2011, Vol. 54
2. 吉林大学东北亚生物演化与环境教育部重点实验室,长春 130026;
3. 吉林大学地球科学学院, 长春 130061;
4. 吉林大学地球探测科学与技术学院, 长春 130026
2. Key-Lab for Evolution of Past Life and Environment in Northeast Asia, Ministry of Education,Jilin University, Changchun 130026,China;
3. College of Earth Science, Jilin University, Changchun 130061, China;
4. 4. College of Geo-exploration Science and Technology, Jilin University, Changchun 130026, China
北半球2010年初受到强烈寒流和创记录的大雪侵袭，从中国、韩国到俄罗斯，从西欧到美国大平原，都因酷寒和暴雪而遭灾.亚洲东北部雪势最严重，使这个地区陷入六十年来最严酷的冬天，全球变暖面临空前的挑战.
早在2009年3月，凯尔·斯旺森和安纳斯塔西奥斯·托尼斯就指出，在21世纪气温总体上升趋势中，会交替出现阶段性的30年变暖和30年变冷.全球气候在2001年至2002年间就已经进入了这样一个阶段[1].丹·伊斯特布鲁克认为，“太平洋十年涛动"周期是影响全球气候冷暖的决定性因素.这是一种冷暖交替的周期，在30 年的暖周期后，现在气温已经开始变冷了.地球在1945年至1977年的变冷与太平洋上一次的冷周期时间一致[2- 4].以下研究成果值得借鉴.
1.1 太平洋十年涛动及其对全球气候的影响近十年研究发现，厄尔尼诺(ElNino)和拉尼娜(LaNina)的发生与更大时间尺度的“太平洋十年涛动"(PacificDecadalOscillation, 缩写为PDO，亦称为拉马德雷现象)密切相关[5， 6].PDO 是近年来揭示的一种年代际时间尺度上的气候变率强信号，它是叠加在长期气候趋势变化上的一种扰动，直接造成太平洋及其周边地区气候的年代际变化，影响厄尔尼诺-南方涛动(ElNinoSouth Oscillation, 缩写为ENSO)事件的频率和强度[7， 8].
PDO 是一种高空气压流，其“暖位相"和“冷位相"两种形式分别交替在太平洋上空出现，每种现象持续近二十年至三十年.近一个世纪以来，PDO 已经出现两个完整的周期.第一周期的“冷位相"发生在1890~1924 年，而“暖位相"发生在1925~1945年；第二周期的“冷位相"发生在1946~1976年，而“暖位相"发生在1977~1999 年.2000 年进入第三周期的“冷位相".一个周期为50~70a[7， 8].2006年以来，我们研究了潮汐和地震在“太平洋十年涛动"冷暖位相转换中的作用.“太平洋十年涛动"的研究为2010年初的低温暴雪提供了一个可能的自然机制[9- 12].
1.2 海洋对气候变化的影响海洋的内能多于大陆，海洋是大气热量的主要供应者[13， 14].海水因为含有平均约3.5%的盐分，所以它的最大密度约出现在-2 ℃ 左右，恰好与海水开始结冰的温度很接近.两极临近结冰的海水密度最大，源源不断地沉入两极海底，自转离心力使较重的海水向赤道海底运动，形成全球巨厚的海底冷水层.由于太阳辐射不能进入这个领域，“冷"被安全地封存在海底.赤道海水表层热水在上、冷水在下，垂直方向只有热传导、没有热对流.我们称这个过程为海底藏冷效应.有证据表明，随着热幔柱喷发强度的减弱，近一亿年间海洋底层水冷却了15 ℃，大气冷却了10~15 ℃[15].目前海洋底层温度为2 ℃，它为大气提供了充足的冷源.
1.3 潮汐影响气候变化在15世纪至17世纪的二百余年内，全球强震发生频繁，其他自然灾害也很集中，如瘟疫流行、低温冻害严重，被称为小冰期时期.这个时期也正是太阳黑子蒙德极小值时期[16]，太阳活动处于低值状态，有人把它看作是小冰期气候产生的原因.
2000年查尔斯·季林(Keeling)提出，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷，形成的全球气候波动周期大约为1800a.在15世纪小冰期时期，潮汐强度为最大值，以后开始减弱，直到3100年潮汐强度又将达到最大值.潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷[17].
潮汐高低潮还有200a左右的明显周期变化.其中，1425年、1629 年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷.特别是潮汐54~56a周期(与太平洋十年涛动的50~70a周期对应)，在全球气候变化中有非常明显的作用.
