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一、当今气象学的一大难题 现代气象学诞生至今已有160多年的历史了，使用各种方法所做的短期天气预报，其成绩是卓著的。但是，由于尚未找到决定着大气环流和天气状况的因素，因而各国气象部门所做的2至10天的中期预报，准确率并不高，至于做大于10天的长期、超长期预报则感到相当困难。正如我国气象学家束家鑫在《天气预报的进展》一文中所指出的：“自1820年第一张天气图问世以来，天气预报业务已有很大发展……但目前人们对这种规律的了解还很不清楚，给准确地预报天气带来很大困难”。苏联南北极科研所长期从事天气预报的室主任A·A·吉尔斯也认为：“苏联和其他国家都编制月、季等长期预报，但预报质量不高，原因是至今还不了解是哪些因素决定着大气环流和天气状况，在编制预报时不知道应该如何考虑这些因素”（《气象科技资料》1975.9）。 美国气象学会于1979年9月发表了一个政策声明，所评价的美国当时的天气预报水平是： 1．预报12小时以内1000公里以上天气系统的变化，达到很高的水平。 2．能经常在24小时前报出强风暴、大雨、灾害性风等的大致区域，但报不出龙卷风的准确位置；第3天降水的预报仍有相当的水平，但对热带的天气1天内的预报只有中等技术水平，2天以上无水平。 3．第4至5天的降水预报水平下降。对6至10天的降水预报具有较低的水平。 4．超过10天的逐周预报水平未作讨论。” 为此，气象学家赫尔德克对美国中期降水预报的评分是：预报第3天的评分为20分，第4天的为16分，第5天的为12分。可见中期天气预报的水平依然是不高的。 目前世界各国的数值延伸预报的最长时效是：联邦德国、南斯拉夫为4天，英国为6天，日本为8天，前苏联和欧洲中期预报中心为10天，美国为10.5天。 1981年美国国家飓风（即台风）中心和日本等国用多数方法所做的24小时台风路径预报，误差仍为200公里左右。 短期、中期预报况且如此，长期、超长期预报则可想而知了。 当今时代是信息时代，气象部门向各地各界提供准确可靠的气象信息，具有十分重要的意义。特别是对于大型水利工程的建设、农业生产的安排等等，这类具有较长生产周期的门类，更加需要气象部门提供长期、超长期气象信息，以便提前做好预防特大旱涝灾害的准备。为了改变中、长期和超长期天气预报的落后、被动局面，许多中外气象工作者都在研究和探索长期天气预报的新途径。 二、栾巨庆的超长期预报 在研究和探索长期、超长期天气预报的人群中，有专业气象工作者，也有业余气象工作者。其中，我国自学成才的天文气象工作者栾巨庆所做的工作最为突出。他和他的合作者从1980年以来，利用日、月、行星在天球上视位置的变化，提前半年至2年对我国四大流域进行超长期天气预报取得了可喜的成绩。 例如，他们在1980年7月15日向国家科委、中国科学院、中央气象局等预报的《1981年我国四大流域天气预报》，预报的15场暴雨或大暴雨，只有一场没有出现，其余14场基本上都出现了。现将这15场暴雨的超长期预报和实况（实况据中央气象台《气象月报》等）列表如下： 栾巨庆等人在1981年还根据天文条件做了6次中、长期补充预报，同样取得很好的成绩： 1981年我国还发生了四次较大的暴雨洪涝（7月初广东佛山的台风大暴雨，8月初东北三江平原的台风暴雨，9月22日东南沿海的台风大暴雨，8月中旬川西的大暴雨），栾巨庆组漏报。 总之，1981年我国四大流域共发生了25场较大的暴雨洪涝，栾巨庆组的超长期和中、长期天气预报中，报准和基本报准的是20场，误报1场，漏报4场。这些成绩决不是什么“瞎碰”能取得的，而是栾巨庆数十年如一日，沤心沥血、刻苦钻研的结晶。 三、在探索中前进 栾巨庆原是山东省潍坊县的农民，现内蒙古自治区呼伦贝尔盟吉文林业局工人。他的祖父是清代私塾教员，悉心研究了孔子、孙武子、歧伯、诸葛亮等人关于天文的见解，从多年观察星象变化中，认为地球上的旱涝与行星的位置有关，写有《天文与农时》。 