陶守正：高效天文周期初大气能量后滞效应法（APHEM）成果介绍
主创人：陶守正（山东师大教授、中国农大气象系客座教授）
《陶守正网站》：→ http://sea3000.net/taoshouzheng/ 邮箱：xxx2468@126.com
气候变化已引起近十年来灾害巨增,如何应对？增强气候预测减轻灾害损失,毫无疑问是重要环节。本气候预测高效应的发现，可大大减少旱涝灾害造成的损失。
1. 原始调查
作者毕业于空军气象学院，1958年从部队气象台下放至黑龙江军垦农场从事十多年气象工作。从事农业气象工作中，冬踏深雪、夏淌泥路，日行百里深入农村调查老农世代相传的古气候预测方法，发现老农采用天文周期初风向预测夏季旱涝这个高效信息，用于农业能够获得增产效用。
2、预测模式具体方法：
1980-1990年：到山东师大任教后，作者将方法结合气象学原理形成预测模式。
具体方法：将风向信息变换为500pha初始涡度预测场，从其对5-8月能量后滞关系上预测5-8月的降水），对夏季黄河长江进行了十年试报，结果DP>70%（经水利部检验发表在1991年空军气象学报12期）。
2、预测模式及试验投用（1980-2007）
1）1987、1992年：在北京农科院及中国农科院两次列入国家自然科学基金项目研究。
2）1990-1999年：作者采用该方法对长江黄河及有关省进行了试验，广泛取得好评，认为方法物理意义明确，取得了社会经济效益。
3）1990年夏，在山东多年夏旱情况下，作者向时任付省长的王乐泉提供了夏季将有洪灾的预测，使山东省得以五月份进行了防洪动员。结果洪灾来临，由于防御及时，取得有效防灾减灾效果。经核算，山东省该次洪灾减灾13亿。南大气候学家么枕生教授建议申报最高奖，气象局程纯枢院士建议申报国家科技进步二等奖，结果作者获省科技进步二等奖。
4）光明日报1991年5月6日头版头条发表《陶守正预报旱涝趋势或重要成果》报道：
“1981年至1990年间，我国东北地区和长江、黄河流域，对陶守正提出的预报方法进行了试报检验，结果10年旱涝趋势预报的平均准确率达70%强。”
“陶守正还同北京市农林科学院的专家合作，开展了“农业气象系统工程增粮效应”的研究，获得了较好的增粮效果。
“陶守正的科研成果引起了国内外有关专家的重视：中国科学院、国家气象局等单位的一些专家认为：这些科技成果学术水平较高，具有推广价值。现在，他已被聘为北京市农林科学院兼职研究员、宁夏农业气象顾问……。”
“陶守正与山东省地震局科技人员联合进行的“大气密度平流与临震关系“研究，是当前地震预报中的重大课题。他通过对全国89年间500次6级以上大振资料的分析计算，发现大气密度平流与临震有密切关系。经云南地震局200个台站检试，证明这种地震预报方法效果较好。有关专家认为这一研究所提出的地震预报模式，为探索临震触发因子开辟了一条新途径。”
5）1997年，模式经涡度方程形成流函数组，对该项成果成功进行进一步的试验，作者《天文周期转换期大气环流演变后滞现象的数值研究》发表于空军气象学报18卷第1期》。
6）：《中国农业气象》〔1995年4月第16卷第2期p53-55〕发表作者〔山东师范大学〕与郑大玮〔北京市气象局农业气象中心〕合作的论文《大气涡能后滞现象旱涝显效应在农业气象预报增产减灾中的作用》：
“采用对1950年至1994年共44年的预测效果的拟合度进行评价的结论：“检验结果：1958-1980年拟合度达60%-70%的有3年次，80%有12次，其余为90%以上。”
7）陶守正（山东师范大学）、于世永（南京大学大地海洋科学系）1997年3月在《XXXX学院学报》第18卷第1期发表《天文周期转换大气环流演变后滞现象的数值研究》（国家自然科学基金资助项目）：
8）长江水利委员会对1990～2002年期间预报方法的评价提供了评价意见（1992年3月2日）、黄河水利委员会对1990～2002年期间预报方法提出了评价意见（1993年10月），此外，湖北省武汉中心气象台（1994年9月1日）、湖北省武汉中心气象台（1995年10月5日）、湖北省武汉中心气象台（1996年9月10日）、江西省气象台（1995年11月7日）、中国农业大学资源与环境学院应用气象系（1999年7月12日）、中国农业大学资源与环境学院应用气象系（1999年7月12日）、对作者为主的预报试验效果提供了证明。