郭增建等人在1991年提出月亮潮迫使地球放气形成中国旱涝18.6a周期的观点[18].蓝永超等人发现，黄河上游每个丰、枯水周期平均持续时间基本相同，一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右[19]，与日食月食18年沙罗周期对应.李国庆发现月亮视赤纬角变化周期13.6 天、27.3 天与地球自转速度变化有明显的对应关系并影响天气变化[20].
1.4 深海巨震降温2002年郭增建提出“深海巨震降温说":海洋及其周边地区的巨震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年.20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震.巨震指赤道两侧各40°范围内的MS8.5 级和大于MS8.5 级的海震[10].郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性[18].海洋及其周边巨震，特别是地震引起的海啸，将海底冷水翻到表面，降温效果是明显的，这可以从2004年12月26 日印尼地震海啸后气温的剧烈波动变化中得到验证.2004年、2005年和2007年苏门答腊三次MS8.5 级以上强震和2009 年9 月30 日南大洋萨摩亚群岛MS8 级地震海啸，是2005 年中国18年暖冬终结、2006年初低温寒流、2008年初中国南方罕见冰雪冻灾、2010年初低温暴雪袭击北半球的前兆和成因，2010 年2 月27 日智利MS8.8 级地震和海啸与2010年12月欧美暴雪低温和英国三百年来的最强寒流的对应性再次验证了这一结论.
20世纪4场最强的特大地震在很短的时间内都发生在环太平洋地震带的沿海地区:1952年堪察加地震，1957年阿拉斯加阿留申群岛地震，1960 年智利地震，1964 年阿拉斯加威廉王子海峡地震，与20世纪50~70年代低温期相对应.
2 周期分析的证据对潮汐周期的叠加和地震数据的分析中，我们发现潮汐对太平洋十年涛动的影响以及地震和气候变化相同的周期关系，表明潮汐和地震在气候波动变化中的作用不可忽视.
2.1 潮汐周期的叠加和PDO周期2005年以来，作者的数值计算得到一些可以验证的新结果.过去人们仅仅知道太阳黑子活动有11a和22a周期，实际上潮汐也有11a和22a周期.
交点月周期27.21d, 朔望周期29.53d, 合成周期803.5113d, 合2.2014a, 整数年约为22a.月亮近点月周期27.55d, 与日月大潮周期和朔望周期合成406.7757d 和813.5515d 周期，合1.1145a 和2.2289a周期.交点月周期和月亮近点月周期27.55d合成749.6355d, 合2.0538a.月亮视赤纬角变化周期为13.65d和27.3d, 与日月大潮周期及朔望周期合成403.0845d和806.169d周期，合1.1043a和2.2087a周期.月亮视赤纬角变化周期13.6d、27.3d与月亮近点月周期合成376.0575d和752.115d, 合1.0303a和2.0606a.由此衍生的公倍周期有3.1、3.34、4.1、4.9、5.5、5.57、9、9.5、9.9、11、18.6、22、27、30、33、44、54、55、55.7、60、77、90、110、179.6、182.4、186、200、205、220a.
在澳大利亚气象学家E.布赖恩特编著的《气候过程和气候变化》中，有关气候现象循环的记录75项[21].潮汐周期与气候现象循环的记录有很好的对应性[22]，与潮汐周期相同的有66 项，占88%，表明潮汐是影响气候现象循环的主要因素.潮汐的多种周期在受到它们的共同周期和其他周期因素叠加时，表现得更为强烈，如11a和22a周期是潮汐和太阳活动的共同作用，占75项气候现象循环记录中的17项.
根据吕俊梅等人对PDO 指数和Nino3 指数进行离散功率谱分析结果，超过99%显著性水平的F值所对应的周期即为显著变化周期.PDO 最显著的变化周期为50a, 其次为5.6a.ENSO 最显著的变化周期为3.6a.在10~33a周期波段上，除了12.5a周期外，PDO 其余的周期都通过了显著性检验[6].PDO 最显著的变化周期为50a, 其次为5.6a, 与5.5、5.57、51、52、54、55a和55.8a的潮汐周期有很好的对应关系，与本文的周期叠加和模型计算是一致的.潮汐3.1a和4.1a周期的平均值为3.6a, 与ENSO 最显著的变化周期3.6a相对应.5.57a和55.7a显著周期表明月亮近地潮和日月大潮在PDO 中的重要作用.潮汐3.1a和4.1a周期表明ENSO 与月亮近地潮、日月食、月亮赤纬角相关.PDO的51~56a周期是多因素叠加的结果(见表 1).
