一、主要研究成果
全球變化與重大自然災害研究和預測預防是21世紀人類科技發(fā)展中亟待理論突破的重大科學課題,也是各國政府、民眾與科學界必須面對的現(xiàn)實難題。
自1997年起筆者作為一名機關(guān)公務員一直認真努力做好本職工作,曾經(jīng)獲得“2008年度上海市重大工程立功競賽記功一次”榮譽和“2011年度上海市重點工程實事立功競賽鐵路建設賽區(qū)建設功臣”稱號;同時堅持業(yè)余潛心鉆研“中國大陸強震空間分布與時間周期分布”科學問題;本著中國微波之父林為干院士倡導的“要做一輩子研究生”[3]的科學精神,自主研究,執(zhí)著追求,樂在其中。
在對全球地震時間分布規(guī)律的研究過程中,充分認識地球歷史及地殼運動呈現(xiàn)的漸變與突變交替發(fā)生的演變規(guī)律,以中國古代太極理論及自然宇宙觀為指導,吸收近現(xiàn)代西方科學特別是非線性混沌理論成果。在這種思想指導下,通過對西方科學觀及其數(shù)理邏輯公理化假設提出反思和質(zhì)疑、提出新的研究思路與方法、發(fā)現(xiàn)地震時間活動基本周期數(shù)11與30、建立新的數(shù)理模型及坐標系、得出科學研究結(jié)論這樣五個階段[5],獲得了三大科學研究成果。
這些成果是[1] [2] [6]:①發(fā)現(xiàn)了體現(xiàn)地殼運動能量漸變與突變交替發(fā)生過程、反映地震活動周期規(guī)律的“全球地震11/30二維周期分布律”;并建立了其背后所隱藏的本質(zhì)物理規(guī)律“11/30二維時間坐標系”。②揭示了這兩大規(guī)律賴以確立的數(shù)學基礎(chǔ),即“11/30二維交互數(shù)系暨11/30太極數(shù)系”。③同時揭示了代表古老中華文明之源頭“洛書”的自然數(shù)學原理以及中國麻將的數(shù)理來源。這三大研究成果既相對獨立,又相互依存,互為支撐,缺一不可。
2013年11月研究論文[2]獲得第十屆中國科學家論壇(北京)“2013中國科技創(chuàng)新卓越成果獎”;2014年8月科研創(chuàng)新成果[5]提交第五屆中國科技創(chuàng)新發(fā)展論壇(北京),筆者獲得“2014中國科技創(chuàng)新發(fā)展論壇年度科技人物”榮譽稱號。
本文對“11/30二維時間坐標系”理論模型在重大自然災害的“預知—預防—預警”方面的實際應用研究作一些介紹和建議。
二、主要應用研究實例
1.運用“11/30地震周期律”對近期若干震例的分析
震例1:2011年10月23日土耳其東部發(fā)生7.3級地震,與1999年11月12日土耳其西部7.2級地震,時間相隔143月(13×11月);與1912年8月9日土耳其7.8級地震,時間相隔99年。
震例2:2011年3月11日,日本本州東海岸近海發(fā)生9.0級特大地震及海嘯,這是日本有歷史記載以來最大的一次地震,與此特大地震海嘯關(guān)聯(lián)的震例有:①1901年8月9日,日本本州東北遠海8.2級地震,與2011年相隔110年(10×11年)。②1923年9月1日,日本關(guān)東南部相模灣7.9級地震,稱為關(guān)東大地震,震級后來修訂為8.3級;死亡、失蹤人數(shù)超過14.2萬人;在年尺度上與2011年相隔88年(8×11年),在月尺度上與2011年3月相隔1050月(35×30月);即此兩個特大地震震例在年、月兩個尺度上均滿足11、30周期數(shù),具有十分獨特的指示意義。
震例3:2010年4月14日,青海玉樹發(fā)生7.1級地震,與1955年4月14日四川康定7.5級地震時間相隔55年,在月尺度上恰好是660月(22×30月)。此兩個震例空間上恰好位于玉樹-甘孜-鮮水河地震斷裂帶的東南和西北兩端,在時間年、月兩個尺度上均滿足11、30周期數(shù),并且在4月14日同日發(fā)震,具有十分獨特的指示意義。
2.運用“11/30地震周期律”對若干實際震例的成功預測
(1)2011.11.8東海海域7.0級地震
2011年10月25日筆者向國際天災研究會組織召開的“第五屆群測群防地震等重大天災經(jīng)驗總結(jié)交流會”(2011.11.15.北京)提交一份研究報告《運用“全球地震11/30周期分布律”預測嘗試》,該報告的副標題為“高度防范未來14個月內(nèi)中國臺灣及鄰海、美國加州強震區(qū)可能發(fā)生7級以上強震”。文中預測區(qū)域的地震隨后不久在預測時空內(nèi)如期發(fā)生,實際震情如下:
2011年11月8日,東海海域發(fā)生7.0級地震;預測所依據(jù)的對應震例是1981年1月2日東海7.2級地震,兩者相隔30年。
(2)2011.4.12美國加利福尼亞灣6.9級地震
