博文

依据行星际磁场的波动状态可获得更准确的天气预报

已有 1801 次阅读 2023-3-23 01:39 |个人分类:行星际磁场的波动|系统分类:科研笔记

地表局地天气状态受控于空间天气状态，尤其受控于行星际磁场的波动状态。依据行星际磁场的z分量的波动状态进行天气预报，并依据该预报结果对已有天气预报修正后，可使天气预报更为准确。该方法在民用，军用气象领域等具有重要的实际意义。本文所指局地天气因素，包括风力，降水，气旋，地震，火山活动等，因此，依据行星际磁场的波动状态对局地天气所进行的预报，涵盖了对局地风力，降水，气旋，地震，火山活动等变化的预测。本文还展示了金星表面高温和地球气候变暖的主因，它们与大气比重密切相关。

背景

目前通过地面设备到近地空间中的卫星已经实现了对地球全面的实时观测，但对局地天气的预报却时常偏离实际状态。究其原因，一是局地天气因素，包括风力，降水，气旋，地震，火山活动等处于动态变化中，二是局地天气状态受空间天气状态的制约。当空间天气发生变化时，局地天气对空间天气变化存在及时的响应，尤其对行星际磁场波动的响应。

在2022年7月19-20日（北京时间），国家预警发布中心发布预报：武汉地区有雷暴雨天气。而依据行星际磁场的波动状态进行分析和预测，在2022年7月19日6：00-21日6：00（世界时），即2022年7月19日14：00-21日14：00（北京时间），武汉地区没有雷暴雨。后来的实际天气状态也验证了依据行星际磁场的波动状态预测的结果的正确。依据行星际磁场的波动状态进行天气预报的有关方法已经申报了专利(2023102641273)。下面将该专利主要内容公布，以期待在依据行星际磁场的天气预报的结果的基础上，实现对局地天气更为准确的预报，为人类生存服务。

局地天气状态受控于空间天气状态，尤其受控于行星际磁场的波动状态的基本原理（1-6）

1. 在太阳多重德拜球层（CMDS_日）中，CMDS_日相邻层间的每一星体，都有一个途经它且包裹它的等离子体释电条。CMDS_日相邻层间的每一星体的运动主要源于两种力：

（1）该星体与太阳系质量中心的万有引力, 或近似为该星体与太阳之间的万有引力；

（2） CMDS_日相邻层间该星体释电条对该星体的旋扎力和上升力。

2. CMDS_日相邻层间任一个星体的释电条都会产生磁场。

3. 在CMDS_日中，以太阳为坐标原点的球坐标系中，近同日经纬度的相邻层间的不同星体释电条之间互抑，互扰。

4. 近地空间的行星际磁场源于地球磁场，CMDS_日内所有相邻层间充电条与释电条的磁场等，在近地空间内的叠加。其中主要源于地球磁场，日冕磁场，CMDS_日内相邻层间行星，彗星与月球等星体释电条的磁场在近地空间内的叠加。

5. 近地空间的行星际磁场波动会引发CMDS_日-⁺地球释电条的波动（+：小行星带所在层；-：日冕所在层）。

近地空间的行星际磁场波动状态可由其z分量的波动状态表达。

6. 当某一星体与地球会合时，即该星体的日经纬度与地球的日经纬度近同时，由于该星体的释电条与地球释电条之间互相抑制与干扰，会引发近地空间的行星际磁场强烈波动。

7. CMDS_日相邻层间星体释电条基本上平行于日径向，而且星体释电条沿日径向运动。则在地球释电条内距太阳一定距离的近地空间位置，对于同强度的扰动，沿日径向传输与沿逆日径向传输，到达该位置时所表达出的强度，前者明显高于后者。因此，在地球与月球会合时， CMDS_日-⁺月球释电条引发近地空间内行星际磁场波动的强度在朔月位相高于在望月位相。波动的强度：波动的频率与波动的幅度的乘积。

