论与观测很好吻合。

       1983年最先提出“中国地磁场嵌套模型”，推导出既包括地球主磁场的内源场部分，又包括外源场部分的矩谐级数表达式，结合使用球谐分析和矩谐分析，建立了包括全球、中国、华北三个层次的地磁场嵌套模型。

       1985年提出中低纬地磁子午台链思想，研究出一整套用中低纬地面观测手段诊断和监测地球电磁环境的方法，为研究日地能量耦合和磁暴预报提供了重要的基础。并且用磁流体冻结场理论，（这里删除“首次”）得到地核表面无通量线运动的全速度。

       1992年提出了一个新的地磁指数——“Sq指数”，用于描述地磁太阳日变化的结构和强度特征，对中低纬大尺度电流体系的时空特点和物理机制进行了系统研究。

       1996年提出普遍适用的“半开磁层模型”，用地面和卫星观测资料，求得太阳风-磁层能量耦合函数的一般表达式和参数。同时实现了磁层亚暴电流体系主要成分(驱动过程和卸载过程)的定量分离，推动了磁层-电离层耦合的定量研究。

       1998年根据地磁场形成的物理过程，对组成主磁场的成分进行了定量分离，并研究了各种成分的空间结构及其长期变化。

       2002年建立了地球磁场的“自然正交分量”模型，并将只有100年长度的国际地磁参考场序列向前外推到十六世纪，得到长达450年的国际地磁参考场序列，推动了地磁场长期变化的研究。

       2003年用本征模方法对地磁场日变化进行了分解，得到了有物理意义的日变化成分，对空间天气预报有一定意义。

地震预报方法的探索

       据国家空间天气监测预警中心消息，北京时间2023年4月24日凌晨2时，地球发生了一场特大地磁暴，预计将持续两天左右。

       这是第25个太阳活动周期以来，地球经历的最强地磁暴。据报道，地磁暴曾经使马斯克的38颗“星链”卫星脱轨。24日凌晨，地球发生了一次特大地磁暴，Kp指数（即全球磁场指数，其反映的是每三小时地球磁场活动的情况，数值越大对应的地磁活动越强）达到了少见的“8”。

       据中国科学院空间环境研究预报中心介绍，在北京时间2023年4月22日凌晨两点，太阳和日球层观测台（SOHO卫星）监测到一次伴随M1.7级太阳耀斑的全晕日冕物质抛射（简称“CME”），CME正是产生这次地磁暴的直接原因。

地磁暴介绍

       此次CME来自于太阳活动区AR3283的耀斑和暗条联合爆发。也就是说，此次地磁暴由太阳产生的“冲击波”引发。据介绍，此次地磁暴过程是由日冕物质抛射作用产生的，是典型的太阳爆发。当这些携带太阳能量的物质以数百千米每秒的高速飞离太阳表面时，就会形成类似爆炸冲击波的效果，快速传递到太阳系的各处。

       在它的作用下，地球磁场发生了方向以及大小的明显变化，地磁暴就随之发生了。中国科学院空间环境研究预报中心在24日下午3时发布消息称，此次地磁暴事件仍将持续1天左右。在北京时间24日20时，当G星经过卫星地面站时，基于最新的轨道预报结果，国家空间天气监测中心再次准确捕捉到了它的位置，显示其运行情况正常。

发生洪涝灾害前的预兆

       （一）反映地震活动时间序列的统计预报

       在统计预报中，把地震看成是一种随机事件。即地震在单位时间内出现的概率分布，要求具有独立性、序列性、平稳性，服从泊松分布：

       固体地球物理学概论

       其中：f（n）为单位时间内发生n次的概率；λ为单位时间内发生地震的平均次数。例如，温纳早在1937年取1925～1930年的全球地震进行过统计。为保证具有独立性，要去掉大震发生后一个月内的余震，计在2191d内发生2585次独立地震，平均每天发生数λ=2585/2191=1.18（次/日）。代入式（6-8），可得

