2008年發生額爾尼諾事件的可能性
翁文波可公度性預測理論在預測額爾尼諾事件中的應用
──預測額爾尼諾事件的週期疊減法
楊冬紅，楊學祥
摘要︰
額爾尼諾事件是多原素共同作用的結果，任何單一原素模式將受到其他原素的強烈干擾。這是額爾尼諾事件的時間序列出現可公度性規律的物理原因，即在週期性的規律中，因其他原素干擾而使某些個別時段該出現的事件沒有出現，形成間斷性的週期。5年和11年週期是額爾尼諾事件權重最大的可間斷型主週期，受干擾較輕。1997-1998年幾乎具有所有產生額爾尼諾事件因子的可間斷型週期特徵，所以形成最強的額爾尼諾事件。2008年在所有7個原素的可間斷型週期中出現了6個（2、3、4、5、11、18年週期），出現額爾尼諾的可能性為90%。
關鍵詞︰可公度性，強潮汐，額爾尼諾，日食，太陽黑子，火山活動，地球自轉
翁文波院士將技術經濟領域內通用的預測技術和自然科學中的外推和預測方法儘可能有系統地匯合起來，開創了中國“預測論”的先河，取得了令世人矚目的成就。馬宗晉指出，自然災害預測面臨著自然變異的多因子性、多解性和不確定性，單災種的、以提升監測技術水準和單方面災變規律的研究固然重要，但重要的是廣泛收集訊息，向綜合預報方向發展[1]。 1．理論根據 額爾尼諾事件是多原素共同作用的結果，任何單一原素模式將受到其他原素的強烈干擾。這是額爾尼諾事件的時間序列出現可公度性規律的物理原因，即在週期性的規律中，因其他原素干擾而使某些個別時段該出現的事件沒有出現，形成間斷性的週期。海溫指數的小波變換結果表明[2]，在不同階段的同一個週期振蕩以及同一個階段的不同週期振蕩所表現出的強弱程度互不相同；具有不同位相的各種週期振蕩相互作用時不可能出現很強的額爾尼諾；強度極強的額爾尼諾只有在幾乎所有週期的震盪都表現為較強的正位相時才會發生。1982－1983年的主要週期振蕩為3－5年，而且在所有週期上均表現為較強的正位相，1997年發生的額爾尼諾也表現下所有週期上均為正位相的特點，不同週期的振蕩同位相疊加，從而形成了兩次20世紀最強的額爾尼諾事件。 近期研究表明，強潮汐產生海溫均衡效應，使東西太平洋海溫差別減少，是額爾尼諾事件發生的重要外強迫條件（週期為18.6年）[3]；日食誘發額爾尼諾現象的熱-動力機製及其預測方法反映了額爾尼諾事件中能量變化的重要規律（日食沙羅週期為18年）[4]。5年是火山活動最重要特徵尺度[5]。3－4年也是地球自轉速度變化的準週期（任振球，1990）。對近百年全球氣候變化與外強迫因子信號檢測的結果表明，火山活動是影響ENSO的最重要的外強迫因子[5]。它不但揭示了構造活動與氣候變化的關係，而且使劉濃贊等人的額爾尼諾海底火山說、郭增建等人的引潮力說和地球扁率變化說得到有力的支持。趙得秀等人認為太陽黑子對額爾尼諾有重要作用。 國家海洋環境預報中心王彰貴研究員等人發現,“額爾尼諾”的發生週期與太陽黑子位相有關︰97%的“額爾尼諾”現象出現下太陽黑子11年週期的峰值區、谷值區和太陽黑子衰減位相,尤其是峰值區出現的機率比較大。在太陽黑子谷值區附近發生的“額爾尼諾”現象週期較短，一般為2年─3年；而在太陽黑子增加期，“額爾尼諾”現象的週期為4年─5年。 2．週期疊加法模型的建立 1997-1998年發生了20世界最強烈的額爾尼諾事件，我們檢驗2、3、4、5、11、18、19（18.6取整）年是否是額爾尼諾的合成週期分量（以下括號內的年份為非額爾尼諾年）。 5年序列（火山活動週期）︰ 1997-1998，1992-1993，1987-（1988），1982-1983，1977-（1978），1972-1973，（1967）-1968，（1962）-1963，1957-1958，（1952）-1953，（1947）-1948，（1942）-1943，（1937-1938），1932-（1933），（1927-1928），（1922）-1923，1917-1918，（1912-1913），（1907-1908），1902-（1903）；由此外推的額爾尼諾年為，2002-2003（已證實），2007-2008，2012-2013，2017-2018。 該序列在第12週期才受到第一次干擾，表明其權重在本次循環中最大，是最重要的原素，預測效果是最好的。火山活動受氣象原素影響的理論正在形成，如北半球冬季積雪造成的海平面變化影響火山活動。火山活動與額爾尼諾的相關性得到侯章栓的證實。 11年序列（太陽黑子）︰ 1997-1998，1986-1987，（1975）-1976，（1964）-1965，1953-（1954），（1942）-1943，1931-1932，（1920-1921），（1909-1910），（1898）-1899，1887-1888，（1876）-1877，（1865）-1866，1854-1855，（1843）-1844，1832-1833，1821-（1822），（1810-1811）；由此外推的額爾尼諾年為，2008-2009，2019-2020。 