栾巨庆在继承其祖父研究成果的基础上，研究了我国古代利用天文预报天气的传统经验，创绘了《视赤经、地心距行星动态图》，他将历年的这种图与历史上各流域的特大旱涝进行对照，并对解放后我国的许多场大暴雨进行天象检验，还进行了大量的预报实践，从而他初步发现了日、月、行星在天球上的视位置与我国四大流域发生天气异变的对应关系，即日、月、行星在视赤经26°—36°30′或视赤纬+11°—+14°时，珠江流域就容易下雨；在视赤经 36°30′—52°30′或视赤纬+14°—+19°时，长江流域和淮河流域多发生雨涝；在视赤经52°30′—69°或视赤纬+19°—+22°时，影响黄河流域下雨；在视赤经69°—90°或视赤纬+22°—23.5°时，则对应黑龙江流域；行星和月球的视赤纬超过23.5°时，其对应区便在副极地和极地一带。 行星等天体对地球大气环流的作用，主要是影响径向环流，由于季风环流属于径向环流，因而行星等天体对季风气候区有较明显的影响。为此，利用行星、月球和太阳在天球上视位置组合来作超长期天气预报，在我国主要是对东部季风气候区。又由于地球的自转，天体对地球天气的影响又具有明显的纬度带性质，而我国东部季风区的四大流域又大致与纬度平行，因而采用珠江、长江、黄河和黑龙江四大流域为预报区，这样做还有利于防洪与抗旱工作的进行。 栾巨庆根据祖传经验和自己的研究，在二十多年的预报实践中取得了较好的成绩： 他多年对山东潍坊县农村老家提前一年进行超长期天气预报成功率相当高，深受当地农民的欢迎；1964年栾根据来年6、7两月有水、金、木三颗行星对应黑龙江流域，和月球在+25°赤纬回归对应的天象，预报1965年6、7月份大兴安岭一带将出现连阴大雨与暴雨，建议抓紧这有利时机大搞阳坡植树造林。内蒙古自治区大兴安岭吉文林业局根据栾巨庆的超长期预报和建议，于5月份在光秃阳坡造林20多亩，造林后果然接上连阴大雨，成活率高达90%以上；1979年冬他又根据1980年6、7月份金、水二星同时对应黑龙江流域“下合”的天象，又建议“应利用1980年这个雨涝年大搞阳坡造林”，吉文林业局又根据这一预报于5月份在阳坡造林2800亩，造林后也接上连阴暴雨，成活率高达80%以上。 1973年栾在南京大学气象系接受为期一年的检验期间，成功地预报了当时长江中下游地区旱象解除的时间和1974年1月澳大利亚发生的大洪水。 1977年是世界性气候异常的年份、我国黄河、长江和珠江都发生了较长时间的旱涝。许多专家发现那时出现了全球性大气的“驻波”，但对“驻波”的成因依然一筹莫展。而栾巨庆却早在该年2月25日用电报形式从山东潍坊向中国科学院发电报预报：“黄旱夏至解，珠涝满芒连，长江春多雨，端午巨洪浪”。这一年黄河、长江、珠江三大流域的旱涝实况和发生的时间，与上述电文大体相符合。 1979年栾巨庆经国家科委推荐，来到中国科学院地理研究所协作，由国家科委拨出专款进行研究，从而使以天文预报气象的科研工作提高到一个新的阶段： 1．他们利用《视赤经、地心距行星动态图》，解释了长江流域一千二百年来的特大干旱，和八百多年来的特大洪涝；解释了黄河流域五百年来的特大洪水；海河流域明代以来的特大洪水；以及珠江、黑龙江流域一些特大洪水年的天文条件。 2．重新研究了我国古代自商、周至东汉利用天文因子预测天气的文献记载，以及古埃及、巴比伦、印度用天文预测旱涝的记载（后详）。 3．设计了《视赤经、视赤纬直角坐标天象图》，以此图重新检验了栾巨庆的“经验对应区”。一般情况下，在某对应区有行星对应，而月球一旦到达北半球的第一、二象限相应的赤纬区域时，我国的这个对应区均有下雨过程，这与我国古籍中所讲的“月之从星，则以风雨”的精辟论断相吻合（不同的是古代所说的“星”是恒星）；而且，在我国某流域对应区若有行星，而月球到达南半球的第三、四象限相应的赤纬区域时，我国的该对应区也有下雨过程，这种作用称为“镜相作用”，南半球与我国四大流域相对应的赤纬区域称为“镜相区”。 同时，在预报实践中肯定了行星和月球的“赤道效应”。即在视赤纬0—+5°若有大行星，当月球运行到这个纬度带时，我国从南到北或从北到南多有一次阴雨过程；如果在中途某对应区有行星的话，那么，这颗行星能起拦截作用，加大该对应区的降水，而使后面的对应区雨量减少或无雨。 4．除了上述对应关系外，栾巨庆等人还研究了对“对应区”的影响因子，包括天文因子、地理因子、地球物理因子、环流因子等。例如，行星的地心距远近的变化，行星的冲、合及其前后对“对应区”的影响；多颗行星和单颗行星的影响，行星在太阳之先或在太阳之后到达“对应区”的影响差异；月球回归点的高低，回归前和后的影响差异，及朔、望对“对应区”的影响；太阳黑子丰歉，地球磁场的强弱变化对“对应区”的干扰；地形和环流因子的影响，等等。 