       固体地球物理学概论

       将所得f（n）再乘以总天数2191，则得每日发生n次的天数。这就是表6-1中给出的计算天数，同时给出由观测数据分别统计出来的结果。这个表表明，地震是可以作为随机事件处理的。

       表6-1 地震频度分布表（1925～1930年）

       由于地震时间序列可以作为随机事件处理，所以能运用一些统计规律去推测未来。例如，应用极值理论做中国中长期地震预报，应用相关性做全球地震与中国大陆地震的相关性分析，以及大陆地震重现周期和量级分布律的研究等。

       统计预报只能对较大地区和较长时间做出粗略估计。由于这种预测是在一定概率意义下给出的，不具有确定性，所以，概率虽高而实际并未发震的情况并不少见。

       （二）反映地震大小比例失调的b值预报

       古登堡、里克特最早发现地震震级M与地震次数n（M）的指数衰减关系：

       lgn（M）=a—bM

       由此不难写出b值的表达式：

       固体地球物理学概论

       b表示某一震级的次数与高一级的地震次数之比的量级值，即通常所说的大小地震比例关系。如果b值严重偏离正常值，即大小比例失调，当b值偏低时，则可能发生大震。

       我国地震工作者对b值进行了大量研究和资料整理。图6-1是海城、龙陵、唐山、松潘四次地震前震中附近的b值变化。这是将每个月的b值点出来的逐月变化图。

       图6-1 几次较大地震前的b值逐年变化曲线

       反映大小地震比例关系的b值在时间和空间上的变化，属于一种能量分配的变化。保持一定的能量分配，是固体介质的固有要求和固有属性。对于b值的监测，正是追踪能量分配是否失去平衡的一种有效手段。

       （三）反映地震频度衰减的h值预报

       在一个不太长的时间和不太大的地区内，发生一组地震。取其中最大地震为起点，最大地震之后的地震频度随时间的变化，一般可以写成

       n（）t=n1t—h （6-10）

       茂木称式（6-10）为余震衰减公式，刘正荣在1979年利用该式分析云南地区的地震资料，得出：h≤1，地震群是前震型；h≥1，地震群是余震型。并且结合b值大小进行预报。图6-2是根据一组地震的h、b值对未来地震进行预报的h—b示意图。如果是落在A区内，将发生比该组最大地震还要大的主震；落在B区内，将发生低于该组最大地震的强余震；而落在C区和D区，相对来说较为安全。当然，不同地区的余震衰减情况相差较大，不可等同视之。

       图6-2 h-b空间图

       （四）反映地震震源断层面总面积的∑值预报

       用地震频度和地震能量虽可分别表示地震活动强弱，但由于小震数目远大于大震数目，故频度变化实际反映的是小震活动。而由于一次大震的能量远大于一次小震或数次小震能量，故能量变化实际反映的主要是大震活动，因此单用频度和能量不足以表征地震活动的全体，从而引入一个兼顾两者的量∑，它定义为

       固体地球物理学概论

       式中：N（K）为时间t至t+?t间隔内，能级为K的地震数目，K=lgE（当然，所谓能级为K是指从K— 到K+ 的一个范围）。根据L的大小，可分三种情况：

       （1）L=1， ，退化为频度；

       （2）L=10， ，退化为能量；

       （3）L=4.5， ，表示不同能级的地震断层面面积之和。

       为了说明第三种情况，可做以下分析：因为地震波能量E正比于地震释放能量E0，即E∞E0，而E0又正比于震源体积V，或者说，正比于震源断层面S的3/2次方，即E0∞S3/2，因此有以下关系：