該序列在第7週期才受到第一次干擾，表明其權重在本次循環中較大，是最重要的原素，預測效果較好。太陽黑子對地球磁場和極地渦旋均有影響，與額爾尼諾的相關性也十分明顯。 18年序列（日食沙羅週期）︰ 1997-1998，1979-1980，（1961-1962），1943-1944，1925-1926，（1907-1908），1889-（1890），1871-（1872），（1853）-1854，（1835-1836），1817-（1818）；1799-1800由此外推的額爾尼諾年為，2015-2016，2033-2034。 該序列在第2、5週期就受到第一次干擾，表明其權重在本次循環中較小，預測效果較差。林振山指出，日食-額爾尼諾系數與額爾尼諾事件有1-2年誤差，可見其易受其他原素干擾。歷史數據表明，日食-額爾尼諾系數是最重要的原素[4]。由日食-額爾尼諾系數預測法，2008，2011，2015，2018年可能發生額爾尼諾[4]。 4年序列（海溫，地球自轉速度）︰ 1997-1998，1993-1994，（1989-1990），（1985）-1986，（1981）-1982，1977-（1978），1973-（1974），1969-1970，1965-（1966），（1961-1962），1957-1958，1953-（1954），（1949-1950），（1945）-1946，1941-（1942），（1937-1938），（1933-1934），1929-1930，1925-1926，（1921-1922）；由此外推的額爾尼諾年為，（2001）-2002，（2005）-2006，2009-2010。2013-2014，2017-2018。 該序列在第2、9週期就受到干擾，表明其權重在本次循環中較小，預測效果較差。它是形成額爾尼諾的基本原素，但不是最重要的原素，易受其他原素干擾。 19年序列{潮汐}︰ 1997-1998，（1978）-1979，（1959-1960），1940-1941，（1921-1922），1902-（1903），1883-（1884），1864-（1865），1845-1846，（1826-1827），1807-（1808），1788-1789；由此外推的額爾尼諾年為，2016-2017，2035-2036。 該序列在第2、4週期就受到干擾，表明其權重在本次循環中最小，預測效果最差。它是影響額爾尼諾的原素，由於其數值近似程度較差，易受其他原素干擾。 3年序列（地球自轉速度） 1997-1998，1994-1995，（1991-）-1992，（1988-1989），（1985）-1986，1982-1983，1979-1980，1976-1977，1973-(1974)，（1970-1971），（1967）-1968，（1964）-1965，（1961-1962），1958-（1959），（1952）-1953，（1949-1950），1946-（1947），1943-1944，1940-1941，（1937-1938），（1934-1935），1931-1932，（1928）-1929，1925-1926；由此外推的額爾尼諾年為，（2000-2001），2003-2004，2006-2007，2009-2011，2013-2014，2016-2017，2019-2020。 該序列在第3、9週期就受到干擾，表明其權重在本次循環中較小，預測效果較差。它是影響額爾尼諾的原素，但不是最重要的原素，易受其他原素干擾。 2年序列（大氣、海溫、臭氧活動）︰ 1997-1998，1995-（1996）．1993-1994，（1991）-1992，（1989-1990），1987-（1988），（1985）-1986，1983-（1984），（1981）-1982，1979-（1980），1977-（1978），（1975）-1976，1973-（1974），（1971）-1972，1969-（1970），（1967）-1968，1965-（1966），1963-（1964），（1961-1962），（1959-1960），1957-1958，（1955-1956），1953-（1954），1951-（1952）；與此外推的額爾尼諾年為，（1999-2000），（2001）-2002，2003-（2004），（2005）-2006，2007-2008，2009-2010，2011-2012，2013-2014，2015-2016，2017-2018，2019-2020。 該序列大部分預測結果都是一半正確，一半錯誤，是額爾尼諾事件權重較小的週期，表明它是產生1-2年誤差的一種干擾原素。 