众所周知：地球上气候变化，特别是世纪以上的超长期变化，主要由地球内部地质因素引起。近百年来由于人类活动引起的温室气体排放剧增，人为因素导致全球气温不断升高。经研究本人认为：除了气候变化外，地球上各地区的天气变化，甚至反常、极端天气出现等，在一定程度上也都与地球内部地质结构变化运动和天文因子有关。在此请回顾思索以下事实！

 

    一、目前世界范围内，天气预报准确率仍不太高，并提高缓慢

 

    我国目前的天气预报准确率和精细化程度都达到或接近国际先进水平。这主要源于：近几年来气象现代化水平不断提高；数值天气预报已经过半个世纪以来的快速发展；每年国内外有大量有关天气预报方面的科研成果问世应用……等。

 

    但天气预报水平总体还不太高，并提高缓慢。就最具有代表性的24小时降水天气预报准确率，据有关报导：国际上目前最先进水平也只有70%左右（灾害性、极端天气等小概率天气预报准确率就更低一些，不到30%）。反之，在上个世纪六七十年代，预报员每天凭天气图，用天气学分析方法，主要靠经验作出预报。当时的全国24小时降水天气预报准确率也接近60%，经过半个世纪的发展努力提高还不到15%。

 

    在目前天气预报水平还不太高的情况下，我国基层气象台站为了尽最大努力，最大限度地减轻天气自然灾害带来生命安全和财产损失，不得不采取：“严防死守，加密会商”（即尽力采用各种先进监测手段，紧盯天气实况变化；充分发挥集体智慧在临近预报上狠下功夫），这一行之有效的措施。的确能起到立竿见影作用，基本上能满足一部分对预报时效要求不高，能在短时间内采取预防措施的单位和群体的需求，效果也很好。但对预报时效要求较长一点的作用就不大了!单从预报角度来讲，这一措施只能是不得已的最后一道防线。

 

    70%的准确率，的确已是来之不易的成就！，在现在情况下,每年再想提高1-2%已是很难办到的事，但必竟提高的空间又还很大（20-30%）。这不能不让从事预报的工作者们冷静思考！造成这种现状的主要原因何在？今后应在哪些方面加强？

 

    但值得注意的是：每当作出的天气预报出现较大偏差时，事后从天气图上都能找到原因（俗称事后诸葛亮）。因无伦何时何地上空出现的天气现象与当时刻，该地上空的天气形势，各气象要素配制变化都是相当吻合的。这也就是说：大气层中发生的各种天气现象从目前已有的：压、温、湿、风等场以及云天状况中都能够较好的反映出来。多年来，我通过观察各地各种天气现象的演变过程和不断总结预报工作中得失。我逐步认识到：我们目前（包括数值预报和分析天气图做出的主观预报）还做不出更加准确的天气形势和各要素场变化预测（其中：特别是中、低空3000米以下的气压场和风场）。因引起大气环流变化除了我们已知的因素外，可能还有许多其它影响因素，目前我们还未发现或未加考虑。因而导至天气预报出现偏差，并随预测时间愈长，偏差会愈大的现状。

 

    二、大气环流变化中的一些奇异现象

 

    每当天气预报出现较大偏差时，气象专家在回答记者的采访时，往往少不了这样的解释：这是世界难题，是大气环流反常的结果……等。这说明天气变化非常复杂，影响的因素很多；大气环流变化又是起到决定性作用。

 

    大气环流——一般是指，地球表面上空大约16km以内（即对流层）空气流动路径的代名词。一个地区上空形成的：晴、雨(雪)、刮风、高温、高湿、寒冷……等天气现象，都是在一定的大气环流背景下，各气象要素综合变化的集中表露。目前公认的大气环流：主要由地球地轴倾斜并围绕大阳公转和自转；因此各地受太阳辐射不均，加之地表海陆分布，地形地貌差异，地表植被不同……等影响决定的。它受气压梯度力和地转偏向力所趋动。它有它自身的运动规律移动及其变化。

 

    1、北半球中、高纬度上空，一般情况下空气都会自西向东流动；但为什么一段时间（少则一、二十天，多则几个月）大气环流以径向型为主，在此环流背景下，冬半年华北地区多刮西北风，晴多少雨（雪），雾霾也少。过一段时间又转为以纬向型为主，在此型背景下，又风少雨（雪）多、雾霾多等。

 

    2、影响我国的冷空气路径主要分为：偏西、正北、偏东三条。为什么有时维持二、三个月都以某路为主？过一段时间又转换为另一路？冷空气路径不同，对我国北方产生的天气差异会很大。

 

    3、在冬半年，乌拉尔山高压脊和亚洲东部上空的东亚大槽对我国长江流域以北的天气变化影响很大，但为何它们的强度及中心位置变化，每年同一时期都不一样？

 