       固体地球物理学概论

       即是说，式（6-11）中的LK以4.5K代替，则得

       ∑（t）=∑ N（K）S（K） （6-12）

       它表明∑（t）为不同能级的断层面面积之和，这就是∑（t）的物理意义。

       实际工作表明，在一定地震带∑（t）曲线的峰值与其后发生的强震往往有一定对应峰值越大，峰到强震的时间间隔越长，则地震的震级越大。关系。一般说来，∑（t）

       （五）根据波速变化进行预报

       当地震波通过未来震源区时，由于震源区的结构（断层分布等）和物理状态（弹性模量等）的变化，其传播速度应当发生相应变化。大致采用以下几种办法进行研究：

       1.近震的和达清夫作图法

       令K=vP/vS，则有

       固体地球物理学概论

       式中： 、 为直达纵波和横波到时；O为发震时间。对于同一个地震，可以由若干个台记录的 和 数据，算出K和O。

       2.双台远震视速度法

       同样利用K=vP/vS，可得

       （S—P）2—（S—P）1= （K—1）（P2—P1）　（6-14）

       式中1，2为两个台序号。条件是两个台要在同一震中方向上，P、S为直达纵波和横波到时。

       3.远震残差法

       在测定地震基本参数时，总得到一个P波走时的残差平均值：

       固体地球物理学概论

       式中： ，Ri为第i个台的残差，Ri=P＇i—Pi（P＇i为观测值，Pi为计算值）， 为残差正常值。

       4.定点爆破法

       固定爆破点和接收点，定期进行爆破，以取得爆破点与接收点之间的可靠走时，距离与走时相除得行进速度。

       前面两种是利用波速比值K，后面两种利用波速vP，曾用K值在一些地区进行过预报尝试或发震后对可能的前兆进行分析。图6-3是北京地区的K值典型曲线：它先是下降，到达最低点又回升，这个时间称为异常持续时间（T），从异常结束到发震称为发震延迟时间（?t）。一般认为，异常持续时间与震级有关。

       图6-3 K值曲线示意图

       利用波速变化预报地震，曾给人们带来希望，然而，随着震例的增加，这种方法没有完全经得住考验，是观测精度有问题，还是物理模型有问题，抑或两者兼有，目前还没能给出确切结论。

       （六）根据地面形变进行预报

       日本是最早研究地形变与地震关系的国家。一般认为，地震形变从开始积累到最后释放共有三个阶段，分别标以α、β和γ。α：危险地区的地壳在长期缓慢形变的基础上出现异常；β：危险地区的地壳形变速度剧增且发生方向改变；γ：最后破裂，以弹性回跳方式大量释放能量，幅度最大，方向相反。图6-4是其地形异常变化示意图。

       图6-4 地形异常变化示意图

       地形变测量，一般使用包括三角测量和水准测量在内的大地测量。但大地测量只能发现α形变，不宜于监视β变形。β变形的时间短变化急，只有用连续记录才能奏效。因为β变形是弹性形变的累积从稳定过程变为不稳定过程的临震异常阶段，尤其引人注意。

       国际上公认的地形变可以预报地震或可以显示地震前兆的例子，是日本1964年的新潟地震（M=7.5）和苏联塔什干1965年（M=6）地震。有人认为，海城地震之前，金县站的短水准地形变资料有一定程度的显示。

       （七）根据地磁和地电变化进行预报

       地磁预报曾吸引了许多地球物理学家和地震预报工作者，因为它既有可靠的科学基础（压磁效应），又有精确的测量仪器（理论上计算震源区岩石受压所产生的附加磁场可达5nT，而仪器可以测量到10—1～10—3nT）。一时间，研究者颇多，但都没有获得预期结果。最为著名的是美国布兰纳在圣安德列斯断层一段120km长的实验基地上，进行精度为10—3nT的地磁测量。在试验期间，试验区及附近发生许多地震（较大的M=4），却没有发现预想的地磁场变化。1980年，我国祁贵仲根据模型计算和部分震例，得出分量测量等效于空间加密测点的概念，提出并论证震磁观测中总强度测量的有效性，在这个思想指导下，在我国重点地震区布置了以观测总强度为主的流动测网。

