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 自主创新方法和常规方法预测重大自然灾害的能力对比及其经费投入的反差


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2006-03-05

   

---从重大自然灾害预测研究的遭遇看当前国内科学界有碍自主创新的深层次问题

    中国气象科学研究院任振球研究员,通过四十余年的坚持研究,运用中国传统文化的整体思维结合现代气象学、天文学、潮汐学、统计学、物理学和地球物理学,发现以月亮为主的“三星一线”发生时刻的引潮力共振的异常叠加,是各类突发性重大自然灾害的共同触发因子。此种“三星一线”,却好与中国古代大军事家用观察月亮是否走到黄道面亮星附近来预报天气变化指挥打仗的经验相吻合;任的贡献在于:进一步发现其效应严格取决于月亮与黄道面亮星对地球在经度方向成直线时的引潮力分布,尤其是此时还存在多个共振区。各种突发性的重大自然灾害,包括特大暴雨、台风突变、强对流天气、大气环流反常、大地震临震、火山爆发、特大山体滑玻、煤矿瓦斯突出等的发生,都是在内部条件基本具备情况下,均由此种引潮力共振的异常叠加而触发(简称天地耦合方法)。多年来坚持用于预测实践,预测持续性大暴雨到特大暴雨的成功率己达72.7%,联合预测临震三要素的成功率也达40%左右。任提出的“三星一线”时引力可能存在瞬时局部的放大假设,也己得到一些日全食引力异常观测和美国四颗航天器轨道异常的初步证实。

    一、突发性特大气象灾害预测能力的对比

    1.1975年8月上旬,7503号台风登陆后残留的低压深入内陆,在河南驻马店地区连降3天均超过500毫米的罕见特大暴雨,其中7日达1005毫米,造成大型水库垮坝,损失极为惨重。事后,由某位暴雨权威牵头,组织全国200位气象专家进行科研攻关,得到的结论是:将现有各种预报方法和手段全都用上,最多只能报日降水200毫米。任振球用引潮力共振方法得到,可连续报4天均达500毫米以上(另1天降在湖北都镇湾),最大1天降下的1005毫米也可报到882毫米。论文送给了这位暴雨权威。1978年在大连召开全国暴雨会议,重点交流此次暴雨会战的成果。可是,该权威对任说:“你的文章在会上不要报告”。

    2.1981年黄河上游发生160年一遇的特大洪水。任振球依据九星地心会聚的力矩效应,事先接连两年预测“1980~1981年尤其1981年要警惕黄河发生百年一遇的特大洪水”。年底,龙羊峡水电站水文气象负责人杨跃生特意到京向任反映:“幸好,事先知道了你们的预报,所以我们龙羊峡今年防汛准备抓得特别早。否则,龙羊峡水电站根本保不住,连兰州市都有一扫而光的危险。”此事向当时的局长反映后,这位局长却说:“你报黄河大水,上游出来了,中下游没有出来啊!”(可是,历史上黄河从未发生过全流域的特大洪水)。

    3.1996年9608号台风登陆福建后,8月1日召开局预报大汇商会,各位局长、副局长和大院内院士全都参加,中央气象台预报台风将向西湖南中南部移动。任在会上依据天地耦合方法预测:此台风要北上;8月3~4日台风所到附近地区,日最大降水可达500 毫米。会上,对任的预测意见非但未予讨论,反而遭到当时局长的讽刺和嘲笑:“你的手伸得太长了吧!”“你又发警报了!”实况是:8月4日在石家庄以西的鹿泉市石井26小时降雨580毫米,昔阳县多点日雨量均达500毫米,造成滹沱河决堤,民政部落实的直接经济损失高达534亿元(超过当年国家科技总投入348.6亿元),死亡1000余人。次年,在全国天气预报经验交流会上,任谈及此项预报时,还遭到会议主持人蛮不讲理的责问:“你为什么在这个会上谈这个问题。”

