构造干旱”巧遇“气象干旱”

杨学祥 发表于 2010-3-23

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2004年12月26日印尼苏门答腊9.1级地震发生后，2005年3月29日、2007年9月12日又连续发生2次8.5级以上地震发生，印度洋板块北推印度**向青藏高原挤压态势愈演愈烈。这一构造背景导致2006年四川特大干旱和2008年5月12日四川汶川8级地震。我们称2006年的四川干旱为构造干旱[6]。2010年3月6日苏门答腊西南以远地区发生7.1级地震，表明地应力积累依然强烈。

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地震是地震构造研究的课题，干旱是气象变化研究的课题，地震与干旱的关系是跨学科难题。以己之短，搏人之长，是一件费力不讨好的事情，很少有人问津，也很少有人去评判，这方面的理论往往自消自灭，不为科学主流所关注。事实上，跨学科难题是科学研究的突破口，本课题不仅有利于干旱预测，也有利于地震预测，正是当前学术界面临的急需解决的重大学术难题。

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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[7，8]。

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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。

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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[7，8]。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**及邻区五个地震活动幕的时空分布[6]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[9]，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[10-13]。

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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。

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目前中国西南干旱主要发生在青藏高原东部边界四川盆地和云贵高原的构造活动地区，是构造干旱和气象干旱叠加的结果，简单的人工降雨不能从根本上解决问题，人们必须做好长期抗旱的准备。2004年美国GBN报告预测“中国南部地区在2010年前后将发生持续整整10年的特大干旱。2010年以后，中国北方水患不断，南方一片干旱”，这不是空穴来风。

本文引用地址：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=305420

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气象干旱和构造干旱

杨学祥 发表于 2009-2-9

    正在焦急等待久旱甘霖的中国北方农民们或许很难想象，这场席卷中国北方的旱灾，竟和“拉尼娜”这个鲜为人知的名词有着莫大的关系。“当前中国北方缺水的直接原因在于，冬季影响我国降雨的西太平洋副热带高压较往年偏弱并异常偏东，无法为中国带来足够的暖湿气流。”中国气象局国家气候中心气候预测室主任张培群向《第一财经日报》记者介绍。而造成这种情况的罪魁祸首，就是拉尼娜现象。由于气体总是由高压带流向低压带，因此在往年，西太平洋副热带高压往往在冬季给相对处于低压区的中国**带来海洋中湿润的气体并形成降水。在去年形成的拉尼娜气候的影响下，太平洋中东部的海水趋冷，由于大气与海水之间的复杂的影响关系，西太平洋副热带高压也因此出现强度减弱并往东移，令受惠于西太平洋副热带高压的中国北方陷入了大面积的干旱。

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旱灾升级后，有人曾称，这是去年四川的强地震引发的气候异常。对此，张培群表示，汶川的强震与当前的旱灾“直接联系非常小”。“地震是一个巨大能量的释放过程，在短时间内释放出巨大能量，但也正是因为时间短，能量很快得到释放，其后续的影响，最多也就是在接下来的十来天对当地的地气（陆地和大气）有一定影响，”张培群解释说，“而这次旱灾，是从去年10月由于缺雨形成的，距离5月的震灾已经过去了5个多月，所以可以说，地震对于旱灾的直接影响是几乎没有的。”

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不过，张培群坦言，地震其实也是地幔里的巨量能量释放，这种剧烈的能量爆发，是否会以某种方式对于陆地和大气的能量交换进行非直接的影响，目前人类对其的认识还不足以得出相关结论[1]。

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我在2009年1月10日和2月4日相继指出，2009年上半年拉尼娜现象将持续，做好防灾准备，警惕2000年严重旱灾重演[2，3]

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地震是地震构造研究的课题，干旱是气象变化研究的课题，地震与干旱的关系是跨学科难题。以己之短，搏人之长，是一件费力不讨好的事情，很少有人问津，也很少有人去评判，这方面的理论往往自消自灭，不为科学主流所关注。

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事实上，跨学科难题是科学研究的突破口，本课题不仅有利于干旱预测，也有利于地震预测，正是当前学术界面临的急需解决的重大学术难题。

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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。

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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。