       因为岩石压电效应和压磁效应是同样明显的。为了测量地下岩石的电阻率变化，各国都布设了大量地电观测台，并取得一些数据。有人认为地光也是压电效应形成的。地光就是地震时在当地天空出现的异常光焰，有关地光的历史记载和现在的观察很多。如1975年辽宁海城地震前，当地居民普遍看到各种颜色地光，而且范围很广。由于地光与震电关系的内在联系还不清楚，因而目前还难以引入预报实践。

       （八）根据地下水位和地下水氡变化进行预报

       如前所述，震源处含水是发震的一个重要物质条件，水中所含放射性氡又是鉴别震源区介质和一般地区介质的重要指标。

       针对地震预报，我国对地下水位进行了系统观测和研究，是群测群防网监视临震异常的重要内容。地下水位的变化，一般认为是地壳形变引起的。但是季节、天气、灌溉等也会引起水位变化，要区别干扰和地震信息还是很困难的。有些地区专门选取一些对地震敏感的专用井，作为“地震窗口”，进行连续自动记录。

       我国对地下水氡的测量和研究，是作为水文地球化学的一部分来进行的。除了放射性氡，还有多种离子（硝酸根离子、氯离子等）可以作为地震前兆参与预报。而且发现7级以上大震（如唐山地震），这些水化前兆反应，不是从震中向外推移，而是具有从外围向震中方向推移的特点。苏联对地下水氡（尤其是深井泉水氡）与地震的关系做了细致探讨。图6-5是在塔什干疗养院所取得的泉水氡含量记录图（单位：Bq/m3），水氡等化学成分的变化，是由于地壳形变造成含水层中气体的运移引起的。

       图6-5 苏联塔什干疗养院地下水氡含量随时间变化曲线图

       （九）综合预报

       上述诸项属于单项预报，更有利的是对各单项进行综合。表6-2给出临震的前兆异常综合表。根据各种前兆反应的时间尺度和控制范围，根据资料的可靠程度，以及它们在震源物理过程中的发展地位，通常按图6-6进行综合中长期和临震预报。其中震情分析是根据测震系统所得地震活动性做出的，可给出整体变化趋势。在此主要标志启示下，对危险地区和危险时段的地球物理场进行深入对比。当尚未进入临震状态时，用更大范围的地形变资料和地质构造背景资料，剖析危险区并估计震级大小。当临近地震时，除继续监视专业测点的测震前兆和地球物理场变化之外，还应注意群测群防点的宏观现象（如动物反常、井水水位和水氡变化等），此时宏观现象更加明显和集中，依此确定震中危险区。还要在整个预报分析中考虑天文因素和气象等因素的影响。

       表6-2 几种前兆异常综合表

        应当强调指出，地震预报是一种概率性的、经验性的和综合性的灾变预测。与概率性相对的是确定性。由于地震的发生是多方面因素决定的概率性事件，不可能像天象（如日食、月食）那样可以给出唯一确定的预报，只能给出发生地震的可能性大小。与经验性相对的，是理论性的或称模式化的预报。我国海城地震预报成功，在很大程度上依赖邢台地震经验，而四川松潘地震的预报成功，又在一定意义下是借助海城地震经验。由于唐山地震的类型不同于邢台、海城，即无经验可借鉴，以致漏报。出现这种情况，人们又容易走上轻视经验而片面依赖理论的极端。这样，同样会造成严重社会影响。其反例是，美国布雷迪在1980年根据实验室中岩石破裂过程的红外连续摄影照片，按相似法则提供的实验微破裂与实际断层的比例关系，应用于南美的秘鲁等地区的地震预报。曾预言：1981年8月14日那里将发生一次8级地震。其结果，地震没有发生，却造成“公众恐慌和社会混乱”。因此，理论上过于简单和经验上过于片面，都会造成严重社会后果。在这种情况下，采取的预报原则应该是综合性的。这里所说的综合，即包括各种手段的综合，也包括经验与理论的综合。

