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2014年美国寒潮暴雪和2008年中国南方冰冻雪灾
杨学祥
据美联社2014年11月20日报道，布法罗市的积雪已深达约1.5米，另一场风暴预计在当地时间20日晚间使积雪再增高0.6米到0.9米。
据英国广播公司20日报道，除了纽约州，新罕布什尔州和密歇根州也有人丧生。在印第安纳州，一辆集装箱车因路面湿滑与消防车相撞，导致3名消防员受伤。自15日，全美已有20人因为极寒天气死亡。
据《环球时报》报道创纪录的寒潮席日前卷全美国，50个联邦州气温全部低于零摄氏度，就连夏威夷也结了冰，创美国38年最低气温纪录。
美国东北部更是遭遇最强暴风雪，纽约州州长安德鲁·科莫在受灾最严重的布法罗市称“这是历史性暴风雪”，3天降雪量逼近年均降雪量。美国国家气象局表示，部分地区可能打破1.93米的单日降雪量纪录。
http://news.163.com/14/1122/13/ABLKSBKF00014Q4P.html
2014年11月美国寒潮暴雪和2008年1月中国南方冰冻雪灾有很多相似性：
我在2014年1月4日指出，美国的自然灾难刚刚开始：2012年高温干旱和2013年极端天气，2014年将持续（2014年3月10日美国加州附近海域7.0级地震，2014年11月创纪录的寒潮席日前卷全美国，美国又发布了洪水警报）。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-755583.html
2006年重庆发生罕见大旱，2008年1月中国南方发生罕见的冰雪冻灾，2008年四川汶川发生8级地震，2010年中国发生暴雨洪水，干旱-强震-低温暴雪-洪水的循环模式值得关注。
点源喷发造成的球面大气环流是干旱高温、地震、暴强风、暴雪接连发生的原因：一地能量的大量积累将导致大气的反复震荡。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-755633.html
美国地质学家发现，1990年以来，15次7级以上的大地震中，12个产生表面波（即地震波沿地表或地球内部界面迅速向远方传递），在其他大洲的断层系统上引发了较小型地震。美国地质勘探局的专家帕森斯解释说，科学家早就知道强震的表面波会迅速向远方传递，不过他们此前认为这些所谓的表面波移动引发地震只是特例，但让人惊讶的是，这种地震一直在发生。这些沿着地表或地球内部界面游走的地震波被称为面波，经过遥远的距离后也未缩小的原因在于地球表面是球面：在震中同一半球传播时是扩散，在另一半球是集中。
地震波在传播过程中的能量密度变化，与单位时间扩散的大圆周长C成反比。设地震的总能量为Q，能量密度为δ，穿过的面积为S=Cl= 2πRlsinφ，l为单位弧长，R为地球半径，则有
δ= Q/S = Q/ (Cl) = Q/(2πRlsinφ) (1)
其中，圆心角φ为震中和地心连线与大圆上任一点和地心连线的夹角。同样，在球壳中点源喷射造成的 球面对流，也会有扩散、集中、返回的震荡过程（见图1和图2）。
由（1）式可知，在φ=0和φ=π时，能量密度δ为无穷大，在φ=π/2时，即经过地表最大圆时，能量密度δ最小。这就是说，假定地震波能量在传播中无损耗，震中的地心对称点处的能量密度最大。该公式表明，能量密度δ在震中同一半球中，随震中与地心连线的长度增加而减少；在震中的另一半球，能量密度δ随震中与地心连线延长线的长度增加而增加。
举例来说，2004年12月发生在印尼苏门答腊外海的强震，就在遥远的阿拉斯加、加州与厄瓜多尔引发了地震。厄瓜多尔（西经80，南纬0）恰恰就是印尼苏门答腊（东经100，南纬0）的地心对称点。这是一个很有说服力的解释。点源激发在球面上的震荡和对流对余震和强降水都存在激发作用（见图1）。