該報告中提出的另外一個預測意見為:“1892年2月24日加州發(fā)生7.8級地震,60年后的1952年7月21日加州發(fā)生7.7級地震,2012年與1952年又相隔60年;因此,2012年是一個很可能的大震復發(fā)期。其中2012年2月(與1952年7月相隔65×11月)和2012年3月(與1892年2月相隔131×11月)是重要危險期?!?/p>
實際震情是:北京時間4月12日15時06分和15分,美國加利福尼亞灣附近分別發(fā)生6.2級、6.9級2次強震,震源深度10.3千米。這場6.9級地震是2012年度加州地區(qū)發(fā)生的最強地震。
(3)2013.5.24勘察加半島西側(cè)8.2級地震
在2013年初及該年5月初,筆者在其新浪博客中提前研究發(fā)布“2013年關(guān)聯(lián)的全球7.5級以上地震11/30年倍數(shù)周期鏈”和“2013年5月關(guān)聯(lián)的全球7.5級以上地震11月倍數(shù)周期鏈”兩個表;其中列出了勘察加半島三個8級以上巨震震例:①1923.2.3堪察加半島8.5級巨震,與2013年相隔90年(3×30年);②1958.11.6庫頁島8.3級巨震,與2013年相隔55年(5×11年);③1952.11.4堪察加半島9.0級巨震,與2013年5月相隔726月(66×11月)。
據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,北京時間2013年5月20日02:44在堪察加東海岸附近海域(北緯52.3,東經(jīng)160.1)發(fā)生6.2級地震,震源深度20千米。5月21日09:55:05~13:43:21,該位置又連續(xù)發(fā)生5次6.0~6.2級地震,震源深度10~30千米。這顯示了該區(qū)域潛在大震危險臨近的活動異常,結(jié)合上述該區(qū)域震例11/30周期研究,筆者于2013年5月21日17:55:36在博客中發(fā)布了預測意見“警惕勘察加半島發(fā)生8級以上巨震”,做出的預判預警結(jié)論為:“根據(jù)11/30地震周期律,堪察加半島在2013年和2013年5月均具備復發(fā)8級以上巨震的時間周期條件,應當特別警惕該區(qū)域8級以上巨震的再次發(fā)生?!?
實際發(fā)生的情況是,據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,北京時間2013年5月24日13:44,在堪察加半島西鄰的鄂霍次克海(北緯54.9,東經(jīng)153.3)發(fā)生8.2級地震,震源深度600.0千米。這次地震震級強烈,全球都有震感,遠在3700千米外的南京亦有震感。巨震如期而來,三天前的預判推斷獲得準確驗證。[6]
3.運用“11/30周期律”對2014年珠江和長江中上游流域洪災的成功預測
根據(jù)“11/30二維時間坐標系”,2014年4月筆者發(fā)表長江重大洪災周期研究論文[4],對2014年川渝湘鄂為重點的長江中上游區(qū)域和粵桂為重點的珠江流域重大洪災的復發(fā)做出了科學預測和提前預警,兩個主要預測結(jié)論為:
(1)建國以來長江流域兩次特大同時也是最大洪災事件—1954年長江全流域特大洪災與1981年長江上游四川特大洪災事件交匯到了2014年11/30二維周期交互節(jié)點上;存在著長江流域重大洪災周期復發(fā)相當大的可能性。故據(jù)此推斷并提出:應當高度警惕和防范2014年夏季以川渝湘鄂為重點的長江中上游區(qū)域重大洪災的復發(fā)。
(2)1915年珠江流域特大洪災與2014年相隔99年,1959年廣東東江流域重大洪災與2014年相隔55年,這兩例重特大洪災事件與長江流域1849年、1860年、1926年、1981年重特大洪災事件均處在與2014年關(guān)聯(lián)的同一條11年倍數(shù)周期鏈上。因此,必須高度警惕和防范2014年夏季以粵桂為重點的珠江流域重大洪災的復發(fā)。
2014年我國實際洪災發(fā)生與分布簡要情況如下:
(1)國家減災委:截至5月26日,近期南方強降水過程造成福建、江西、湖南、廣東、廣西、重慶、四川、貴州、云南9省市551.3萬人不同程度受災,37人因災死亡、6人失蹤,44.7萬人緊急轉(zhuǎn)移安置,19.1萬人需緊急生活救助,2.5萬間房屋倒塌,直接經(jīng)濟損失73.5億元。
(2)7月14日晚開始,湖南鳳凰縣連降大到暴雨,鳳凰古城三分之一的面積出現(xiàn)內(nèi)澇。7月20日10時,受長江上游及洞庭湖水系來水影響,長江城陵磯控制站水位達到32.53米,超過警戒水位,2014年長江1號洪峰在中游形成。