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表 1 太平洋十年涛动51~56a准周期 Table 1 51 〜56 a cycle by PDO |
5.57a和55.7a周期是月亮近地潮和日月大潮叠加的合成周期，两者叠加使潮汐强度比月亮远地潮增加81%(见表 2)，因而有非常显著的作用.这也为月亮近地潮与日月大潮相隔不超过三天的月份定义为强潮汐月[11]，提供了一个合理性的证据.潮汐、太阳黑子活动和全球气温变化不仅有相同的周期，而且有峰谷对应的历史记录.潮汐和全球气温变化都有11、22、200、1800a周期变化，与太阳黑子周期也有很好的对应关系:1800a周期和200a周期的峰谷变化非常明显(见图 1和表 3).除A、B、C、D 四个潮汐最大峰值外，a、b、c三个潮汐小峰值与冷气候的对应关系值得关注和研究.
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表 2 潮汐叠加振幅对比 Table 2 Contrastamong the amplitude of tidal cycles |
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表 3 太阳黑子和潮汐的对应关系 Table 3 The corresponding relation between sunspot and tide |
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图 1 潮汐强度变化1800a周期(据Keeling和Whorf, 2000)[17] Fig. 1 The 1800-year oceanic tidal cycle (after Keeling and Whorf, 2000)[17] |
太阳黑子、潮汐和地震都具有11a和22a变化周期.太阳黑子活动与地震和气候有很好的相关性[25].太阳黑子和潮汐的相同变化周期和相关性增大了对地震和气候变化的激发作用:太阳黑子极小和潮汐极大都会导致气温下降.
太阳黑子活动受行星潮汐的影响[26].太阳黑子活动和潮汐有相同的周期变化，这也意味着地球轨道变化和月球轨道变化同样受行星摄动和行星潮汐的影响.行星通过行星摄动和行星潮汐影响太阳黑子活动和地月轨道变化，间接影响全球的气候变化和地震活动.
2.2 地震资料的统计分析根据中国1940~1981年7级以上地震目录及天文条件，作者对1940~1981 年中国7 级以上地震的统计结果得出图 2.中国1940~1981年7级以上地震，发生在1 月的地震有8 次，排位第二；2 月和3月各有7次，排位第三；发生在7月的地震有9次，排位第一.1~4月和7~8月地震次数较多，6月和9~12 月地震次数较少.上半年地震次数为33次，下半年为27次，上半年多6次，地震活动较强烈.
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图 2 中国1940~1981年7级以上地震的按月分布 Fig. 2 A monthly curve of Ms^7 earthquakes in 1940 〜1981 |
印度洋地壳的南北方向潮汐跷跷板运动是对太平洋地壳东西向潮汐跷跷板运动的一个推广，对研究欧亚地震带的地震发生规律有重要的实践意义.印度大陆在1 月东北季风的作用下海面降低，在7月西南季风的作用下海面升高，1月和7月附近应该是欧亚地震带强震高发的季节.
2004年印尼苏门答腊9级地震就发生在12月26日日月大潮和月亮视赤纬角极大值(当月的最大值27.9°)叠加时段.印度洋中脊的西北-东南向分布，为印度洋地壳潮汐跷跷板运动和印度大陆向北东方向运动提供了构造条件.太阳高潮区在23.5°N和23.5°S之间震荡，月亮高潮区在28.6°N和28.6°S之间震荡，1 月初和7 月初太阳分别在南北回归线附近，太阳潮的南北震荡最强，加剧了跷跷板运动(见图 3).
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图 3 季风引起的海面升降与印度洋地壳的跷跷板运动 (a)东北季风的影响；(b)西南季风的影响. Fig. 3 Sea level changes by monsoon and ^seesaw movement" in Pacific crust (a) The influence of northeast monsoon；(b) The influence of southwest monsoon. |
1940~1981 年中国7 级以上地震总数60 次，距月亮视赤纬角最大值和最小值不超过3天的地震次数:31，出现频率为31/60，大于1/2.距日月大潮不超过3天的地震次数:19，出现频率为19/60，小于1/3.月亮视赤纬角极值的作用大于日月大潮，它产生的潮汐南北震荡对印度洋地壳跷跷板的作用也不容忽视，在2005~2007 年月亮赤纬角最大值(28.6°)年连续发生三次MS8.5 级以上的大震，地点在印尼苏门答腊，时间分别在2004 年12 月26日、2005年3月29日和2007年9月12日.