5．《视赤经、视赤纬直角坐标天象图》的创制和利用，为长期天气预报提供了极为简便的手段。由于在这样的图上，很容易找出月、星相“重合”的对应区和对应时间，这就为把超长期预报做到预报来年暴雨发生的具体时段提供了便利。例如，1980年5月笔者（栾巨庆组的主要成员之一）出差在上海，根据自己设计的该年直角坐标天象图所反映的金、水二星和月球的重合关系，给中国科学院地理研究所天文气候组写信预报：“7月上中旬之间长江北部有大暴雨”，结果在江淮之间7月8日和14日先后发生了两场大暴雨，安徽省洪水灾害严重。栾巨庆组的1981年至1985年各年《我国四大流域长期天气预报》，就是主要根据这种天象图所反映的日、月、行星与各对应区的关系，再研究和分析上述影响因子等的基础上做出来的。 6．研究了近三十年来的台风，特别是对我国影响最大的20个回头台风的“折点”与天文条件之间的关系，为对台风登陆时间和路径的预报提供了线索。 这20个回头、转圈的台风可分两大天象类型： (1)在珠江流域和南海一带回头、转圈的台风，一般是：①回头、转圈处的北侧都无行星对应；②在这一带打转的台风，多数还与月球向天赤道运行或越过天赤道有关。这类台风在上述20个台风中占6次，如1940年的第36号台风和第29号台风、1943年第6号台风、1957年第15号台风、1958年第14号台风、1966年第13号台风均是如此。 这些年来，栾巨庆等人根据未来的天文条件，做了台风试报，取得一些成绩。例如，1980年8月15日预报：“8月下旬随着水、金二星的相继南移，伸至江南一带的副高脊可能会逐渐削弱，台风有可能北上”。实况是：8月下旬该年的12号台风北上，扫过台湾岛，久旱的台湾岛解除了旱象。又如，1981年6月和7月，正当珠江流域由于没有行星对应而发生干旱时，栾巨庆等人在7月9日给中央气象局和国家科委四局发出预报：“根据金星南下的天象，自7月中旬起台风便有可能在珠江沿海与浙江沿海登陆，受台风影响地区将在中旬可解除干旱”。实况是：7月中旬和下旬有该年第6、7、8号三个台风先后在广东、福建、浙江登陆，受台风影响的地区虽有受害，但旱情解除或缓和。 7．初步研究了日、月、行星的视位置与我国气压场之间的关系。发现一般有行星对应的区域，气压降低，月球一旦加入进来，气压便降低更大；而无行星对应的区域一般气压升高。同时，寻找日、月、行星的位置与副高的西伸北跳的关系，及其对我国东旱西涝等的影响，从而在预报中开始把各流域的上、中、下游分开预报。栾巨庆等人关于1981年9月上中旬之间黄河上游特大暴雨洪水的预报，就是在研究了最近一百年来长江流域的东旱西涝的天文条件后，又将当时的天象与十分相似的公元230年（三国时代）水淹陈仓的天象进行对比之后所出作的。 8．研究了行星的冲、下合周期与各对应区的气候周期之间的关系。 由于各行星的冲、下合点在天球上的位置不断移动，冲、下合发生的季节也在变化，而使各对应区的气候周期不可能那么恒定；此外，多颗行星的冲或下合的周期的组合，又使各对应区的气候周期复杂化。 与行星的冲、下合周期和月球回归点变化周期有关的各对应区的气候周期有：60年旱涝周期（包括240年左右的周期）、35年周期、11年周期和8年周期。 例如，华北的干旱存在着明显的60年左右的周期。如，1797、1857、1917、1977这四个丁巳年，华北都发生了大干旱；此外，1640年（明崇祯十三年）华北大旱，和1877年（清光绪三年）华北大旱，相隔237年，属60年周期的扩展，这二年的地心天象图十分类似，明显地反映出这与水、火、木三颗行星的公共冲合周期相一致。 又如，1914年和1973年长江流域都发生了严重的春旱，相隔59年。这二年的地心天象图也十分相似，水、土、木三星经过59年又回到了原来的位置。 在单颗行星的冲合周期中，以离地球最近的行星——金星的“下合”周期对对应区的影响最大。金星在《视赤经、地心距行星动态图》上，每8年有5个“下合”点（这时金星处于日地之间，距地球最近），这5个“下合”点在天球上均匀地分布，两个点之间的地心张角均为72°视赤经，构成一个五角星。一般落在某个对应区的“下合”点，对这个对应区来说，8年中只有一个，因此该对应区便有8年的周期。