潮汐是地球表面最明顯的海水周期運動。受天體引潮力作用，聯(lián)結(jié)地球和天體中心的直線與地球表面交點附近部分海平面升起形成高潮，與連線垂直的地球表面部分海水自行退去，出現(xiàn)低潮。由于地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)和月球軌道變化，高潮與低潮交替發(fā)生，反復(fù)循環(huán)——這種現(xiàn)象就是潮汐。因此潮汐被定義為海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運動。根據(jù)計算，潮汐有1.0303、1.1145、2.0538、2.0606、2.2014、2.2087、2.2289、18.6年的基本周期。

近幾年來，與潮汐相關(guān)的理論研究發(fā)展迅速，遍及氣象、地質(zhì)、天文、災(zāi)害等不同的研究領(lǐng)域。比較典型的有2000年美國學(xué)者查爾斯·季林提出的“潮汐調(diào)溫說”，2003年藍(lán)永超研究員提出的“潮汐調(diào)制降水說”，以及國內(nèi)外多名學(xué)者提出的“潮汐激發(fā)地震說”、“潮汐激發(fā)火山說”、“厄爾尼諾潮汐說”、“潮汐影響地球自轉(zhuǎn)說”等等。值得一提的，查爾斯·季林也是“二氧化碳溫室效應(yīng)”的提出者之一，與風(fēng)靡世界的“二氧化碳溫室效應(yīng)”不同的是，“潮汐調(diào)溫說”并沒有引起世人的注意——也許這只是一個時間問題。

最新研究表明，潮汐不僅可以激發(fā)地震火山活動，還可以調(diào)節(jié)海溫、調(diào)制降水和影響地球自轉(zhuǎn)，而海溫、地震、火山、地球自轉(zhuǎn)變化都是厄爾尼諾事件的激發(fā)因素，這就可以建立起潮汐與厄爾尼諾事件之間的聯(lián)系。潮汐是聯(lián)系不同學(xué)說的一條主線，通過這條主線，不同學(xué)說可能連貫成為一個合理的物理機(jī)制：潮汐可以通過地震火山活動、地球自轉(zhuǎn)、降水、大氣和海洋溫度影響厄爾尼諾現(xiàn)象、拉尼娜現(xiàn)象和拉馬德雷現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展。

潮汐與氣候的關(guān)系

在潮汐基本周期的基礎(chǔ)上，又衍生出3.1、4.1、4.9、5.5、5.57、6.68、9、9.2、9.9、10、11.137、18.6、19.96、22.3、27、29.95、33、44、54、55、55.7、55.8、60、77、90、110、179.6、182.4、186、200、205、220年等一系列周期，并且與氣候現(xiàn)象循環(huán)的記錄有著很好的對應(yīng)性。有關(guān)氣候現(xiàn)象循環(huán)的記錄75項，與潮汐周期相同的有66項，占88％，這表明潮汐是影響氣候現(xiàn)象循環(huán)的主要因素。

厄爾尼諾事件和拉尼娜事件是全球氣候異常變化的最強(qiáng)信號，它們使全球氣候反常，嚴(yán)重旱澇災(zāi)害交替發(fā)生，是自然災(zāi)害發(fā)生的主要根源。研究表明，當(dāng)太陽的位置由南北回歸線移向赤道時，太陽引潮力使地球的扁率變大——這是春分和秋分時的地球自轉(zhuǎn)速度小于夏至和冬至?xí)r的自轉(zhuǎn)速度的原因。實際上，每年4月9日～7月28日及11月18日～1月23日為地球自轉(zhuǎn)加速階段；1月25日～4月7日及7月30日～11月6日為地球自轉(zhuǎn)減速階段?？炻龝r段的晝夜時間(日長)長短的差別不超過幾千分之幾秒，但是這種微小的變化足可以影響到氣象事件，并且與計算值量級完全相符。

地球各圈層潮汐形變的規(guī)模不相同，大氣圈的起伏約為80m，海洋圈的起伏大約為60cm，固體地球的起伏約為20cm，比例為400:3:1。當(dāng)日食在赤道、日月大潮在赤道處形成最大潮汐高潮區(qū)時，地球的大氣圈、水圈和巖石圈的扁率變大，自轉(zhuǎn)變慢。以巖石圈為參照，水圈相對減慢最少，氣圈相對減慢最多——這導(dǎo)致赤道東風(fēng)增強(qiáng)，赤道太平洋熱水集中在西太平洋，有利于拉尼娜事件的形成，對應(yīng)時間為3月末或9月末(春分3月20～22日，秋分9月22～24日，太陽在赤道面上)。