    4、在夏半年，影响我国特别是中、东部地区天气变化的主要天气系统是付热带高气压，但为什么每年夏天副热带高气压的强度，中心位置移动及其变化等都不一样呢？

 

    5、我国是季风盛行国家，特别是春夏季节，孟加拉湾西南季风对我国长江流域及西南广大地区降雨多少及其降雨过程强弱影响很大，但为什么每年西南季风加强早晚，维持时间长短都不一样呢？

 

    6、台风——可称狂风暴雨的代名词：它是一个发展深厚的大尺度天气系统，它多发源于高温高湿的洋面上。地球上三大洋面每年都有多个台风生成，其中西太平洋最多，每年都多达三十多个。西太平洋上台风多产生在6-11月这半年，但奇怪的是：在这半年中，有的年份一个多月没有一个台风生成，而有的月份可多达7-8个。就今年西太平洋，台风生成特别反常：①、生成晚，到7月初才生成第一个台风；②、8月10日前后，同时有三个台风在洋面排成三角形；③、台风移动路径怪异的多，特别是今年第10号狮子山超强台风，其移动路径怪异，至今都难以想象。

 

    7、再谈厄尔尼诺和拉尼拉现象——是指东太平洋赤道附近一带，海水温度偏高或偏低的现象，大约有5-7年的周期发生。大多数科学家认为，是向西吹的风减慢速度甚至完全改变方向引起。

 

    我认为：厄尔尼诺，拉尼拉现象也好，或今年七月我国长江中、下游发生的特大暴雨过程造成的重大洪涝灾害也好，都可能是由地球内部地质运动变化，由此引起的有关地域上空大气环流异常有关。当然反过来厄尔尼诺形成后又对大气环流也有一定影响（犹如台风生成发展到一定程度后，反过来对大气环流也有一定影响）。所以可这样说：厄尔尼诺，拉尼拉现象以及7月份我国长江中、下游特大暴雨都是地球内部地质运动变化在洋面或大气层中产生影响的一种展示。

 

    除了上面列举的几项外，实际上近几年大气环流反常情况下的极端天气过程还很多，如：今年一月下旬所谓超极寒潮南下；2009年11月华北平原的特大暴雪；2008年一、二月份我国长江流域以南广大地区长时间的雨（雪）冰冻天气……等。

 

    从以上列举的事实中不难看出：大气环流的年季变化是很大的，而就目前已知的引起大气环流变化的主要因子中如：地球的公转、自转，太阳的辐射强度，地形、地貌以及植被……等，这些因子年季变化是很小的。因此可看出：大气环流除了遵循空气本身的运动规律和人们已知的因素影响外，另外幕后还一定有推手（外力）——这个主要推手不是别的，就可能主要来自地球内部地质结构变化运动！（其它的如天文因子等，因离地球太遥远影响相对较小）。

 

    三、我所经历感触较深的以下几点“天、地、气”相互作用事例。

 

    1、从唐山大地震中得到的启示

 

    1976年7月28日唐山大地震的前五天，7月23日北京观象台出现991.9毫巴历史同期气压最低值。前一天当时我们在会商天气预报时，对未来降雨天气过程预报，意见分歧很大。后来28-29日北京下了大到暴雨，远远超过了原来的预计。当时在我脑海中无意联想到这与大地震是否有关？后来我们专门请国家地震局耿庆国研究员作“旱震关系的学术报告”使我深受教益和启发。从哪时起我每当得知我国及周边地区凡有发生六级以上的地震报导时，我就特意从天气图上查看地震地区，在地震发生前后的天气形势及天气现象有无较大变化。经过四十年来不断的观察，的确发现凡有六级以上的地震发生前后，该地区上空近地层低气压天气系统易得到发展，一般多伴有降水天气。

 

    2、地温分析在天气预报中的应用

 

    通过唐山大地震启发后，我就很注意地表及地表以下有关要素的变化和大气层中天气变化有何关系？经过几年的统计分析研究，早在1984年气象杂志第五期上发表过文章：“地温分析在天气预报中的应用。”文章中着重叙述了天气系统的发生发展必然要受到下垫面热力和动力两个方面的影响；以及地温在中、长期天气预报和地温分布与冰雹、暴雨等强对流天气的落区关系...等。因地中温度的高低，不但反映出下垫面性质，它是地——气系统的重要成员之一，可作为预报天气的一个重要因素。后来我在每次做预报时，都要考虑地温因素（因资料关系，只能定性考虑）。

 

    3.大气层中也有引潮力效应

 

    众所周知，地球月球旋转造成的太阳、地球、月球位置的相对变化，在海洋中产生的潮汐现象。实际上，在大气层中同样也存在潮汐，我早在上个世纪八十年代，按阴历排列，分别统计了：北京、哈尔滨、乌鲁木齐、成都、广州等五个地区，1951年-1980年共三十年的降水日数（≥0.1mm为有降水日）。从初一到三十逐日求降水天数平均值。结果发现：在阴历一个月中，有几个相对多降水日节点，北京地区分别为20.27.3.8.13等日。在节点上的日期降水平均日数比非节点日期要多5-15%。其中纬度高的比纬度低的偏多幅度要大一些。自八十年代以来，我在做天气预报时都要考虑潮汐因素，大约估计，预报降水天气的准确率可提高1-3%。