8. CMDS_日-⁺地球释电条控制着地球多重德拜球层（CMD_S_地）的状态。

9. 地表天气因素，包括风力，降水，气旋，地震，火山活动等，与CMDS_地中一组相邻层间CMDS_地-⁺（-：地壳所在层；+：电离层D所在层）释电状态密切相关。

10. CMDS_日-⁺地球释电条的波动引发CMDS_地-⁺释电状态波动。CMDS_地-⁺释电状态波动会导致CMDS_地-⁺中物体的上升力波动。因此，CMDS_日-⁺地球释电条的激烈波动或震荡，引发大气对流加强，地壳板块运动加强，地球内部岩浆运动加强。反之，CMDS_日-⁺地球释电条的波动平缓，引发大气对流减弱，地壳板块运动减弱，地球内部岩浆运动减弱。

11. 依据5和10，近地空间的行星际磁场的z分量的激烈波动或震荡，引发大气对流加强，地壳板块运动加强，地球内部岩浆运动加强。反之，行星际磁场的z分量的波动平缓，引发大气对流减弱，地壳板块运动减弱，地球内部岩浆运动减弱。

12. 依据11，行星际磁场的z分量的激烈波动或震荡，引发局地风力或降水活动加强，或气旋活动加强，或地震活动加强，或火山活动加强。反之，行星际磁场的z分量的波动平缓，引发局地风力或降水活动减弱，或气旋活动减弱，或地震活动减弱，或火山活动减弱。局地天气响应这种调节作用具有连续，积累，渐变的特性。因此，可依据前期行星际磁场的z分量波动强度的平均水平对局地天气的主要因素，风力，降水，地震和火山活动等变化进行预测。

13. 依据12，依据行星际磁场的z分量的波动状态，并同时结合其它有关因素，可预测局局地天气变化。

14. 依据12，在局地风力增强前及风力增强中，行星际磁场的z分量强烈震荡；在局地降水前与降水增强中，行星际磁场的z分量强烈震荡；在局地气旋诞生前与气旋增强中，行星际磁场的z分量强烈震荡；在地震发生前，行星际磁场的z分量强烈震荡；在局地火山喷发前及喷发增强中，行星际磁场的z分量强烈震荡。

15. 依据6和12，依据太阳系内地球，月球，其它行星，彗星等星体运动中的日经纬度变化，并结合其它有关因素，可预测局地天气与地球气候变化。

备注：

由于行星际磁场的z分量的实时数据来源于SOHO太阳观测平台，该数据显示在相关网页上和SOHO太阳观测平台主页上，时差约10-15分钟，因此只能依据10-15分钟前的数据对天气状态变化进行预测。

附图说明

图1.A. 从3月11日 9点10分-12日9点10分（UTC）之一日内行星际磁场的z分量波动非常强。

图1.B. 在3月7日10：00-8日10：00（UTC）,行星际磁场波动非常弱。在3月10日22：00-11日15：00,行星际磁场波动小幅减弱。

图1.C. 2023年3月5日行星际磁场的z分量波动非常弱。

图2.A. 2023年3月8日前，行星际磁场的z分量已经强烈震荡约2天。

图2.B. 在2023年2月28日前24小时内，行星际磁场的z分量强烈波动。

图2.C .在2022年6月14日前24小时以上，行星际磁场的z分量强烈波动。

图3. 分别在2008年5月12日8：28，2011年3月11日5：46，2023年2月6日9：17之前，行星际磁场的z分量已强烈波动一天以上。

图4.A. 在 2022年4月8日0：00）前，行星际磁场的z分量已强烈波动至少一天。

图4. B. 在2017年1月上旬，行星际磁场的z分量的波动状态。

图5. 分别在2020，2021，2022年的8月20-25日之5天内的行星际磁场的z分量波动状态。

图6. 在2022年3-4月，月球与地球会合时(朔月，望月)，行星际磁场的z分量波动状态。

图7. 在2019年11月11日附近，2012年6月5日附近，行星际磁场的z分量波动状态。

图8. 在2014年4月8日附近，2020年7月20日附近，行星际磁场的z分量波动状态。

图9. 分别在2021年7月14日，20日，10月31日，9月11日附近，行星际磁场的z分量波动状态。

局地天气与行星际磁场的z分量波动状态密切相关的实例

1. 如图1.A所示，从3月11日 9点10分-12日9点10分（UTC）之一日内行星际磁场的z分量波动强，对应之，2023年 3月12日 9点10-50分，珠海风力大幅增强并小阵雨，同时中国各地平均雾霾指数也小幅下降。