在6月末或12月末(夏至6月21或22日，冬至12月21～23日)日月大潮發(fā)生在南北回歸線附近，地球各圈層自轉(zhuǎn)加快。以巖石圈為參照，水圈相對加快最少，氣圈相對加快最多——這導(dǎo)致赤道東風(fēng)減弱，赤道太平洋熱水回流到東太平洋，有利于厄爾尼諾事件的形成，對應(yīng)時間為6月末或12月末，與發(fā)生在12月25日圣誕節(jié)附近的季節(jié)性特征相符。季節(jié)性厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生在12月末的原因還在于，每年1月3日或4日為地球軌道近日點，太陽引潮力增大10.2％，與11月18日～1月23日(66天)地球自轉(zhuǎn)加速階段相對應(yīng)。這時如有月亮的配合，如發(fā)生日食或月食，就可能激發(fā)厄爾尼諾事件的發(fā)生。

此外，近10年研究發(fā)現(xiàn)，厄爾尼諾和拉尼娜事件的發(fā)生與更大時間尺度的“太平洋十年濤動”(Pacific Decadal Oscillation，縮寫為PDO)密切相關(guān)。PDO是近年來揭示的一種年代際時間尺度上的氣候變率強(qiáng)信號，它是疊加在長期氣候趨勢變化上的一種擾動，直接造成太平洋及其周邊地區(qū)氣候的年代際變化。“拉馬德雷”(Lamadre西班牙語“母親”的意思，即她是厄爾尼諾和拉尼娜的母親)是一種高空氣壓流，形成原因尚待研究，在氣象學(xué)和海洋學(xué)上也被稱為“太平洋十年濤動”，其“暖位相”和“冷位相”兩種形式分別交替在太平洋上空出現(xiàn)，每種現(xiàn)象持續(xù)近20～30年，其中，拉馬德雷冷位相時期是潮汐南北震蕩最強(qiáng)烈的時期。

潮汐對降水的影響

中國科學(xué)院的藍(lán)永超研究員曾根據(jù)相關(guān)資料得出結(jié)論：從上世紀(jì)20年代初到90年代，黃河大體上經(jīng)歷了5個枯水期和4個豐水期。每個豐、枯水期的持續(xù)時間長短不一，枯水段持續(xù)時間為4～15年，平均為9年；豐水段持續(xù)時間為7～14年，平均為9.25年。黃河上游每個豐、枯水周期平均持續(xù)時間基本相同，一個完整的豐枯循環(huán)周期大約在18年左右。而18.6年是典型的潮汐周期，月亮軌道與地球赤道之間的夾角稱為月亮赤緯角，在18.5～28.5度之間變化，周期為18.6年。歷史上，月亮赤緯角最小值時的1941～1943年(河南大旱)、1959～1960年(山西大早)、1977～1978年(山西、長江中下游大旱)、1995～1997年(華北、遼寧、吉林等地連續(xù)4-5年大旱)中國北方都發(fā)生了大旱；月亮赤緯角最大值時的1932年(松花江大水)、1933年和1935年(黃河特大水)、1951年(遼河大水)、1969年(松花江大水)、1986年(遼河大水)中國北方都發(fā)生了大水。最大的月亮赤緯角增大潮汐南北震蕩的幅度，激發(fā)大氣和海洋的南北擺動。兩者的對摩關(guān)系表明降水與潮汐的相關(guān)性。

最近的研究結(jié)論是：強(qiáng)潮汐不僅影響大氣潮、海洋潮，而且影響地球固體潮和巖漿潮。大氣環(huán)流、海洋環(huán)流和地震火山活動是相互影響的。3個月亮赤緯角變化周期，對應(yīng)3個黃河枯水期與豐水期轉(zhuǎn)換期，對應(yīng)一個拉馬德雷冷暖位相交替周期，對應(yīng)一個8.5級以上大震強(qiáng)烈與減弱變化周期(55.8年周期)。這種55.8年的一一對應(yīng)關(guān)系，表明天文變化、氣象交化與地質(zhì)變化的一一對應(yīng)性，以及準(zhǔn)60年變化周期中月亮赤緯角變化所起的主要作用。

潮汐對地震火山活動的影響

歷史上，強(qiáng)潮汐與強(qiáng)地震有著很明顯的對應(yīng)關(guān)系。在15～17世紀(jì)小冰期時期的200余年內(nèi)，潮汐強(qiáng)度達(dá)到了最大值，而這一時期的全球強(qiáng)震頻繁發(fā)生，時值中國華北第六地震活動期，前后延續(xù)了200多年，其間發(fā)生了4次8級地震，7次7級地震。2009年2月美國學(xué)者麥蒂夫等人發(fā)表題為《地球固體潮激發(fā)地震的證據(jù)》的文章，為潮汐激發(fā)地震提供了新的證據(jù)。通過全球最多的地震目錄(包括442412個事件)，他們得出了固體潮位相與地震事件時間清晰的對應(yīng)關(guān)系(99％的置信度)：當(dāng)巖石圈正常的壓力減少時，地震多發(fā)生在固體潮使地面上升的時刻。新證據(jù)的重要性是無可置疑的，它強(qiáng)調(diào)了地球固體潮和地震的關(guān)系。

