1.1太陽黑子活動
太陽黑子活動有11a的周期變化，壹些流域的洪水與太陽黑子活動有明顯的對應關系。為了分析這種關系，將長江漢口站113a年最高洪水位按照11a的太陽黑子活動相進行排列，得出該站年最高洪水位超過警戒水位(26.30m)的次數(表1)。從表1可以看出，該站超過警戒水位的年份主要集中在太陽黑子活動的峰年(M年)和谷年(M年)及其周圍。為了進壹步分析這種關系，將漢口站按11a的周期安排的年平均最大洪水位繪制成圖1(其中=(H-1+2H0+H+1)/4，說明與太陽黑子活動密切相關。太陽黑子活動也有22年的磁周期變化，對應11a周期的谷年。1998符合這個對應關系，所以今年長江流域發生了嚴重的洪澇災害[2]。可見，太陽黑子活動的年變化是長江流域重要的洪水前兆。
1.2太陽質子耀斑
太陽質子耀斑是壹種能夠輻射高能質子的耀斑。通過擾動地磁場，極渦南移，西太平洋副熱帶高壓向西向北延伸，最終導致部分流域發生洪水[3]。統計顯示，約81.3%的質子耀斑(峰值質子流量≥100 pfu)事件發生在第壹個月，長江中下遊降雨明顯增多，容易發生洪澇災害。1991春夏之交，太陽質子耀斑連續兩次出現在太陽表面。最早出現在5月13 ~ 18，3 * * *；第二次出現在5月29日到6月15，有7次* *，6次質子耀斑中射電爆發的峰值流量大於14000sfu，是非爆發的30多倍。這兩次質子耀斑事件發生後的27天和30天，太湖和淮河流域發生了兩次暴雨，第壹次發生在6月9日~ 17，第二次發生在6月28日~ 7月13，造成該地區嚴重洪澇災害，直接經濟損失高達450億元。
圖1漢口站年最高洪水位與太陽黑子活動的關系
1.3日食
太陽輻射能量在地球上呈現不均勻的帶狀分布，使得兩極成為低溫熱源，赤道成為高溫熱源，從而導致大氣環流的運行。日食和洪水有壹定的關系，因為日食發生時，地球接收到的太陽輻射減少，使大氣環流發生異常變化，產生洪水[4]。1900年以來發生過兩次罕見的日全食。第壹次是在1955年6月20日，惡劣的天氣讓已經準備好的科學考察全部停止；第二次是1973年6月30日，全球多個地方出現異常天氣。利用日食預報我國主要河流1981 ~ 1987的洪水，成功率為84.7%。
1.4黃道年
在近日點，地球受太陽吸引最大，公轉速度最快。日食出現在壹年的年初和年末，稱為近日點食年[5]。壹方面，在近日點食年，太陽和月亮的引潮力引起了近日點食年潮，引起了厄爾尼諾現象。另壹方面，地球在近日點比遠日點多接收7%的太陽輻射，赤道暖流將吸收的熱量通過黑潮送到我國沿海，暖流蒸發更多，增強了太平洋副熱帶高壓的活動能量，進而影響我國水文氣象的異常變化，導致災害性洪水的發生。自1860年以來，長江發生的特大洪水均發生在近日點食年，包括1860、1870、1935、1945、1954和191。
1.5超新星
超新星是比明亮新星更劇烈的天體爆炸現象。當超新星輻射中光子能量較高的輻射穿過大氣層時，電離增強區的高度會較低，從而引起我國的洪澇災害，其時間會滯後幾十年[6]。自公元1500年以來，已經有7顆被記錄和推測的超新星* * *。根據對我國近500年旱澇歷史資料的研究，這7次超新星爆發後，我國都出現過嚴重的洪澇期，ZZK指數小於2.55，滯後時間25-40年不等。
1.6天文周期
黃道面上的四顆壹等星相繼與太陽和地球運行在壹條三點直線上的四個天文奇點的太陽投影的瞬時相位被視為壹個天文周期[7]。當天文奇點出現時，地球上天體的引潮力達到最大，大氣環流也發生異常變化，從而導致洪澇災害。證實已知天文周期與長江流域旱澇有很好的統計相關性，相關率可達94%。
1.7九大行星匯聚