2003年23日22时左右，“重庆井喷”发生。井喷事故压井方案的实施时间从26日上午推迟到27日上午10时。整个井喷事件历时84小时，大约17.5至21百万立方米石油天然气喷入大气中，其环境效应不仅仅是硫化氢中毒。据气象部门提供的消息，2004年9月2至5日，川东北地区的达州、南充、巴中等市普降暴雨，多数地方降雨量超过100毫米，这次降雨是今年以来四川境内雨量最大、强度最强、持续时间最长的一次。其中，达州市渠县累计降雨量已超过360毫米，是百年一遇的特大暴雨。开县受灾最为严重——惨遭200年一遇特大暴雨洪灾，部分地区为500年一遇。由此看来，2003年12月23日重庆开县井喷、2004年9月2-7日重庆开县又遭受暴雨洪水的袭击、2006年重庆大旱高温和2008年四川强震可能有因果关系（见图1）。
2003年12月23日22时左右，“重庆井喷”发生。井喷事故压井方案的实施时间从26日上午推迟到27日上午10时。整个井喷事件历时84小时，大约17.5至21百万立方米石油天然气喷入大气中，其环境效应不仅仅是硫化氢中毒。据气象部门提供的消息，2004年9月2至5日，川东北地区的达州、南充、巴中等市普降暴雨，多数地方降雨量超过100毫米，这次降雨是今年以来四川境内雨量最大、强度最强、持续时间最长的一次。其中，达州市渠县累计降雨量已超过360毫米，是百年一遇的特大暴雨。开县受灾最为严重——惨遭200年一遇特大暴雨洪灾，部分地区为500年一遇。
2008年5月12日四川汶川发生8级地震，2009年7月4日地震灾区遭遇“7.14”暴雨洪涝灾害。2013年4月20日四川雅安发生7级地震，中国气象局4月28日在例行发布会上表示，进入5月份的雅安，是全国暴雨中心，也是四川降雨最多的地方之一。7月7日晚至10日，强降雨再次侵袭四川，成都、雅安、乐山、眉山、德阳、绵阳大部及广元市西部出现了区域性暴雨，全省共有25个县（市）出现暴雨，其中有14个县（市）降了大暴雨。截至9日15时降雨量累计统计，全省4474个观测站中雨量达50～100毫米有319个站，100～250毫米有319个站，大于250毫米有71个站，强降水中心区域都江堰幸福镇、滨江街道办自动监测站大于500毫米。都江堰气象站日降水量已超过有记录以来的最大值。
为何暴雨集中在两次地震灾区？点源喷发导致的大气环流是合理的数学模型，能量在喷发点及其球对称点达到最大值（见图1）。由北极海冰减少造成的全球大气对流与图1相似，只是流动方向相反，即喷发点与对称点互换，喷流与回流互换。喷流是由于北极海冰季节性异常减少使等位面变化产生的由北极向南极的大气球面流动，回流是大气在南极汇聚碰撞反弹以及北极海冰季节性增加的作用产生的由南极向北极的大气球面流动。
图1点源喷发在球壳中的全球对流
http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=29687
http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=298801
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-306746.html
地震造成的地球排气，根据其震级的大小，可造成局部的或全球的大气循环。地震前的喷气形成当地干旱，地震后的喷气增大影响范围，伴随气流在球面的传播和返回，可带来暖湿气流形成强降雨。
参考文献
1．杨学祥,杨冬红.全球进入特大地震频发期.百科知识2008.07上,《百科知识》2008/07上,8-9.
2．杨冬红,杨学祥.地球自转速度变化规律的研究和计算模型.地球物理学进展,2013，28（1）：58-70。http://manu16.magtech.com.cn/geoprog/CN/volumn/home.shtml
3．杨冬红,杨学祥.北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J].地球物理学进展,2014, 29(2): 610-615
4．杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027
5．杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-846342.html