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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^[4，5]。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**及邻区五个地震活动幕的时空分布^[6]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^[7]，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^[8-10]。

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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。

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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。

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张培群坦言，地震其实也是地幔里的巨量能量释放，这种剧烈的能量爆发，是否会以某种方式对于陆地和大气的能量交换进行非直接的影响，目前人类对其的认识还不足以得出相关结论[1]。气象学家汤懋苍的地热涡理论是一个新起点，应该受到主流科学界的关注。

本文引用地址：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=213723

云南干旱的构造背景：地震能量未完全释放

杨学祥，杨冬红

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据云南省最新的统计数据，截至3月15日，全省秋冬播农作物受灾面积达3217万亩，承灾面积2472.3万亩，绝收1439.7万亩。其中小春粮食作物受灾面积达1573.1万亩，成灾1260.1万亩，绝收877.6万亩，全省因旱灾造成种植业直接损失114.5亿元，小春粮食比上年减产50%以上。除了粮食，包括甘蔗、烤烟、咖啡、茶叶等经济作物受到的影响也十分巨大，特别是烤烟。旱灾不仅对烟苗移摘带来影响进而导致本年产量下降，更为严重的是直接威胁到今后几年卷烟生产原料的供应。蔗糖和茶叶方面，最新的数据显示，甘蔗面积绝收52万亩，蔗糖减产45万吨，企业蔗农损失达36亿元；茶叶受灾面积达300万亩，占总产茶量的三成。据当地气象部门预测，该省在5月中旬前无明显大范围降水过程，大部分地区雨季将于5月下旬才相继开始，旱情仍将持续发展、蔓延超过两个月[1]。

云南干旱严重的原因在于“构造干旱”与“气象干旱”叠加，2005-2007年云南地震第五活跃期没有发生7级以上地震，地下热能的异常释放是云南干旱区与强烈的重要原因[2]。

　　在2003年，胡辉，赵洪声，和宏伟详细分析了20世纪云南强震群体盛衰的天文背景，文中指出月亮白赤交角（亦称月亮赤纬角）变化产生的交点潮可能是影响地震长周期活动的一个原因。分析结果表明，20世纪以来云南的4个M≥6.7级强震活跃期有3个始发于月亮白赤交角极大年或其次年，仅第一个地震活跃期不是如此，所以总概率达80%。另外，无论太阳活动还是地震活动均存在11年的准周期，对比太阳黑子相对数滑动平均曲线与云南历年最大地震强度滑动平均曲线，即年黑子相对数减小时，地震强度增大。据此，作者利用20世纪云南历年最大地震的震级作了4组11年周期的外推，估计了下一个地震活跃期首发地震的时间和震级。综括上述2个天文条件，根据目前月亮白赤交角变化与太阳活动形势，他们认为云南下一个地震活跃期可能开始于2006/2007年。他们根据地震活动11年周期中同相位年的平均强度作外推预报，2005年按期前7个11年周期同相位年的最大地震强度平均推算，可能为5.69级上下，仍处于低水平活动期，而2006年的地震强度则可能增至6.37级上下，应引起我们的警觉，最严重的是2007年，该年所处的相位最易发生强烈地震，平均震级已接近6.7级，足见该年最可能是云南下一M大于等于6.7级强震活跃期的开始年，并可能爆发7级大震（概率达43%）。2007年云南地震强度所以会如此之高，主要是因其正值太阳黑子第23活动周的谷值年附近。如往前追溯，自1700年以来，云南有记载的18次M大于等于7级大地震中，竟有近一半发生于太阳活动谷年附近，使谷年成为十分罕见的大震高发相位[3]。学者杜品仁（1994）和胡辉等人（2003）分别指出，地震具有明显的18.6年潮汐周期，被称为岩浆潮周期[3，4]。

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表1  20世纪以来白赤交角极大年与云南首发强震（据胡辉 等，2003）

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2008年12月26日凌晨，云南省境内连续发生三次地震。根据云南省地震台网中心的数据，26日凌晨2时19分54秒，昆明市发生4.3级地震，震中位于宜良县汤池镇阳宗海北岸（东经103.01度，北纬24.58度），震源深度9公里，造成汤池镇的八个村委会受灾；凌晨4时20分、5时25分，德宏傣族景颇族自治州瑞丽市境内连续发生4.9级、4.0级地震，震中位于瑞丽市勐秀乡（东经97．46度，北纬24.03度），地震波及陇川、盈江、梁河、潞西、畹町等县市区。