九大行星會聚是指地球單獨在太陽的壹側，其他行星在太陽的另壹側，最外面的兩顆行星的地心夾角最小的現象[8]。當九大行星在冬半年相遇時，地球獨自在太陽壹側，太陽系的質心與地球方向相反，地球的公轉半徑必然增大。今年夏半年，地球也運動到太陽的另壹側，而幾顆巨行星(木星、土星、天王星、海王星)運動緩慢，太陽系的質心仍在太陽壹側，這就縮短了地球在夏半年的公轉半徑。因此，在九大行星會聚中，地球冬半年延長，夏半年縮短，使北半球接收的太陽輻射總量減少。這就是九大行星匯聚的瞬間效應。這種影響積累了好幾年，最終導致了北半球氣候變冷的趨勢。相反，如果夏半年發生九大行星輻合，會導致北半球出現變暖趨勢，造成各種氣象災害。最近1000a以來，長江流域1153、1368、1870、1981年的特大洪水都處於九大行星交匯階段。在過去的500a間，黃河流域共發生過4次特大洪水，年份分別為1482、1662、1761和1843，其中，除171外，其余3次洪水均在九大行星交匯處附近。
1.8星際引力
在太陽、月球和地球上行星的潮汐力中，月球的潮汐力最大，其次是太陽和木星[9]。雖然它們的引潮力很小，但當它們的方向發生碰撞時，引潮力就會增大，從而引起氣潮的變化，刺激異常天氣過程的形成和發展。統計顯示，自1153以來，長江中上遊共發生8次特大洪水(1153、1560、1788、1796、1860、1860)。特別是在1954的夏季至日前後，水星蹲伏，火星後退，土星後退，三顆星都靠近地球，疊加在壹條直線上，以至於長江流域經歷了百年不遇的特大洪水。
1.9大氣環流異常
大氣環流是制約壹個地區水文變化的主要因素，大範圍的洪水總是伴隨著大範圍的大氣環流異常。如1991，副高強度較強，較常年提前近壹個月北跳，副高脊線位置在5月中旬達到19 ~ 20° N，壹直維持在20 ~ 26 N之間，直至7月中旬；與此同時，西亞烏拉爾山脈維持阻塞高壓，導致西伯利亞冷空氣頻繁南下，使冷暖空氣不斷穿越長江、淮河流域，形成了長達56天的梅雨期。該地區1954的大氣環流異常與此類似，造成了壹次持續4個月的近20次暴雨過程組成的暴雨群降水。
1.10熱帶氣旋
熱帶氣旋，尤其是熱帶風暴級以上的熱帶氣旋，是我國東南沿海地區最強的暴雨天氣系統。日降雨量≥200mm的暴雨多由熱帶氣旋引起，主要出現在7-9月。熱帶氣旋水汽充沛、上升氣流強勁、降水強度大，是東南沿海地區最明顯的洪水前兆，往往會引發特大洪水。1994第17號強熱帶風暴襲擊浙江省，受災人口達1333萬人，直接經濟損失高達144億元。1975第3號強熱帶風暴深入豫中地區，莊琳站三天最大暴雨高達1605mm，成為中國大陸最大暴雨記錄。
1.11西太平洋暖池
西太平洋暖池是指從菲律賓東南部到印度尼西亞海溫≥28℃的區域。統計表明，西太平洋暖池，特別是125米深度的海表溫度與江淮流域的旱澇關系密切。西太平洋暖池海溫較低時，菲律賓經南海到中南半島的對流活動較弱，而國際日期變更線附近對流活動較強，副熱帶高壓偏強偏南，呈帶狀結構，江淮流域降水較多，容易發生洪澇。在過去的幾十年裏，江淮流域基本保持著這種關系。
前冬1.12海溫異常
通過分析冬季前(65438+第壹年2月~當年3月)北太平洋海溫異常與長江流域旱澇年的關系，表明在前期冬季海溫異常中，旱澇年不同，異常前兆在旱澇年[10]更為突出。如果n代表海溫的正異常，l代表海溫的負異常，那麽根據北太平洋海溫自西向東的變化，可以得到四種類型的海溫異常，即NNLNLNNL(偏澇)LNLNLN ln(偏旱)、NL(重澇)和LNL(嚴重幹旱)。如1953 ~ 1954年冬季，黑潮海區增勢強勁，從西北太平洋副熱帶洋面沿暖流方向至日本海為暖水區，而東北太平洋廣大海區幾乎為冷水區(NL型)。在對應的1954年汛期，長江流域經歷了百年不遇的特大洪水。
1.13 ENSO現象
ENSO現象是厄爾尼諾現象和南方濤動的總稱，對全球大氣環流和海洋異常狀況產生重大影響，最終導致陸地洪水。統計顯示，從1949年到1998年，共出現了12個厄爾尼諾年，江淮流域(含1998年)當年或次年發生了洪澇災害。近50年來，浙江省金華站的年徑流量w >；50億m3 * * *的年份有13a，其中9年也發生在厄爾尼諾的同壹年或次年，年徑流量以1954和1973為系列最大，次大。