    4.1996年9615号台风进入南海后突然加速西移、并在登陆湛江时风速突然加强到51米/秒,导致当时停在湛江机场的5架从俄国进口的最新式战斗机全部毁坏。次年,不得不又从俄罗斯重新进口。事后,从常规方法仍难找到台风此种突变的原因。但从天地耦合方法分析,它是遇到引力波共振使得台风及其北侧副高同时加强,导致东风加强而引起。

    5.1998年长江特大洪水期间共发生6次持续性特大暴雨过程,天地耦合方法事先正确地报出了其中5次。事后,任将此项预测的经验、教训和物理机制总结成文,投《大气科学》。某位暴雨权威以“如果发表,将会造成不良影响”为由,拒绝发表。然而,该暴雨权威在所在单位年会的报告中,仍然找不到引起当年长江持续特大暴雨的原因和预报方法。

    6.应长江三峡工程开发总公司的邀请,任将天地耦合预测特大暴雨的方法传授给宜昌市气象局三峡服务中心的预报员。该中心在1999-2000年预报长江上游致洪暴雨过程中,用任的天文、天气耦合方法的预报准确率为70.2%,比该中心同期常规方法的预报准确率34.6%,提高了35个百分点。

    7.2004年云娜台风袭击浙江。在登陆之前,任向中央气象台值班预报负责人和浙江省气象局局长预测:此台风登陆时不仅风、浪、潮都很大,更重要的是雨将特别大,日最大降水起码要超过500毫米。中央台预报值班负责人表示:“我们最多只能报250毫米”。实况是浙江乐清市砩头24小时降雨874毫米,引起长达1公里的滑坡泥石流,死亡数十人。事后请浙江省局开预报证明,一直没有给开。

    8.2005年,国家气候中心预报当年夏季长江中下游降水偏多有洪涝。任振球则预测:当年6月后半月至7月上旬,长江中下游的梅雨主汛期可能出现相反的少雨干热天气的灾害形势。实况与任的预测相当一致。

    二、大地震临震预测能力的对比

    从防震减灾少死人来看,关键在于做好临震三要素(时间、地点和强度)的预报。临震预报虽是当前国内外公认的地震预报中的难中之难,然而天地耦合方法确有一定预测能力。目前国内天地耦合预测临震三要素的非常规手段己有20种之多。

    1.1995年5月23日,天地耦合方法在内部预测:5月26~30日,Ms7~8级地震将发生在日本37oN以北,不会在东京发生。实况是在5月27日,萨哈林岛发生Ms7.6级地震。为此,联合国驻华总代表致函宋健国务委员表示祝贺,称:这么大的一个地震,预报的时间和震级均正确,地点虽相差较远、但也在同一个经度。中国科学家了不起。可是,国内地震主管部门反而派人追查,说成“违反地震令”。后来才弄清楚,说是“误会了”。是某大学一位毕业生所为,将一特异功能的人预报东京将发生7级大地震印成传单,向北京和东京许多日本商社到处散发。

    2.1996年3月17日,天地耦合方法联名向中国地震局预测:1996年3月18-20日内蒙河套40.5-42oN、108-110oE,将发生Ms6.5级地震。实况是:5月3日包头发生Ms6.4级地震,死亡数十人。预测的地点和震级均正确,时间拖后39天。事后媒体要报导,任考虑到地震部门未报出,没有同意报导。

    3.1997年4月3日,任振球和北京工业大学李均之教授等,用天地耦合方法在内部联合预测:4月7日±3天,新疆38.7~40.2oN、75~77oE,将发生7~7.5级地震。实况是在新疆伽师(39.5~39.7oN、76.8~76.9oE)4月6日发生6.3和6.4级、11和15日又发生6.6级和6.3级,地震释放总能量相当于6.8级多。表明预测的时间和地点均正确,震级也接近。新疆地震局仅在接到任、李的预测后,压了3天才预报“未来一周内伽师将有5~6级地震”。当时地震主管部门立即奖励新疆局和分析预报中心5万元;而当时对天地耦合方法非但未予奖励,反而通过新华社记者在美国《Science》上报导,说成此项预报是地震局报的,还故意贬低说:“北京有一个地震业余小组也报了,但他们报的能量差了50倍”。实际上按接近的震级计算,天地耦合方法预测的仅差0.2级;而新疆地震局预测的相差0.6级,何况它们是在收到天地耦合的预测意见后才报的。