作者在2004年的研究表明，在圓心角大于90度的太平洋地殼，東西太平洋海面可以形成60厘米的潮汐高度差，潮汐負(fù)荷導(dǎo)致洋殼板塊的均衡運動，這是環(huán)太平洋地震帶形成的原因之一。拉尼娜事件發(fā)生時，赤道信風(fēng)導(dǎo)致暖水在赤道西太平洋集中，冷水集中在赤道東太平洋，海水溫差為3～6℃，海平面高度差為40～60厘米；當(dāng)厄爾尼諾事件到來時，情況發(fā)生逆轉(zhuǎn)。由于地殼均衡原理，洋殼發(fā)生反向的13～20厘米的均衡升降，增強(qiáng)了潮汐引發(fā)的大洋地殼運動。

過去，人們僅僅把日月大潮時發(fā)生的地震火山活動看成是潮汐激發(fā)的結(jié)果，因而，強(qiáng)潮汐與地震火山活動的對應(yīng)關(guān)系并不明顯。但是，如果把朔、望、上弦、下弦、月亮近地潮、月亮赤緯角最大值和最小值7個天文要素綜合起來，這種對應(yīng)關(guān)系就非常明顯了。考慮到全球變暖導(dǎo)致的海平面上升可能超過歷史的記錄，由此導(dǎo)致的地殼均衡運動也可能超過歷史的規(guī)?！@是比溫室效應(yīng)更危險的變化趨勢。

潮汐對嚴(yán)重低溫凍害的影響

歷史記錄表明，20世紀(jì)初期和60～70年代的低溫期與拉馬德雷冷位相對應(yīng)，30～40年代和80年代迅速變暖與拉馬德雷暖位相對應(yīng)。在“拉馬德雷”的“冷位相”時期，厄爾尼諾年易發(fā)生低溫冷害。1957、1969、1972和1976年中國發(fā)生的嚴(yán)重低溫冷害恰好在1947～1976年“拉馬德雷”的“冷位相”。

2000年4月溫室效應(yīng)提出者之一查爾斯·季林提出，強(qiáng)潮汐把海洋深處的冷水帶到海面，使全球氣候變冷。在全球變暖的大背景下，拉馬德雷的冷位相時期(1890～1924年和1947～1976年)與全球低溫氣候?qū)?yīng)，暖位相時期(1925～1946年和1977～1999年)與全球變暖對應(yīng)。不僅如此，1959～1961年冷位相中的暖信號和1989～1991年暖位相中的冷信號也準(zhǔn)確地對應(yīng)相應(yīng)的氣候波動。這種準(zhǔn)確的對應(yīng)關(guān)系為預(yù)測全球氣溫變化提供了可靠的方法。

將2008年1月中國南方冰雪凍災(zāi)與1952～2008年長江中下游冬季最大連續(xù)冰凍天數(shù)歷年的變化對比，可以發(fā)現(xiàn)有很好的對應(yīng)關(guān)系。1946～1976年為拉馬德雷冷位相時期，長江中下游冬季最大連續(xù)冰凍天數(shù)歷年變化的高峰值從1955年～1984年，開始時間后延了9年，結(jié)束時間后延了8年；2000～2030年也是拉馬德雷冷位相時期，長江中下游冬季最大連續(xù)冰凍天數(shù)歷年變化的高峰值從2008年開始，開始時間后延了8年，依照規(guī)律，結(jié)束時間也應(yīng)后延8年。長江中下游冬季最大連續(xù)冰凍天數(shù)歷年變化的高峰值相對拉馬德雷冷位相滯后8～9年。這對預(yù)測今后低溫凍災(zāi)有借鑒意義：未來30年中國低溫凍災(zāi)可能頻發(fā)。

事實上，自然災(zāi)害預(yù)測面臨著自然變異的多因子性、多解性和不確定性，單災(zāi)種的、以提高監(jiān)測技術(shù)水平和單方面災(zāi)變規(guī)律的研究固然重要，但更重要的是廣泛收集信息，向綜合預(yù)報方向發(fā)展。潮汐規(guī)律和潮汐作用是一個十分復(fù)雜的地球物理問題，潮汐與其他自然現(xiàn)象的綜合作用對自然災(zāi)害有著很好的預(yù)警作用，關(guān)注潮汐預(yù)警可以提高我們的防災(zāi)效果，把握災(zāi)害發(fā)生的一般規(guī)律。(文章代碼：101506)

[責(zé)任編輯]李軍