       图6-6 综合预报流程图

       国际上公认的具有科学意义的成功预报只有两次：中国海城1975年7.3级地震和苏联帕米尔地区1981年7.0级地震。显然，目前国际上地震预报成功率是很低的，而这两次成功预报又带有一定偶然性。即是说，目前对地震本质的认识，还没有实质性进展，仍然处于积累资料和积累经验的发展阶段。

在南北极圈内可以看到，但在北京却看不到的自然现象是？

       1 洪水前兆

       1.1 太阳黑子活动

       太阳黑子活动具有11a的周期变化,而某些流域的洪水与太阳黑子活动具有明显的对应关系。为了分析这种关系,把长江汉口站113a的年最高洪水位按太阳黑子活动11a周期位相进行排列,得到该站年最高洪水位超过警戒水位(26.30m)的各位相的次数(表1)。从表1中可以看到,该站超过警戒水位的年份主要集中在太阳黑子活动的峰年(M年)和谷年(m年)及其前后。为了进一步分析这种关系,把汉口站按11a周期位相排列的平均年最高洪水位绘成图1(其中=(H-1+2H0+H+1)/4,可以更清楚地看到,与太阳黑子活动关系密切。太阳黑子活动还有22a的磁周期变化,这种变化与11a周期的谷年是一一对应的。1998年符合这种对应关系,因此这一年长江流域发生了特大的洪水〔2〕。由此可知,太阳黑子活动的峰谷年变化是长江流域重要的洪水前兆。

       1.2 太阳质子耀斑

       太阳质子耀斑是一种能辐射高能质子的耀斑,它通过扰动地磁,使极涡南移和西太平洋副高西伸北移,最终导致某些流域的汛期洪水〔3〕。统计表明,约有81.3%的质子耀斑(峰值质子流量≥100pfu)事件发生后的第一个月内,长江中下游地区雨量明显增加,容易出现洪水。1991年春夏之交,日面上连续两次出现了太阳质子耀斑。第一次出现在5月13～18日,共3个;第二次出现在5月29日～6月15日,共7个,其中6个质子耀斑的射电爆发峰值流量都大于14000sfu,为非爆发时的30倍以上。在这两次质子耀斑事件后的27天和30天,太湖、淮河流域出现了两次特大暴雨过程,第一次在6月9～17日,第二次在6月28日～7月13日,以致该区发生了严重的洪涝灾害,直接经济损失高达450亿元。

       图1 汉口站年最高洪水位与太阳黑子活动的关系

       1.3 日食

       太阳辐射能在地球上呈现不均匀的纬向分布,使两极成为低温热源,赤道成为高温热源,从而导致大气环流的运行。日食与洪水具有一定的关系,因为当日食发生时,地球上接受的太阳辐射减少,从而使大气环流发生异常变化,以致出现洪水〔4〕。1900年以来,发生过两次罕见的日全食。第一次在1955年6月20日,当时恶劣的天气使原先准备进行的科学考察工作全部停止;第二次在1973年6月30日,世界上许多地区都出现了异常天气。利用日食对我国各大江河1981～1987年的洪水进行检验性预报,其预报成功率可达84.7%。

       1.4 近日点交食年

       在近日点,地球受太阳的吸引力最大,公转速度最快,日月食在年头、年尾出现,此种年份称为近日点交食年〔5〕。一方面在近日点交食年,日月引潮力引起近日点交食年潮汐,并引起厄尔尼诺现象,另一方面在近日点地球接受的太阳辐射比在远日点多7%,赤道暖流把吸收的热量通过黑潮送至我国沿海,且暖流蒸发也较多,增强了太平洋副高的活动能量,进而影响我国水文气象的异常变化,导致特大洪水发生。自1860年以来,长江特大洪水发生在近日点交食年的年份有1860、1870、1935、1945、1954和1991年,其中1954年和1870年的洪水为1860年以来的最大值和次大值。