    4.1998年北京某大学一位教授,在正确预报张北地震后,又预报北京春节期间将发生7.3级地震。北京市在内部做了预防部署,被某些人散布到社会上,在部分市民中引起恐慌。新华社找到任振球,要求对此项预报发表意见。任和李均之教授讨论后,到新华社向该社总编辑南振中汇报:“根据天地耦合方法掌握的各种临震手段均未出现异常,因而可以有把握地说,北京春节期间不会有6级以上地震”。新华社总编辑当即表示:“这下中央领导可以放心了”。决定马上写个大内参上报中央。实况是北京春节期间没有发生地震。

    5.1998年3月27日,天地耦合方法预测“3月28~29日唐山39.5~40.5oN、118~119oE将发生5.5~6.5级地震”。实况是:唐山古治(39.41oN、118.24oE)4月14日发生5.4级地震。此项地震,主管地震部门根本没有预报。可是,当时该局的局长亲自签发向国务院的报告中谎称:“这个地震是地震局报的。在收到北京一个地震业余爱好者小组的预报后,重新进行汇商,否定了他们的意见,肯定了我们的意见。”还把震级压低为4.7级。并拿到光明日报和中国青年报上报导,污称“李均之等人经常报大震,绝大多数均为空报”。当时,任、李如实向国务院总理反映了该主管地震部门领导的弄虚作假行为。

    6.2004年中国地震局在新任局长主持下,发出聘请书,聘请任、李等人为中国地震预测咨询委员会委员,并称要解决所需经费和工作条件。但至今连日常维持经费也没有解决。

    三、两种截然不同的评价和经费投入

    1.评价标准的颠倒 。一种是以多数的主流科学家为代表,盲目追求西方的做法,一味地花大钱、买大设备,而不问其实效如何,导致防灾减灾最关键的突发性重大自然灾害预测能力甚低;另一种是以非常规的交叉科学家为代表,注重中国传统的整体思维与现代科技的结合,从多种途径进行探索,开发了天地耦合预测特大自然灾害的有效方法。可是,在目前由常规单科学专家主导的评审体制下,形成没有预测能力的可以经常申请到大钱,而确有预测能力的却申请不到经费。一些部门的领导也往往是能申请到大钱的才予支持,而对花钱少能干大事的却不予支持 。

    2.两种截然相反的评价。在天地耦合发起的2000年召开的“特大自然灾害预测的新途径新方法”第133次香山科学会议上,会议执行主席叶叔华院士的评价是:“地震是可以突破的,而且可能首先在中国。” 会议另一执行主席陈述彭院士评价说:“无论是地震还是对特大暴雨的预测,我国是走在世界前列的。为什么不能理直气壮地按我们自已的路走呢。我们已走到高度综合集成、向更高层次冲击的时候”,认为“这方面的创新研究应当列入今后十年基础研究规划之中。”2001年5月,任振球应邀赴菲律宾气象局介绍天地耦合预测台风突变的方法,引起强烈反映,会议主持人在屏幕上打出“感谢上帝送来了任”。2004年5月,中国高科技产业研究会召开“保护重大原始创新座谈会”,任应邀在会上做了主题报告,受到了与会科学家的高度评价。会前,一位德高望重的著名老科学家表示:“气象与天文有关,这就是原始创新”。可是,出于种种原因,国内暴雨权威某院士始终反对天地耦合方法,并说“国内气象界对此另有不同看法,可是本人一直坚持己见”。连坚持天文气象的探索研究都成了“错误”。 任在61岁时申报研究员职称,当时的气科院院长某院士说:“任振球搞的是不科学的”。当时的局长对任说:“你应当像哥白尼一个样,等上300年!共产党员应当有这个气量”。