3、1999年教育部组织的成果鉴定
教育部组织的该次鉴定由北京大学刘式达教授（前气象学会付秘书长）主持，专家委员为张家诚（中国气象科学研究院原院长）、郑祖光（北京气象学院副院长）、王绍武（北大地球物理系教授，博导）、郑大玮（中国农大气象系学主任，博导）、李若钝（国家海洋一所研究员）。专家委员会评审意见如下：
1）长期天气预报是一项难度极大的难题。该项成果经过40多年来的努力，密切联系实际，边研究、边服务，为每年洪涝预报提出了很好的意见，得到有关单位肯定，特别是1998年长江与松花江大水的正确预报，社会和经济效益显著。
2）该项成果将天文因素、大气环流因素和下垫面因素结合起来进行综合分析是一种由科学创新的非常规方法。预报有严谨的步骤，并利用最新的资料，方法有一定的独创性。
综上所述，该项成果条件十分困难，但取得重要突破，取得国内领先成果，多数专家认为取得国际领先成果，应该到奖励，并给予支持，使之继续研究，为我国灾害预测作出更大贡献。
4、气象界著名学者的评价意见：
陶诗言院士1991年提出的评价意见：作者提出立夏期对流层下部风场特征与夏季我国旱涝趋势有密切关系。作者根据这个发现从1981年以后试作长期旱涝预报。根据国家气象局中央气象台评分，1981-1990年预报准确率达到77%，证明这个预报方法有很好的预报效果。 这次研究也曾在国内外发表并交流。 这项研究有较高的学术水平和实用价值。 同意申报单位所提：申请省科技进步一等奖。
南京大学么枕生教授1999年9月23日对SPTEFF模法北半球夏季洪灾预警试验研究成果参评科技进步奖的推荐意见：
“一个月以上的旱涝长期预报目前在国外仅是试验期，因水平不高尚不能投用于实际应用。本成果创研者，以坚忍不拔的精神用40年之久时间对中国古气候预报因子进行了调研；将天文周期中的环流后滞现象这个预报因子，检试于国内外广大地区成功后，又将它以反演法建立了较有效果的夏季长期数值预数动力模式，并初步模拟出了因子的物理机制原因，在学术上实在是一个创举。
“另一个可贵之处，成果早1981年后，就将预报提供给中央防汛办、长江水利委、黄委会、山东省等单位，作为防汛抗旱决策参考后，取得了很好的效果，并且在农业增产上也取得效果，预报取得了很大的社会、经济效益。同时，在预报水平上，在许多重大洪灾预报上，也是处于领先的（如1998年北方大水及今年预报8月上旬前黄河无流域性大水，几年以来预报反映出北半球三次百年遇大水等）。
“综上所述，本成果在当代科技前沿取得了重大突破，在科技创新成果应用方面创造了巨大的经济社会效益。
“在得到推广后对我国及人类的减轻旱涝灾害将做出巨大贡献，同意海洋大学申报教育部科技进步一等奖的意见，并建议明年参评国家科技进步首奖，以及早将成果首先推广应用于我国防汛抗旱决策中去。”
5、国家气象局气候中心主任董文杰的祝贺电
2007年9月8日，收到国家气象局气候中心主任董文杰的来电：再次对你的研究工作表示祝贺并对你对国家气候预测的关心表示感谢。
6、采用联合国气象组织评分法评分结果
中国农大气象系利用美国NOAA资料，对中、美、欧1948-2006年夏季，以及1970-2006年中、美秋冬春季降水预测进行了试验，并根据国家气候中心的要求，采用联合国气象组织评分法评分，结论：DP>85%（国内外专业气象部门目前水平为50%左右）。
7、采用APHEM 对2008夏5-8月的初步预测意见：
黄河上中游及中游以南、长江上游：夏季主雨带；西北及长江中下游：降水正常偏多；其它地区：降水偏少。
欧洲：降水正常；西欧南：降水偏多。美国西部：降雨偏少；美国东部：降雨偏多。
注：此预测据4月上旬div场预测,为初试。更详细情况需要根据5月上旬div场做出更详细预测。上述预测效果如何，由实况进行验证。
从成果大量试验及投用效果看，对于气象因素引发的旱涝灾害来说，天文周期初大气能量后滞效应法（APHEM）的效果是显著的，因此成果在应付因气候变化而引发的旱涝灾害上，是十分有益的。
作者衷心希望与急盼自己从事了近五十年气象预报工作结晶的天文周期初大气能量后滞效应法（APHEM）能够早日应用，为中国与世界防灾减灾事业做出贡献！
（收稿日期：2008-04-13）