　　2008年12月，中国地震台网中心首席预报员孙士鋐在接受《财经》记者采访时表示，云南发生的上述地震，与汶川大地震“没有任何联系”。不过，他表示，如果这种4级以上的地震连续频发的话，就要分析这些连续频发的地震是否具有带状连续性，不排除该地区未来有发生7级以上地震的可能。因为早在在汶川大地震发生之前，孙士鋐透露说，他“更关注的地区就是云南地区，甚至是云南和四川交界的地区”。而在汶川大地震发生之后，云南地区发生7级以上地震的危险程度并没有减轻，这种危险性在一两年前就已经存在[5]。

　　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。2005-2007年月亮赤纬角最大值只发生了6级地震，还有能量未释放[6，7]。

　　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**，历时9年左右[6，7]。

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） > >

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最近，我们通过计算得出，潮汐也有2.2、11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，而且能解释地磁、地震、大气的11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。从表2中，我们可以看到云南1913-1999年7级以上强震（共13次）有以下规律性：

第一、4个强震活跃期有3个首发于月亮赤纬角（白赤交角）的最大值年；

第二、4个强震活跃期有4个结束于月亮赤纬角的最小值年附近；

第三、强震活跃期历时7-12年，与月亮赤纬角的最大值至最小值9.3年周期相对应。

第四、4个强震活跃期有3个首发于太阳黑子谷年，一个首发于太阳黑子峰年。太阳黑子极值年是云南7级地震多发年。3个强震活跃期与太阳黑子11年周期对应，始于太阳黑子谷年，在下一个太阳黑子谷年或其前结束。

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数据表明，云南在月亮赤纬角极值时易发生7级地震，如，月亮赤纬角的最大值1913、1950、1970、1988年和月亮赤纬角的最小值附近的1941、1976、1995、1996年都发生了7级地震，占9/13。

数据还表明，太阳黑子极值年易发生地震，太阳黑子峰年次年1988和谷年1913、1976、1996年都发生了7级地震，占7/13。

数据还表明，太阳黑子极值年和月亮赤纬角极值年的叠加年（三年内）易发生地震，如1913、1976、1996年都发生了7级地震，占8/13。

2005-2007年月亮赤纬角的最大值年只发生了6级地震，还有能量未释放。从月亮赤纬角的最大值变为最小值需要9.3年，从月亮赤纬角的最大值变为最大值需要18.6年。在1987 年月亮赤纬角的最大值开始的云南第4活跃期中，1988年（月亮赤纬角最大值）发生了澜沧7.6级地震、1995年（月亮赤纬角最小值）发生了孟连县西中缅交界处7.3级地震和1996年（月亮赤纬角最小值）丽江县发生7.0级地震，历时9年左右。在2006-2007年月亮赤纬角的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。按云南强震活跃期规律，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**，历时9年左右。

2004年12月26日印尼苏门答腊9.1级地震发生后，2005年3月29日、2007年9月12日又连续发生2次8.5级以上地震发生，印度洋板块北推印度**向青藏高原挤压态势愈演愈烈。这一构造背景导致2006年四川特大干旱和2008年5月12日四川汶川8级地震。我们称2006年的四川干旱为构造干旱[13]。2009年9月2日印尼爪哇岛发生里氏7.4级强烈地震，2010年3月6日苏门答腊西南以远地区发生7.1级地震，表明该地区地应力积累依然强烈。

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[8，9]。

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[8，9]。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**及邻区五个地震活动幕的时空分布[10]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[11]，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[12-14]。

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。

目前中国西南干旱主要发生在青藏高原东部边界四川盆地和云贵高原的构造活动地区，是构造干旱和气象干旱叠加的结果，简单的人工降雨不能从根本上解决问题，人们必须做好长期抗旱的准备。2004年美国GBN报告预测“中国南部地区在2010年前后将发生持续整整10年的特大干旱。2010年以后，中国北方水患不断，南方一片干旱”，这不是空穴来风。

本文引用地址：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=306484