    3.国家资金投入陷入误区。正由于在科学真理标准和评价体系上陷入了误区,依靠一些常规思维的科学家和部门领导人来评价和决策非常规的自主创新项目,导致国家资金分配陷入了误区。例如,目前地震系统正在化费27亿元建设地震监测台网,但都没有监测地震的临震信号;气象系统正在化费30亿元建设全国多普勒雷达监测网,北京市己有3部多普勒雷达,但在2004年7月10日突发性暴雨导致全市交通瘫痪和2005年8月麦莎台风空报大暴雨的事件中,均未起到积极作用。又如,现在许多创新基地,花费了巨大经费,然而大多搞的仍是跟在外国人后面跑,并没有重大的自主创新。而真正的重大自主创新项目,包括天地耦合的各种手段,长期以来却根本拿不到科研经费或极少经费。结果,造成了国家资金的巨大浪费和防灾减灾效益的严重延误。

    四、形成巨大反差的深层次原因

    为何天地耦合方法和常规方法的预测效果竟有如此之大?这是因为,突发性重大自然灾害属于最典型的复杂巨系统。仅靠解析的、以线性思维为主要特征的常规西方科学很难加以解决,必须代之整体的、以非线性为主要特征的东方思维,结合现代科技,方有可能找到它们的成因及其有效的预测方法。

    那么,重大自然灾害的预测研究及其经费投入,为什么会造成如此巨大的反差?其深层次的直接原因在于:一是在科学基本理念上相左。常规气象学家至今认为天文与天气变化没有关系。二是与某些“权威”的既得利益发生冲突。例如,在天地耦合方法申请八五台风暴雨攻关中台风突变项目的评审会上,有位院士就直截了当地说:“如果你的一套成立了,那么我们这些人就全都没有用了”!另一位院士在谈心时也说:“如果你的一套成立,我们这些人用处不大了”。

    根据调查研究,类似上述重大自然灾害预测研究的遭遇,在国内科学界是普遍存在的。初步调查,目前国内有不少原始创新和重大自主创新(大多运用中国传统文化的整体思维和现代科技相结合而获得),除个别外,大多遭到主流的常规思维的科学“权威”种种非难和压制。其中更为深层的普遍性原因又在于:(1)当今国内科学界的全盘西化思潮已经相当严重,连对科学的定义都有偏差。以为只有西方分科的知识体系才是科学,不相信中国古代整体思维的认知体系同样有科学、而且有着更为重要的科学。一些人以为只要和西方科学不一样,就不能说是科学。加之国内近百年来对中国传统文化的某些误解和批判,一提到“天”和天文,有人就以为“是迷信”,至少是“不科学”。(2)评价标准的失误。目前评价科学是非、科学水平的标准,实际上己经不再是科学实践,而是成了:“国外有没有搞”、“是否符合现有理论”、“权威是否认可”等等。(3)科技管理体制遇到了新情况和新问题。当前依靠常规思维的科学家来管理常规科技项目的体制,大体上是正确的。但是,依靠常规思维的科学家来管理非常规的重大自主创新管理,就陷入了误区,违背了科学自身发展的规律。因为科学史上的重大科学发现,无一例外都是由非常规思维所发现,而当时的常规思维往往起着阻碍作用。

    由于在认识上和体制上的失误,在国内科学界必然造成常规科学家和非常规的交叉科学家之间在科研经费支持、工作条件、科学设备、成果评定、技术职称、各种生活待遇以及荣誉等方面的巨大反差。有的还被打成“不科学”、“伪科学”,个别的甚至含冤而死,至今没有得到纠正和平反。

    当前值得注意的是,由于常规单学科的主流“权威”的把持,有关重大自然灾害的中长期科技发展规划,仍然只提“监测与防御”,而不提作为核心的灾害预报和预测研究。某些常规思维的主流科学家和某些主管部门的政府官员,全然不顾国家的急需,仍然企图继续把住大钱而不问其成效如何,对于确有预报能力的自主创新的科研项目仍要继续进行排斥。这种情况,难道还要延续下去吗?!(求真)

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