 

    4.太阳光的光压对天气的变化也有一定影响。

 

    太阳光是地球上一切生物生存的三大要素之一，是地球表面和大气层热量的主要来源。

 

    上个世纪五十年代，我在当地面观测员时就发现：每天早上当太阳刚出来后的两三个小时，天空云量有增多现象，后随太阳高度角增高，云量也就随之减少。当有降水天气过程时也大多从早上开始，到中午前后（11-14时）为少云、少降水时段。到傍晚太阳下山前后又有一天之中天空云量和降水相对较多时段。后来通过有关文献了解到：这是热力和太阳光压双重作用的后果。虽然太阳光压的压力很小，但在早上、傍晚日高角很低时，在光压作用下，当地上空的水汽份子是做上升运动（傍晚还有一个热力作用);随着太阳高度角升高，当地上空水汽份子转为做下沉运动，中午前后下沉作用最大；所以是云层和降水相对最少的时段。后来我在做降水天气的起止时间预报时，光压是必须要考虑的因素之一。

 

    以上也正如恩格斯在《自然辨证论》中论述，整个自然界形成一个体系，即各种物体是相互联系、互相作用的整体。

 

    国内有关专家：关于天、地、气耦合研究成果方面部分论述

 

    大家都知道，火山、地震都是地球内部特别是地壳和上地幔矛盾运动的产物，这也说明地球内部物质结构是不断变化运动的。全球有多个火山分布在大陆和海底中，每年约有50次不同程度的火山爆发，起源于地球内部较深处的地幔层中。而地震多发生在地球各大版块之间的地震带上，震源多在地下8-50公里的地壳和上地幔层中。据我从地震部门中了解到，全球每年六级以上地震达120多次。

 

    我国著名的专门从事地震预报科学家：耿庆国研究员，他早在1985年著作的《中国旱震关系研究》一书中就明确写道：......认为在大地震的孕育过程中会有气象效应存在。在震源体积内及前兆异常场区域中可能有由地下放出的热能、电磁能、化学能以及载热、载电的物质流上升到地表，这些都可能造成了低空大气的异常现象。他在书中进一步指出：震前一至三年半时间内，包括震中区在内的广大地区出现的大面积干旱现象，不过是孕震过程中造成的气象效应，是地震引起的气象变异.....

 

    2.我国著名的遥感地质专家，陈荫祥研究员，早在2010年9月出版的“地球的圆涌构造与深源高能强爆热动力学”著作中明确指出：极端异常天气和气象灾害虽然表现在大气层中，但根源和驱动力都可能深隐在地内若干千米处。这些地内的强热中心、地内动力源、水气热力喷发通道才是引发气象灾难的根基。

 

    3.国家气象局气科院任振球研究员：在天地耦合与突发性重大自然灾害的预测判据论文集中，也明确论述过：“三星一线”的作用。根据这种作用，天文因子可以影响或触发地球上自然灾害的发生。这种天地耦合的关系，可以作为突发自然灾害预测的判据。这种耦合机制实质是“三星一线”发生时，他们所产生的引力可以得到放大，从而对地球的某一目标区产生更大的引潮力。这引潮力再通过影响该地区的动力和热力过程最终引起天气和气候的异常变化。

 

    通过以上列举的大量事实和有关专家们论述，不难看出地球内部地壳和上地幔物质变化运动，可能是引起大气环流变化、异常的另一个幕后主要推手。气象科学至今已有二百多年的发展史，经过多年来国内外专家、学者们的深入研究，大气层中空气运动规律和各种天气现象的演变过程都已认识比较清楚了。今后若仍按目前局限在大气层内，孤立地研究，我想天气预报水平提高缓慢现状，在短期内很难有太大的改观！今天我向大家提出这个很值得关注问题，只想起一个抛砖引玉和呼吁作用。

 

    望今后，有更多的从事地学科学研究科技人员（气象、地震、地质、天文），能跨出学科分门类的束缚，把“天、地、气”作为一个整体。在现有的气象、地震、地质、天文因子等资料基础上（如：全国地震监测台站，每天都有大量：地震波、重力、地磁、地电等十多项监测数据）开展综合深入探索研究。也更希望有关科研管理部门，大力支持并组织这方面攻关研究。我坚信特别是：随着人类对地球内部探测技术提高、手段增强、深度不断加深情况下，地质结构变化运动对大气环流影响之谜，也会随之逐步被揭开。到时全球各地区的天气预报（长、中、短），特别是气候方面预测的准确率将会有较大突破，会上一个大台阶！

     （文 / 周名扬）