2. 如图1.B所示，在3月7日10：00-8日10：00（UTC）,行星际磁场波动非常弱，导致3月8日10：00-9日9：00全球各地风力非常小，引发沙漠地区气温大幅升高。而在3月8日10：00-9日10：00，行星际磁场波动非常强，引发全球各地风力大幅增强，尤其新疆-甘肃沙漠地区风力大幅增强中于9日10：00生成沙尘暴。又9日10：00-10日9点，行星际磁场波动依然非常强，则沙尘暴在风力加强中向东并于10日9：00刮至北京，造成3月9日9：00-11日2：00（UTC），北京严重雾霾（290-500指数）。

在3月10日22：00-11日15：00,行星际磁场波动小幅减弱，导致全球各地风力减弱。北京雾霾持续至11日15：00（UTC）才消散（70指数）。因为从3月11日15：00-12日9：40行星际磁场波动大幅增强，导致风力从3月11日15：00到12日9：40逐渐加大。

因此，可依据10-15分钟前至约1日内的行星际磁场波动强度平均水平，预测此后1日内的风力与雾霾发展状态。

3. 如图1.C所示，2023年3月5日行星际磁场的z分量波动非常弱，全球各地普遍风力很小。北纬36度的北京风力非常小，严重雾霾（指数220）。同日，北纬22度的珠海也风力非常小，雾霾（指数85）。同日世界其它区域，如加利福尼亚，北纬64度的雷克雅未克也风力非常小。

4. 如图2.A所示，2023年3月8日珠海降水前（虽小雨）诞生前，以及同日5：15（世界时）河源地震4.5级之前，行星际磁场的z分量已经强烈震荡约2天。因此，可依据行星际磁场的z分量强烈波动1日以上，并结合局地的其它天气元素，对该局地的降水变化进行预测，或结合局地的其它有关地震因素，对局地的地震活动进行预测。

5. 如图2.B所示，在2023年2月28日俄罗斯千岛群岛火山喷发前24小时内，行星际磁场的z分量强烈波动。因此，可依据行星际磁场的z分量强烈波动1日以上，并结合局地的有关火山活动的其它因素，对该局地火山活动进行预测。

6. 如图2.C所示，2022年6月14日，烟台强风与雷暴诞生，同日巴基斯坦强降水诞生，此日前，行星际磁场的z分量已经出现24小时以上的强烈波动。因此可依据行星际磁场的z分量在此前24小时内或24小时以上的波动状态，并结合局地的其它气象因素，对局地后续时间内的风力，降水与雷暴等活动强度进行预测。

7. 如图3所示，在2008年5月12日8：28的汶川地震（9级），2011年3月11日5：46的福岛地震（9级），2023年2月6日9：17的土耳其中部地震（7.8级）之前，行星际磁场的z分量已强烈波动一天以上。因此，可依据行星际磁场的z分量强烈波动一天以上，并结合局地的有关地震活动的其它因素，对局地地震活动进行预测。

8. 如图4.A所示，2022年第一号台风Malakas诞生（4月8日0：00）前，行星际磁场的z分量已强烈波动至少一天。因此，可依据行星际磁场的z分量强烈波动一天以上，并结合局地的有关气旋活动的其它因素，对气旋活动进行预测。

9. 行星际磁场的z分量强烈波动引发大气对流加强，但若局地雾霾极重，导致该局地大气比重极高，则地球表面大气对流强度变化极慢。只能在行星际磁场的z分量持续强烈波动2日以上，局地大气对流强度才会明显增加，相应局地风力与降水活动强度才会有所增加。如图4.B所示，2017年1月1-4日华北极重雾霾中，虽行星际磁场的z分量在1月3日强烈波动也未能实现华北风力在4日明显增加。在行星际磁场的z分量强烈波动在2日以上（3-6日）后，华北风力与降水活动才在1月7日出现明显增强，雾霾也同日消散。