       1.5 超新星

       超新星是比亮新星更为猛烈的天体爆发现象。当超新星辐射中光子能量较高部分的辐射穿越大气层时,导致电离增强区域的高度较低,将在中国引起洪水,其时间将滞后数十年〔6〕。自公元1500年以来,有历史记载和推测的超新星共出现过7次,根据中国近500a旱涝史料的研究表明,在这7次超新星爆发之后,我国都出现了严重的洪涝期,其ZZK指数均小于2.55,滞后的时间为25～40a不等。

       1.6 天文周期

       把黄道面四颗一等恒星先后与太阳、地球运行成三点一直线的四个天文奇点的太阳投影瞬时位相,看成一种天文周期〔7〕。天文奇点出现时,地球受到的天体引潮力达到最大值,同时大气环流也发生异常变化,从而导致洪水灾害。研究证实,已知的天文周期与长江流域的旱涝有着较好的统计相关,相关率可达94%。

       1.7 九星会聚

       九星会聚指地球单独处于太阳的一侧,其它行星都在太阳的另一侧,且最外两颗行星的地心张角为最小的现象〔8〕。九星于冬半年会聚时,地球单独位于太阳的一侧,太阳系质心处在与地球相反的方向,地球的公转半径必然加大。此种年份的夏半年,地球也运行到太阳的另一侧,而几个巨行星(木星、土星、天王星和海王星)走得很慢,太阳系质心仍偏在太阳这一侧,使地球夏半年公转半径缩短。因此,在九星会聚中,地球的冬半年延长,夏半年缩短,以致北半球接受的太阳总辐射量减少。这就是九星会聚的力矩效应。这种效应累积若干年,最终导致北半球气候变冷的趋势。相反,如果九星会聚发生在夏半年,那么就会导致北半球气候变暖的趋势,产生各种气象灾害。近1000a以来,长江流域1153、1368、1870和1981年的特大洪水都处在九星会聚的前后阶段;近500a以来,黄河流域发生过4次特大洪水,其年份是1482、1662、1761和1843年,其中除1761年以外,其它3次也都处在九星会聚的附近时期。

       1.8 星际引力

       在太阳、月球和各大行星对地球的引潮力中,月球的引潮力最大,太阳次之,木星再次〔9〕。虽然它们的引潮力数值很小,但当它们的方位出现冲合时,引潮力将增大,从而引起气潮变化,激发异常天气过程的形成和发展。统计表明,自1153年以来,长江中上游出现过8次特大洪水(1153、1560、1788、1796、1860、1870、1896、1954年),除1560年以外,其余7次特大洪水均发生在木星处于冲合或其邻近方位之时。尤其是1954年夏至前后,正值水星内伏,火星正退,土星退毕,三个星都靠近地球,叠加在一条直线上,以致长江流域这一年出现了百年未遇的特大洪水。

       1.9 大气环流异常

       大气环流是制约一个地区水文变化的主要因素,大范围的洪涝总是与大范围的大气环流异常联系在一起的。如1991年副热带高压强度偏强,并比常年提早近一个月北跳,副高脊线位置在5月中旬就到达19°～20°N,并一直到7月中旬仍维持在20°～26°N之间;与此同时,亚洲西部的乌拉尔山维持着阻塞高压,使西伯利亚冷空气频繁南下,以致冷暖空气在江淮流域持续交绥,出现了长达56d的梅雨期。该区1954年的大气环流异常也与此类似,以致出现了一次长达4个月之久的由近20次暴雨过程组成的暴雨群降水。

       1.10 热带气旋

       热带气旋,尤其是热带风暴级以上的热带气旋是我国东南沿海地区最强的暴雨天气系统。日雨量≥200mm的特大暴雨绝大多数是由热带气旋引起的,主要出现在7～9月。热带气旋内水汽充足,气流上升强烈,阵性降水强度大,常造成特大的洪涝灾害,因而是东南沿海地区最明显的洪水前兆。1994年17号强热带风暴袭击了浙江省,受灾人口达1333万人,直接经济损失高达144亿元;1975年3号强热带风暴深入河南省中部,林庄站3d最大暴雨量高达1605mm,成为我国大陆上最大的暴雨记录。