在亚洲大陆东部的西太平洋沿海，由于1月盛行西北季风，7月盛行东南季风，西太平洋地壳的潮汐跷跷板运动也受季风的影响，使地震活动在1月和7月非常显著.赤道辐合带的位置随季节而南北移动，其平均位置1 月在5°S 附近，7 月在12°N~15°N 左右，这对季风和跷跷板运动有重要影响.
徐道一指出，某些地区的地震频度随着季节有规律地变化，与地球和太阳的相对位置有关.例如，北极地区(大于等于50°N)7级以上地震逐月频数在3月和7月有两个峰值，在1 月和9 月有两个谷值；南极地区正好相反.南中纬度地区(13°~33°之间)1 月和8 月有两个峰值，在3 月和11 月有两个谷值，北中纬度地区正好相反[26].3月和9月与春分和秋分有关，1月和7月与季风、冬至、夏至、地球近日点和远日点有关.南北半球情况反向变化，与季节性冰盖消长和风向海流变化有关.图 2 的统计结果并不是一个特例，与以往统计结果相比符合普遍规律.
过去，人们仅仅把日月大潮时发生的地震火山活动看成是潮汐激发的结果，因而，强潮汐与地震活动的对应关系并不明显.如果考虑朔、望、上弦、下弦、月亮近地潮、月亮赤纬角最大值和最小值七个天文要素，强潮汐与地震火山活动的对应关系就非常明显了，2008~2010 年的相关对比数据发表在《科学网》的博客上.
潮汐的东西震荡和南北震荡，使东西太平洋海平面和南北太平洋海面发生反向升降，幅度为60cm, 破坏了地壳均衡，使洋壳反向降升20cm, 由此引起的太平洋地壳跷跷板运动可激发地震和火山活动[11].月亮近地潮、日月大潮和月亮赤纬角极大值可以起到增效作用.
实际上，潮汐变化是在地球表面形成的椭球面起伏变化，平面模型仅仅是一级近似.为了更精确地计算球面潮汐引起的地壳跷跷板运动，潮汐-均衡模式球面模型更符合实际情况.
根据公元前426年至公元1980 年全球8 级以上地震目录的统计结果发现，在月亮赤纬角最小时的1905~1906 年、1923~1925 年、1941~1942 年、1959~1960年、1977~1979年，地球平均扁率变大，地球自转变慢；在月亮赤纬角最大时的1896~1897年、1913~1914年、1931~1932年、1949~1951年、1968~1970年，地球平均扁率变小，地球自转变快.8级以上地震高潮也有相应的约9a变化周期:1897~1906~1914~1923~1932~1941~1950~1960~1971~1978年.应该说明的是，1960年5月22日智利南部发生9.5级地震，释放能量相当于8.5级地震的30倍.因此，在月亮赤纬角最小时的1959~1960年地震活动非常强烈.这是地震与地球扁率变化和自转速度变化相对应的原因，也是潮汐强弱变化激发地震活动的原因.地震有约9a周期(月亮赤纬角18.6a周期的一半，即极大值和极小值都可以激发地震)和51~56aPDO 周期(1896~1920 年地震高潮对应PDO 冷位相、1920~1939 年地震低潮对应PDO 暖位相、1939~1978 年地震高潮对应PDO 冷位相).这个结果与全球MS8.5 级以上地震集中爆发在PDO 冷位相的统计结果是一致的[27].
1889年以来，全球大于等于MS8.5级的地震共22次.在1889~1924 年PDO 冷位相发生6(1900年以来国外数据:2)次，在1925~1945年PDO 暖位相发生1(1)次，在1946~1977年PDO 冷位相及其边界发生11(7)次，在1978~2003 年PDO 暖位相发生0次，在2004~2008 年PDO 冷位相已发生4次.规律表明，PDO 冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期.2000 年进入了PDO 冷位相时期，2000~2030 年是全球强震爆发时期和低温期[12， 28].郭增建的“深海巨震降温说"是PDO 冷位相与低温冻害对应的物理原因.
强震与全球气候变化关系的地球物理解释是:全球变暖导致的海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，引起加载的海洋地壳均衡下沉，由此而引发的深海强震和海啸又将迫使深海冷水上翻到海洋表面，从而将会引发全球变冷.这就是大自然的自调节作用[13， 28， 29].