另外，同理也可展示出：

（1）金星表面大气压是地球大气压的90倍。金星表面大气的比重很高。又因金星大气中雾霾极重，导致极重雾霾的金星表面大气比重极高。则即使行星际磁场强烈波动长久，也不会引发金星表面大气对流明显加强。因此，在一定的引发大气对流的动力或一定的起风动力作用下，由于金星表面大气比重过高，导致金星表面风力极弱，并由此造成表金星面温度极高。

（2）火星表面大气比重很小。除了尘暴日之外，火星大气中雾霾较轻，则较轻雾霾的火星表面大气其比重非常小。因此，行星际磁场强烈波动可引发火星表面风力明显加强，并可形成尘暴。故火星表面温度极低。

（3）地球气候变暖主要不是温室气体的大量排放造成的，主要是风力减弱造成的。空气污染是人类生活与工业生产中排放废气与悬浮物粒子造成的。空气污染也是导致空气比重增高，造成地球表面风力减弱的主因。所以，地球气候变暖主要是空气污染加重造成的。

10. 如图5所示，仅取2020，2021，2022年的8月20-25日之5天的行星际磁场的z分量波动强度平均值作对比，显示行星际磁场的z分量波动在2022年8月极弱，在2021年与在2020年8月非常强。则引发全球中纬度区域大部在2022年8月底至9月上旬严重干旱与高温，而在2020年与在2021年8月底至9月上旬长江中下游洪灾。

11. 如图6所示。在2022年3-4月，月球与地球会合时，行星际磁场的z分量强烈震荡。如图所示，行星际磁场的z分量波动的统计平均强度在朔月位三天相高于在望月位相三天（3月17日望月；4月1日朔月；4月15日望月），可导致局地风力在朔月高于在望月与其它时期。这也可诠释“月黑风高”这个中国古谚语的空间物理起因。因此，可依据月相预测局地风力变化。如在朔月日及其前后两天内风力较高，而在望月日及其前后两天内风内力较小。

12. 如图7所示，在2019年11月11日水星凌日时间点附近，2012年6月5日金星凌日时间点附近，行星际磁场的z分量强烈震荡。

13. 如图8所示，在2014年4月8日火星冲日时间点附近，2020年7月20日冥王星冲日时间点附近，行星际磁场的z分量强烈震荡。另外依据行星际磁场的z分量强烈震荡日，可反映出冥王星冲日实际发生时间在2022年7月21日。由此，也可提供一个确定太阳系内任一个星体与地球会合的准确时间的方法。即依据该星体与地球会合过程中，引发行星际磁场的z分量强烈波动的峰值期。

14. 在木星，土星，天王星，海王星冲日时间点附近，也分别引发行星际磁场的z分量强烈震荡,即行星际磁场的 z分量波动的统计平均强度大幅增高。请读者自己依据行星冲日时间与行星际磁场历史数据分析即可。

15. 依据11-14，在某一段时间内行星，彗星等星体与地球会合事件的发生率高，会引发在该段时间内行星际磁场的z分量波动的统计平均强度较高，可导致大气对流强度，地壳板块运动强度，岩浆对流强度等增高，可引发局地风力，或降水概率，或地震，或火山活动强度提高。因此，可依据尽可能多的其它星体与地球会合的事件在某段时间内的发生率，或依据太阳系内地球，月球，行星，彗星等尽可能多的星体的日经纬度及其变化，并结合有关其它有关因素，预测局地风力，或降水，或地震或火山活动等变化，以及地球气候变化。

总结

依据前期行星际磁场的z分量平均波动强度，在结合有关局地天气的其它因素的基础上，可实现对局地天气更为准确的预报。

致谢

衷心感谢杨正瓴郑永军孙颉杜占池宁利中史永文葛维亚李俊臻朱伯靖张学文李务伦吕和发