數據推演表明，5、11年是額爾尼諾事件的可間斷型主週期，抗干擾性好，一般的額爾尼諾事件必有其一起主要作用。18年日食-額爾尼諾系數月爾尼諾事件有很好的對應關係，但易受干擾，有1-2年的誤差。由於系數值可透過軌道週期獲得，可作為額爾尼諾預測的初值。2、3、4、19年是額爾尼諾事件的可間斷型非主週期，一般起加強或干擾作用。 3．檢驗 2000年有非常高的日食-額爾尼諾系數，林振山等預測會發生強額爾尼諾，但沒有發生。其原因是5、11年兩大可間斷型主週期額爾尼諾峰值不包含2000年。 （2000年），（1995），（1990），（1985），（1980），（1975），（1970），1965，（1960），（1955），（1950），（1945）；這表明，2000年不具備額爾尼諾5年可間斷型主週期特徵。
（2000年），（1989），（1978），（1967），（1956），（1945），（1934），1923，1912，（1901），(1890)；這表明，2000年不具備額爾尼諾11年可間斷型主週期特徵。 2008年，2003，1998，1993，（1988），1983，（1978），1973，1968，1963，1958；這表明，2008年具備額爾尼諾5年可間斷型主週期特徵。 2008年，1997，1986，（1975），（1964），1953，1942，1931，（1920），（1909），（1898），1887；這表明，2008年具備額爾尼諾11年可間斷型主週期特徵。 2008年，2004，（2000），（1996），1992，（1988），（1984），1980，1976，1972，1968，（1964）；這表明，2008年具備額爾尼諾4年可間斷型週期特徵。 2008年，（2005），2002，（1999），（1996），1993，（1990），1987，（1984），（1981），（1978），（1975），1972，1969，（1966），1963，（1960），1957，（1954），1951，1948；這表明，2008年具備額爾尼諾3年可間斷型週期特徵，但連續期較短。 2008年，（1989），（1970），1951，1932，（1913），（1894），1875，（1856），1837，（1818），（1799）；這表明，2008年不具備額爾尼諾19年可間斷型週期特徵。 2008年，2006（未知），2004，2002，（2000），1998，（1996），1994，1992，（1990），（1988），1986，（1984），1982，（1980），（1978），1976，（1974），1972，1970，1968；這表明，2008年具備額爾尼諾2年可間斷型週期特徵。 2008年，（1990），1972，（1954），（1936），1918，1900，（1882），1864，（1846），1828，（1810）；2008年的日食-額爾尼諾系數為12，具備額爾尼諾18年可間斷型主週期高潮特徵。 2008年在所有7個原素的可間斷型週期中出現了6個（2、3、4、5、11、18年週期），發生額爾尼諾的可能性高。取2、3、4、5、11、18、19年週期的權重分別為1、1、1、2、2、2、1。則1997-1998年出現額爾尼諾的可能性為100%，2008年出現額爾尼諾的可能性為90%。 4．結論 5年和11年週期是額爾尼諾事件權重最大的可間斷型主週期，受干擾較輕；18年的日食-額爾尼諾系數週期有很好的歷史對應數據，但易受干擾；2年、3年、4年和19年是額爾尼諾事件權重較小的可間斷型週期，受干擾較重。1997-1998年幾乎具有所有產生額爾尼諾事件因子的可間斷型週期特徵，所以形成最強的額爾尼諾事件。2008年在所有7個原素的可間斷型週期中出現了6個（2、3、4、5、11、18年週期），發生額爾尼諾的可能性為90%。 參考文獻 1.馬宗晉, 康平, 高慶華, 等. 面對大自然的報復──防災與減災. 北京: 清華大學出版社; 天河: 暨南大學出版社, 2000. 120-125.
2.任福民, 郭艷君, 周琴芳, 等. 小波變換及其對額爾尼諾研究的初步應用. 數理統計與管理, 1998, 17 (3): 21-25.
3.楊學祥,陳震,陳殿友,喬淇源.強潮汐與額爾尼諾的對應關係. 吉林大學學報(地球科學版),2003,33 (1): 87-91.
4.林振山, 趙佩章, 趙文桐. 日食-額爾尼諾系數及其應用. 地球物理學報, 1999, 42（6）: 732－738.
5.侯章栓, 李曉東. 近百年全球氣候變化與外強迫因子信號檢測. 北京大學學報(自然科學版).2000,36(5): 641-650
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