由图 4中可以看到，相同的圆心角在不同半径的球面所对应的弧长是不同的，由于海水增加，海洋地壳A′B′弧下降到AB 弧时，圆心角变大，只能发生两种结果(见图 4b)[13]:
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图 4 海平面变化造成的垂直运动和水平运动[13] (a)大洋海水减少；(b)大洋海水增加.1-新洋壳，计算时因忽略了与陆壳连接部分，因而计算值比实际值小；2-旧洋壳，插入大陆壳下或推动大陆分离部分. Fig. 4 Vertical and horizontal movement by the changes of sea level [13] (a) Decrease of seawater； (b) Increase of seawater.1一 New oceanic crust, ignoring the joining part with continent, calculated valueis less than actual value； 2- Old oceanic crust, the part of insert oceanic crust or push continent to separate. |
其一，大洋地壳AB 弧的多余部分插入大陆地壳之下，形成俯冲消减带，是地震频发的地区，其类型为环太平洋俯冲消减带和地震火山带.
其二，大洋地壳AB 弧的多余部分像楔子一样劈开大陆，推动大陆向两边分离，对应的圆心角增大，其类型为大西洋两岸的快速扩张.
反之，当海洋地壳AB 弧上升到A′B′弧时(见图 4a)，由于弧长增大，其增大部分就是海底扩张产生的新洋壳.
当全球变暖使海平面上升积累到一定高度时，地壳均衡使洋壳下降收缩，强烈的挤压导致环太平洋地震带MS8.5 级以上强震频发，形成PDO 冷位相；当全球变冷两极冰盖增大使海平面下降到一定高度时，地壳均衡使洋壳上升在大洋中脊处扩张，这是强震在PDO 暖位相较少，甚至不发生的原因.圆心角越大，新洋壳就越大，这是地震带集中在环太平洋沿海地区的原因.
2.3 分析结论最新研究支持作者2006年提出的结论:三个月亮赤纬角变化周期，对应一个PDO 冷暖位相交替周期，对应一个8.5 级以上大震强烈与减弱变化周期[9- 12].
PDO 冷位相时期潮汐南北震荡强度相对较强，对应月亮赤纬角两大一小，根据季林的强潮汐致冷效应，出现全球低温期；PDO 暖位相时期潮汐南北震荡强度相对较弱，对应月亮赤纬角一大两小，出现全球温暖期[12].2000~2030年PDO 冷位相时期可能变冷.由于地球自转，月亮赤纬角最大值(从18.6°增大到28.6°)增大潮汐南北震荡的圆心角幅度(从37.2°增大到57.2°)，大气潮和海洋潮的高潮以12h为周期大幅度南北震荡，导致大气环流径向运动强烈，是北极寒流大举入侵中纬度地区的原因.太阳在南北回归线时有类似效应，是强震集中在7 月和1 月的原因之一(见图 2).海洋巨震调温说表明，海洋及其边缘的强震加剧了气候变冷的规模[10].
3 长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化证据从图 5中可以看到，长江中下游冬季最大连续冰冻天数超过4天次数共8次，1955、1957、1964、1969、1972、1977、1984、2008 年，与PDO 冷位相时期对应，有8a的滞后期.
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图 5 长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化(据丁一汇，2008)1) Fig. 5 Statistical table of the maximum days of lowtemperature in winter in Middle and Lower Changjiang River (after DING Yi-hui, 2008)1) |
1) 丁一汇.透视"大雪灾".日期:2008-02-24 ;来源:文汇报.http: //wenhui.news365.com.cn/kjwz/t20080224_1768467.htm
1947~1976 年为PDO 冷位相时期(历时29a)，长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化的高峰值从1955年到1984年(历时也29a)后延了8a；1977~1999年为PDO 暖位相时期(历时22a)，长江中下游冬季最大连续冰冻天数超过4天的事件在1985~2007年期间(历时也22a)一次也没有发生.长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化的高峰值相对PDO 冷位相滞后8a, 时间间隔的对应性非常准确，滞后原因在于强潮汐和强震使海底冷水上升并使海洋表层降温，需要一个缓慢的积累过程.2000~2030年为PDO 冷位相时期，长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化的高峰值从2008年开始，开始时间后延了8a, 依照规律，结束时间也应后延8a.这对预测今后低温冻灾有借鉴意义:未来30年中国低温冻灾频发.