1.14地球自轉速率
地球自轉速率的變化包括許多周期性變化和不規則變化，它主要通過厄爾尼諾現象的形成來影響洪水[11]。在地球自轉速度大大減慢的時期，由於“剎車效應”，海水和大氣獲得了壹個向東的慣性力，從而削弱了赤道洋流和由東向西流動的赤道信風，造成了海水變暖的厄爾尼諾現象。據考證，川西盆地歷史上的大部分洪水都發生在地球自轉速率由慢到快、由快到慢的無規律運動的轉折點附近[12]；江淮流域發生特大洪水的1991年，也恰逢地球自轉速率接近減速期結束。
1.15地心運動
地球自轉軸的方向是不斷變化的，包括長期變化、周期性變化和其他變化，其中6 ~ 7年的周期性變化非常明顯[13]。在有利條件下，極地運動可以使海平面上升8 ~ 10 mm，因此也可以改變大氣環流。長江中下遊的上海、南京、九江、蕪湖、武漢5-8月的降水異常有7年左右的周期變化。浙江金華站年最高洪水位也存在6 ~ 7年的周期性變化。認為在極地運動高振幅的年份，大氣環流異常，亞歐大部分地區和太平洋中緯度地區的經向環流指數增大，因此西風指數減小，相應的副熱帶高壓偏南減弱，因此長江中下遊降水增加。
1.16地磁異常
地球磁場在正常月份呈線性分布，其線性相關系數Rz = 75 ~ 100。當地球磁場異常時，Rz值會降低[14]。1990 ~ 165438+10月，我國出現了以皖南為中心的包括安徽、江蘇、浙江在內的大面積地磁異常區。到6月1991 1，異常中心的Rz值下降到-10。五個月後，這些地區發生了災難性的洪水。因此，地磁異常也是壹種明顯的洪水前兆。
1.17地震
自然災害系統相互觸發，互為因果，導致群體性災害現象[15]。研究表明，如果蒙、新、甘交界地區發生7級以上大地震，那麽次年黃河往往會發生大洪水，而這次地震與洪水對應率可達88%以上。認為蒙、新、甘交界地區發生大地震時，大規模的構造運動使地下攜帶熱量的水汽溢流到低層大氣中，壹方面增加了大氣水汽，同時降低了這裏的氣壓，誘發西風帶上的水汽向這裏輸送；另壹方面，地震造成的低壓環境可以吸引北方冷空氣南下，西太平洋副熱帶高壓北上，從而形成黃河流域的特大洪水。因此，蒙、新、甘交界地區的大地震活動成為黃河流域的洪水前兆。
1.18火山爆發
強烈的火山爆發會形成全球性的塵幕。這些塵幕可以在高層大氣中停留數年。它們能強烈反射和散射太陽輻射，大爆炸後幾個月內直接輻射可減少10% ~ 20%，所以火山爆發有冷卻地球的作用。歷史上赤道地區的四次強烈火山爆發導致四川氣溫偏低，大量凝結核導致降水偏多，導致相當多地區發生洪澇災害。根據歷史洪水資料分析，火山爆發後第二年四川盆地發生大洪水的概率為85%，第三年為79%[12]。
2結論
洪水是地球上最嚴重的自然災害，其損失占各種災害之首，但洪水預報仍然是壹個令人困惑的問題。本文在大量資料的基礎上，系統地分析了各種洪水前兆，為洪水預報提供了壹定的理論依據。作者在長期研究工作的基礎上，對長江流域的洪水前兆提出了自己的看法。1995年9月，浙江省教委批準了作者申請的課題:“1998周邊特大洪水預警研究”。經過大量的綜合分析，發表了多篇論文[216]並得到證實。因此，洪水前兆的研究對於防洪減災具有重要的理論和現實意義。
洪水前兆是客觀存在的，但目前的認識水平還非常有限。因此，在利用洪水前兆進行洪水預報時，要特別註意兩點:1必須對洪水前兆進行綜合分析，因為洪水是各種影響因素綜合作用的結果。當然，洪水前兆越多，信號越強，洪水量級越大；洪水前兆必須去偽存真，因為觀測到的大量異常現象不僅包括洪水前兆信息，還包括其他壹些與洪水無關的信息。隨著資料的積累和認識的深入，洪水前兆無疑將成為提高洪水預報準確率的突破口之壹。