       1.11 西太平洋暖池

       西太平洋暖池指菲律宾东南到印尼的海温≥28℃的区域。统计表明,西太平洋暖池海温的高低,尤其是暖池125m深区海温的高低与江淮流域的旱涝关系密切。当西太平洋暖池的海温较低时,从菲律宾经南海到中印半岛一带对流活动弱,而在日期变更线附近对流活动强,副热带高压强而偏南,并且成条状结构,江淮流域因此降水偏多,容易出现洪涝灾害。过去几十年江淮流域基本上保持这种关系。

       1.12 前冬海温距平场

       通过分析北太平洋前冬(头年12月～当年3月)海温距平场与长江流域水旱年份的关系,表明在前冬海温距平场上,水旱年份不同,异常前兆也不同,大涝大旱年份的异常前兆更为突出〔10〕。若以N表示海温正距平,L表示海温负距平,那么根据北大平洋海温自西向东的变化情况,可以得到四种海温异常型,即NLNL型(偏涝)LNLN型(偏旱)、NL型(大涝)和LNL型(大旱)。如1953～1954年冬季,黑潮海域强烈增温,从西北太平洋副热带洋面起,沿着暖流方向,一直延伸到日本海均为暖水区,而东北太平洋的广阔海域几乎全为冷水区(NL型),对应的1954年汛期,长江流域出现了百年未遇的特大洪水。

       1.13 ENSO现象

       ENSO现象是厄尔尼诺现象和南方涛动的总称,它们对全球性的大气环流和海洋状况异常都有重大的影响,最终导致陆地上的洪涝灾害。统计表明,从1949～1998年,已出现过12个厄尔尼诺年,而江淮流域在10个厄尔尼诺同年或次年发生过洪水(包括1998年);在这50a中,浙江金华站年径流量W>50亿m3的年份共有13a,其中9个年份也出现在厄尔尼诺同年或次年,并且1954年和1973年的年径流量为系列中的最大值和次大值。

       1.14 地球自转速率

       地球自转速率变化包括多种周期变化和不规则变化,它主要是通过形成厄尔尼诺现象来影响洪水的〔11〕。在地球自转速率大幅度减慢时期,由于“刹车效应”,海水和大气获得了一个向东的惯性力,从而使自东向西流动的赤道洋流和赤道信风减弱而发生海水增暖的厄尔尼诺现象。据研究,四川盆地西部的历史洪水大都发生在地球自转速率由慢变快和由快变慢的不规则运动的转折点附近〔12〕;江淮流域发生特大洪水的1991年,也正值地球自转速率接近减慢段的终点。

       1.15 地极移动

       地球自转轴的方向是不断变化的,它包括长期变化、周期变化和其它变化,其中6～7a的周期变化是非常明显的〔13〕。在有利的条件下,地极移动可以使海平面高度上升8～10mm,因而它也能使大气环流发生变化。长江中下游的上海、南京、九江、芜湖和武汉五站5～8月降水距平有7a左右的周期变化;浙江省金华站的年最高洪水位也有6～7a的周期变化。研究认为,在地极移动高振幅年,大气环流出现异常,亚欧大部和太平洋中纬地区经向环流指数增高,于是西风指数降低,相应的副热带高压偏南偏弱,因而长江中下游的降水增多。

       1.16 地磁异常

       地球磁场在正常月份呈线性分布,其线性相关系数Rz=75～100。当地球磁场出现异常时,Rz值将减小〔14〕。从1990年11月开始,我国出现了以皖南为中心的包括安徽、江苏和浙江在内的大面积地磁异常区。到了1991年1月,异常中心的Rz值下降到-10。5个月后,在这些地区出现了特大的洪涝灾害。因此地磁异常也是一种明显的洪水前兆。