1952、1957、1960、1964年4次最强大震具有4a准周期[27]，发生在1947年进入PDO 冷位相时期后的第5年，2004 年的9 级大震发生在2000 年进入PDO 冷位相时期后的第4年，3~4a后分别出现了1955年和2008年长江中下游冬季最大连续冰冻天数的高峰值.两组数据再现了PDO 冷位相、9 级大震和低温事件相互关系的可重复性.
根据前一次PDO 冷位相时期特大地震发生特征，2010年(可能的拉尼娜年)及其前一年、2014年(可能的拉尼娜年)及其前一年(可能的拉尼娜年)、2018年(可能的厄尔尼诺年)及其前一年(可能的拉尼娜年)爆发特大强震的可能性大.由于2010、2014、2018年1月2 日为月亮近地点，与地球近日点1月3日或4日相差不过2 天，叠加后的最强潮汐和较强潮汐强度相对较大，激发出的特大强震也会相当强烈.这是杨冬红在2009年博士论文中的预测，2010年2月27日智利MS8.8 级地震验证了特大强震的准4a周期(见表 4).
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表 4 最强潮汐准4a周期 Table 4 The strongest tides in cycles of Quasi-four years |
数据分析和机制论证表明，强潮汐和强震所造成的海洋底层冷水上翻是导致气候变冷的重要原因，并有太阳黑子活动周期相配合，海洋底部低温层的存在是其“冷能"调温的客观基础.地震和强潮汐激发冷气候发生，这对地震和低温的预测研究有重要意义.在2000~2030年PDO 冷位相，强震和低温事件可能频发.
PDO 指数和Nino3 指数的离散功率谱分析结果表明，5.6a和50a显著周期是月亮赤纬角、月亮近地潮和日月大潮在PDO 中的重要表现.PDO 的51~56a周期是多因素叠加的结果.季林的潮汐调温理论值得深入研究，潮汐的短周期对气候的影响也很明显.
潮汐的多种周期在受到其他周期因素叠加时，表现得更为强烈，倍数周期增强是受到它们的共同周期和其他因素长周期叠加的结果，其中，11、22、200a周期最为显著，有明确的地球物理意义，是潮汐周期和太阳黑子周期的叠加.
根据潮汐变化1800a周期，潮汐强度减弱使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷，在3100年达到高潮.未来300年是气候变暖的高峰时期，这是全球变暖长周期的自然背景，符合全球变暖的大趋势.
此外，潮汐变化还有约200a周期，对应太阳黑子极小期准200a周期和气候的冷周期.目前处于2007年以来发生的太阳黑子极小期，对应超前的1974年潮汐高潮和20世纪50~70年代的低温期.根据以往记录(见表 3)[17， 23， 24]，这个过程还将持续30年以上.这次变冷过程被20世纪80年代的全球迅速变暖所打断，1988~1999 年PDO 暖位相是自然因素，温室效应包含人为因素.2000~2030 年为PDO 冷位相，本周期内百年极寒有可能发生(注意图 1中的1974年和2133年之间的c峰值)，但规模较小.
PDO 与潮汐变化准60a周期对应，1890~1924年、1946~1976年、2000~2030年为PDO 冷位相时期(与低温对应)；1925~1946 年、1988~1999 年为PDO 暖位相时期(与变暖对应).长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化的高峰值相对PDO 冷位相滞后8a, 两个周期的时间间隔的对应性非常准确并具有可重复性，滞后原因在于强潮汐和强震使海底冷水上升并使海洋表层降温需要一个缓慢的积累过程.
孙林海和赵振国在2004年指出，我国温度存在着大约30a左右的冷暖交替的阶段性变化特征.20世纪20年代以前是冷周期，20年代到40年代为30a左右的暖周期，50年代到70 年代又为30a左右的冷周期，80年代后又转入一个暖周期[30].赵振国在2003年预言，5~10a后将进入冷周期.我国气温变化和PDO 周期有很好的对应关系.
地震和气候变化的关系表现在三方面:其一，全球变暖导致的海平面上升破坏地壳均衡，是强震集中在PDO 冷位相并使气候变冷的原因；其二，季风可以激发大洋地壳的跷跷板运动，导致地震的季节性集中爆发并影响气候变化；其三，PDO 冷位相、强震、低温冷害是一个时空有序的因果系列，对预测灾害链有重要意义.郭增建的海震调温理论值得深入研究.
致谢审稿专家和编辑提供的建设性意见，使本文的质量得到很大的提高，在此深表谢意.
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