例如，长江流域历史上的特大旱涝存在着与金星在本对应区“下合”的8年或8的倍数洪涝周期，以及金星在旁的对应区“下合”而使长江流域对应区出现的8年或8的倍数的干旱周期： 现阶段金星每8年的5个“下合”点，有两个分别落在第三、四象限，对应南回归线附近；有两个分别落在第一、二象限，对应赤道北侧一带；有一个落在第一、二象限之间，“下合”时的视赤纬对应淮河流域，因此现阶段我国淮河流域存在着与此有关的8年洪水周期。如1956、1964、1980淮河流域出现暴雨洪水，都是金星“下合”时赤纬对应（加上月球到达本区）而造成的；现阶段南回归线附近，在8年中则有二次金星“下合”的影响，出现与此有关的洪水有：1974年澳大利亚与马达加斯加的洪水；1979年玻利维亚的洪水；1982年玻利维亚与马达加斯加的洪水等。 由于长江流域对应区的位置适中，金星每8年的五个“下合”点在某个阶段便有两个落到这里，那个阶段长江的洪水将可能显著增多。根据长江特大洪水的石刻资料，从公元1153年至1980年的八百多年中，长江共有17个特大洪水年，平均每百年2次，而在金星“双下合”影响长江流域的1788至1892年一百多年中，则有6次特大洪水年（1788、1796、1847、1860、1870、1892），平均每百年4次，是800年的平均石刻洪水年数的2倍。据我们推算，下一个金星“双下合”影响长江流域的时间将从公元2040年左右开始。我们预测从那时起的一百多年中，长江流域的洪水将可能显著增多。这是与金星“下合”有关的长江流域旱涝的大周期为250年左右的循环，它是由于金星的五个“下合”点组成的五角星以每8年向西移动不到2°视赤经的结果。 四、观今宜鉴古 现代天文学和现代气象学是互不发生关系的两门学科。然而，在世界各文明古国的古代，人们却常常用观察日、月、星辰的运动变化来预测未来的天气。例如，古埃及人以观察天狼星在一年中最早的晨现来预报尼罗河的定期泛滥；我国古代则用心宿二（又名“大火”或“商”）的最早昏现来预报农时；我国和印度的古代均把全天空的恒星划为二十八宿（二者略有差异）；两河流域的巴比仑人在古代常以天象来预测风雨，他们把轸星（乌鸦星座）作风星，昴星（即七姐妹）作雨星，而我国古代则把箕星（人马星座的头）作风星，毕星（金牛星座的a星毕宿五）作雨星。 我国古代以天文来预报气象十分普遍，在许多古籍中均有很精辟的记载。认真分析和研究这些古籍，取其精华，去其糟粕，恢复和发扬我国古代以天文预报气象的优良传统，对寻找影响地球上的大气环流和天气状况的根源，探索长期、超长期天气预报的新途径，提高预报水平，将是一项十分有意义的工作。 我国古籍中有关天象与气象的关系的记载很多，现只举一些： 《书经》有：“星有好风，星有好雨”、“箕星好风，毕星好雨”和“月之从星，则以风雨”等记载。 《诗经》有：“月离于毕，俾滂沱矣”等记载。 《孙子兵法》有：“发火有时，起火有日，时者天之燥也，日者月在箕、壁、翼、轸也，凡此四宿者，风起之日也”。 春秋时代的孔子对天文与气象也很有见解，这在东汉王充的《论衡》中有所记载：“孔子出，使子路赍雨具，有顷，天果大雨，子路问其故，孔子曰‘昨暮月离于毕’。后日，月复离于毕，孔子出，子路请赍雨具，孔子不听，果不雨，子路问其故，孔子曰‘昔日离其阴，故雨；昨暮离其阳，故不雨’。” 到了三国时代，自命“知天文之旱涝，识地理之平康”的诸葛亮借东风火烧赤壁的故事，至今仍被人们传颂。诸葛亮和曹魏的司马懿均常利用观察天象变化来预测未来的天气，为军事行动服务。例如，公元230年9月秦岭南北连降大雨，水淹陈仓，秦岭栈道断绝的天象——“毕星躔于太阴之分”的天象，诸葛亮和司马懿都在事先观察到了，并都做出了“月内必有大雨淋漓”的判断。…… 天文和气象不应再是互不关联的两门学科，在古代它们尚是亲密的兄弟，在科学已经高度发展的今天，应该且完全可能使它们“破镜重圆”，重新结合成一门新的边缘学科——天文气象学。 （张庆祥） 《星体运动与长期天气、地震预报》栾巨庆著 注：此文的真正科学证据及说明可参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_53d3accd0100k3r3.html |
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