       1.17 地震

       自然灾害系统之间具有互相触发、因果相循等关系,从而造成灾害群发现象〔15〕。研究表明,如果在蒙新甘交接地区发生7级以上的大震,那么其后一年内黄河往往会出现特大洪水,这种地震与洪水的对应率可以达到88%以上。研究认为,当蒙新甘交接地区发生大震时,大范围的构造运动使地下携热水汽溢入低层大气,这一方面使大气水汽增加,同时使这里气压变低,诱使西风带上的水汽向这里输送;另一方面,大震后所造成的低压环境可吸引北方的冷空气南下和西太平洋的副高西伸北上,由此在黄河流域形成特大洪水。因此,蒙新甘交接地区的大震活动就成为黄河流域的洪水前兆。

       1.18 火山爆发

       强烈的火山爆发可形成全球性的尘幔。这些尘幔在高层大气中能停留数年之久。它们能强烈地反射和散射太阳辐射,在大爆发后的几个月到1a之内,直达辐射可减少10%～20%,因此火山爆发产生一种使地球变冷的效应。历史上赤道地区四次强烈的火山爆发曾引起四川温度偏低,大量凝结核使降水偏多,相当一部分地区出现洪涝灾害。根据历史洪水资料分析,在火山爆发后的第二年,四川盆地发生较大洪水的概率为85%,在第三年发生较大洪水的概率为79%〔12〕。

       2 结语

       洪水是地球上最严重的自然灾害,它所造成的损失占各类灾害总损失之首,但洪水预报至今仍是一个令人困惑的难题。本文根据大量资料,比较系统地分析了各种洪水前兆,可以为洪水预报提供一定的理论依据。作者根据长期的研究工作,对长江流域的洪水前兆曾提出自己的看法,1995年9月浙江省教委批准了作者申请的课题:“1998年前后巨洪预警研究”。其后经过大量的综合分析工作,发表了多篇论文〔2,16〕,并得到了证实。因此,洪水前兆的研究对防洪减灾具有重要的理论意义和实际意义。

       洪水前兆是客观存在的,只是目前的认识水平还很有限。因此在利用洪水前兆进行洪水预报时,尤其要注意两点:1对洪水前兆必须进行综合分析,因为洪水是各种影响因素综合作用的结果,当然洪水前兆越多,信号越强,那么洪水量级越大;2对洪水前兆必须进行去伪存真,因为在观测到的大量异常现象中,既包含了洪水前兆信息,也可能包含了一些与洪水无关的其它信息。随着资料的积累和认识的深入,洪水前兆无疑将成为提高洪水预报精度的突破口之一

       看不到是自然现象是极光。南北磁纬度67°附近的两个环带是常出现极光的区域，北半球主要是在阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛和挪威北海岸，南半球则集中在南极洲附近。极光并没有特定的形态与颜色，但弧状、带状、幕状、放射状，绿色、白色、蓝色、紫色算是出现频率比较高的几种，而其中幕状像一层隐约透着浅绿的白色透纱光帘在天边缓慢流动，尤其梦幻。足够的接近南北极，地磁场活动足够的强是看到极光非常重要的两个因素。南北磁纬度67°附近的两个环带是常出现极光的区域，北半球主要是在阿拉斯加、北加拿大、西伯利亚、格陵兰冰岛和挪威北海岸，南半球则集中在南极洲附近。而地磁活动一般由kp指数（每日每三小时内地磁扰动强度）来判定，很多极光官方网页（如NOAA）、频道又或者APP来预报各地极光的发生日子、时间和强度。一般来说kp=9的时候，大部分的美国地区可以看见北极光，而当kp=5时，则只有北欧部分国家和加拿大的北部可以看到极光。来源：小资CHIC！ELEGANCE

       好了，今天关于地磁指数预报就到这里了。希望大家对地磁指数预报有更深入的了解，同时也希望这个话题地磁指数预报的解答可以帮助到大家。