(3)9月2日三峽樞紐迎來了新一輪大洪水,峰值接近5萬立方米每秒。9月13日8時至14日8時,四川中北部廣安、達州等地降大暴雨;日降雨量超過100毫米的有6縣65站,超過200毫米的有2縣11站;達州市達川區(qū)趙家鎮(zhèn)最大降雨量達429.7毫米。自8日至14日強降雨造成四川達州、廣安、廣元等9市38縣657個鄉(xiāng)鎮(zhèn)約250萬人受災,因災轉(zhuǎn)移16萬人,倒塌房屋8200間。13日開始,重慶東北部、中西部地區(qū)普降大到暴雨,最大雨量超過200毫米;截至14日19時,此次暴雨災害已致12人遇難,7人失蹤。重慶11個區(qū)縣31.4萬人受災,緊急轉(zhuǎn)移安置29924人。
(4)9月14日7時,渠江干流廣安站洪峰水位231.57米,超警戒水位2.67米; 14日8時,渠江干流羅渡溪二站水位221.63米,超警戒水位2.63米;
(5)9月19日23時長江寸灘站出現(xiàn)洪峰水位182.86米,超警戒水位2.36米;嘉陵江磁器口站19日17時出現(xiàn)洪峰水位185.00米,超警戒水位2.36米。9月21日6時,三峽樞紐的入庫流量由峰值55000立方米每秒跌至4萬立方米每秒以下,三峽船閘停航51小時之后重新恢復通航。
上述理論研究與預測預警獲得了很好的實際驗證。[6]
三、“11/30二維時間坐標系”在重大自然災害預測預防中的應用前景
目前,全球變化過程中涉及的地震、洪災、干旱、極端氣候氣象等重大自然災害突發(fā)事件在時空分布及強度、頻度上日趨嚴重,給各國政府和民眾生命、居住及財產(chǎn)安全造成巨大危害。
基于“11/30二維時間坐標系”,能夠?qū)θ蜃兓^程中地震、洪災、干旱等重大自然災害事件時間周期分布給出嚴格的數(shù)理周期關(guān)聯(lián)模型,即建立“自然災變事件11/30周期分布律”模型。包括過去、現(xiàn)在、未來所有發(fā)生的事件均分布在“11/30二維時間坐標系”中一系列對應的周期鏈節(jié)點上,構(gòu)成“自然災變事件11/30周期分布網(wǎng)”;該模型具有信息上的結(jié)構(gòu)不變性、關(guān)聯(lián)多重性、整體性、全息性、周期性或循環(huán)性。這種數(shù)理分析方法既可用來研究歷史災變事件周期關(guān)聯(lián),又可用于對未來災變事件復發(fā)可能性的預測研究。[6]
基于“11/30二維時間坐標系”這一全新時空觀數(shù)理模型,依據(jù)自然災害強度等級和周期時間尺度,能夠建立一個地區(qū)、一個國家、一個大洲、甚或涵蓋全球的重大自然災害時空分布和“預知—預防—預警”計算機信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的建立,必將對人類從全新科學理論上去“預知—預防—預警”各類地球重大自然突變事件,即最終達到和實現(xiàn)人類“防范—防治—戰(zhàn)勝”各類重大自然災害的科學夢想,起到革命性的推動作用。
來自于全球地震周期研究的科學新發(fā)現(xiàn)“11/30二維時間坐標系”,是從運動和變化的地球這個大自然“天然實驗室”中所發(fā)現(xiàn)和確立的時間新坐標;它將對三百多年來近現(xiàn)代人類科學技術(shù)發(fā)展過程中始終起著主導和引領(lǐng)作用的西方科學哲學觀、宇宙觀及時空觀帶來革命性的沖擊與變革;它所提供的科學新認知、新思想和新時空觀,將開啟未來科學發(fā)展新視窗。[7]
【參考文獻】
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[3]今日科苑編輯部.“要做一輩子研究生”—記上海市嘉定區(qū)規(guī)劃和土地管理局副總工程師陳偉[J].今日科苑,2014(2):54-55.
[4]陳偉.長江流域重大洪災事件11/30二維時間周期分布—“11/30二維時間坐標系”應用實例之一[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè),2014(4):82-89.
[5]陳偉.“東方數(shù)學”讓中華古老文明重新綻放科學之光—論“11/30二維時間坐標系”的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)與科學意義[J].創(chuàng)新時代,2014(8):77-79.
[6]陳偉.“11/30二維時間坐標系”的發(fā)現(xiàn)論證與應用研究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè),2015(1):78-89.
[7]段海旺.為傳統(tǒng)數(shù)學與現(xiàn)代數(shù)學“搭橋”—記上海市嘉定區(qū)規(guī)劃和土地管理局副總工程師陳偉[J].科技中國,2015(4).