氣候變化60年周期:拉馬德雷現(xiàn)象 楊學(xué)祥
近十年研究發(fā)現(xiàn),厄爾尼諾(El Nino)和拉尼娜(La Nina)的發(fā)生與更大時(shí)間尺度的“太平洋十年
濤動(dòng)”(Pacific Decadal Oscillation,縮寫(xiě)為PDO)密切相關(guān)。PDO是近年來(lái)揭示的一種年代際時(shí)間尺
度上的氣候變率強(qiáng)信號(hào),它是疊加在長(zhǎng)期氣候趨勢(shì)變化上的一種擾動(dòng),直接造成太平洋及其周邊地區(qū)氣候
的年代際變化,影響厄爾尼諾—南方濤動(dòng)(El Nino South Oscillation,縮寫(xiě)為ENSO)事件的頻率和強(qiáng)
度。1976-1977年北太平洋出現(xiàn)了一次顯著的氣候年代際突變現(xiàn)象,直到上世紀(jì)八十年代末,人們才開(kāi)始
對(duì)引起這種現(xiàn)象原因予以關(guān)注。 PDO是一種高空氣壓流,其“暖位相”和“冷位相”兩種形式分別交替在太平洋上空出現(xiàn),每種現(xiàn)象
持續(xù)近二十年至三十年。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái),PDO已經(jīng)出現(xiàn)兩個(gè)完整的周期。第一周期的“冷位相”發(fā)生在
1890-1924年,而“暖位相”發(fā)生在1925-1945年;第二周期的“冷位相”發(fā)生在1946-1976年,而“暖位
相”發(fā)生在1977-1999年。2000年進(jìn)入第三周期的“冷位相”。氣候的溫暖期對(duì)應(yīng)暖位相,寒冷期對(duì)應(yīng)冷
位相,一個(gè)周期為50-70年。 “拉馬德雷現(xiàn)象”是美國(guó)海洋學(xué)家斯蒂文·黑爾于1996 年發(fā)現(xiàn)的,在氣象和海洋學(xué)上被稱(chēng)為“太平洋
濤動(dòng)”(PDO)。科學(xué)研究的初步結(jié)果表明,PDO 同南太平洋赤道洋流“厄爾尼諾”和“拉尼娜”現(xiàn)象有著
極其密切的關(guān)系,被喻為“厄爾尼諾”和“拉尼娜”的“母親”,“拉馬德雷”一詞在西班牙語(yǔ)中的意思
也正是“母親”。 1889年以來(lái),全球大于等于8.5級(jí)的地震共23次。在1889-1924年P(guān)DO“冷位相”發(fā)生6(1900年以來(lái)
國(guó)外數(shù)據(jù):2)次,在1925-1945年P(guān)DO“暖位相”發(fā)生1(1)次,在1946-1977年P(guān)DO“冷位相”及其邊界
發(fā)生11(7)次,在1978-2003年P(guān)DO“暖位相”發(fā)生0次,在2004-2008年P(guān)DO“冷位相”已發(fā)生5次。規(guī)律表
明,PDO冷位相時(shí)期是全球強(qiáng)震的集中爆發(fā)時(shí)期和低溫期。2000年進(jìn)入了PDO冷位相時(shí)期,2000-2030年是
全球強(qiáng)震爆發(fā)時(shí)期和低溫期[12,27]。郭增建的“深海巨震降溫說(shuō)”是PDO冷位相與低溫凍害對(duì)應(yīng)的物理
原因。 2002年郭增建提出“深海巨震降溫說(shuō)”:海洋及其周邊地區(qū)的巨震產(chǎn)生海嘯,可使海洋深處冷水遷到
海面,使水面降溫,冷水吸收較多的二氧化碳,從而使地球降溫近20年。20世紀(jì)80年代以后的氣溫上升與
人類(lèi)活動(dòng)使二氧化碳排放量增加有關(guān),同時(shí)這一時(shí)期也沒(méi)有發(fā)生巨大的海震。巨震指赤道兩側(cè)各40°范圍
內(nèi)的8.5級(jí)和大于8.5級(jí)的海震[10]。2004年12月26日印尼地震海嘯后,全球低溫凍害和暴雪災(zāi)害頻繁發(fā)生
。郭增建的“深海巨震降溫說(shuō)”是一種合理的解釋。 郭增建等人指出,9級(jí)和9級(jí)以上地震與北半球和我國(guó)的氣溫有很好的相關(guān)性。1868年以后的北半球溫
度下降與1868年和1877年間的智利兩個(gè)Mt9.0級(jí)大地震有關(guān)。1900年以后的北半球的溫度下降可能與1906
年厄瓜多爾Mw8.8級(jí)大地震以及太平洋和印度洋周?chē)罅縈s8級(jí)以上的大地震的數(shù)量特多有關(guān)。1952年之后
的溫度短時(shí)下降以及1960年以后的明顯的長(zhǎng)時(shí)段下降可能與1952、1957、1960和1964年的4次Mw9.0~9.5級(jí)
的環(huán)太平洋大地震有關(guān)。由于1960年智利特大地震為Mw9.5級(jí),1964年阿拉斯加大地震為Mw9.2級(jí),所以
1960年以后北半球和中國(guó)氣溫下降明顯,而且持續(xù)時(shí)間也很長(zhǎng)。1833年蘇門(mén)答臘9級(jí)地震、1837年智利瓦
爾的維西9.25級(jí)地震和1841年堪察加9級(jí)地震組成一個(gè)9級(jí)以上地震小高潮,對(duì)應(yīng)1833年之后氣溫的低水平
段[18]。 強(qiáng)震與全球氣候變化關(guān)系的地球物理解釋是:全球變暖導(dǎo)致的海平面上升,破壞了地殼的重力均衡,
引起加載的海洋地殼均衡下沉,由此而引發(fā)的深海強(qiáng)震和海嘯又將迫使深海冷水上翻到海洋表面,從而將
會(huì)引發(fā)全球變冷。這就是大自然的自調(diào)節(jié)作用[13,27-28]。
參考文獻(xiàn)
1. 10. 楊冬紅,楊德彬,楊學(xué)祥。地震和潮汐對(duì)氣候波動(dòng)變化的影響。地球物理學(xué)報(bào)。2011,54(4)
:926-934
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全球變暖,為何“冬天越來(lái)越冷”? 時(shí)間:2012年02月14日 06時(shí)57分 來(lái)源:文匯報(bào) 作者:郭起豪 賴(lài)敏
水管被凍裂、“冰霧”頻現(xiàn)、冰凌連連、環(huán)渤海漁船被冰凍、多所學(xué)?!氨粌觥蓖Un、人畜凍死凍傷
頻現(xiàn)……盡管這些沒(méi)有好萊塢大片《2012》描繪的場(chǎng)景嚇人,但這個(gè)冬天老天爺真是有點(diǎn)“鬼”,低溫冷
凍制造的麻煩頻頻在歐亞地區(qū)上演。
這個(gè)冬季,歐亞地區(qū)的持續(xù)低溫冷凍,是否“極端”和“異?!蹦兀吭谌蜃兣内厔?shì)下,為何我們
的冬天反而變得更冷呢?難道是全球變暖真的停滯了?針對(duì)這些問(wèn)題,《科技文摘》專(zhuān)刊特約請(qǐng)《中國(guó)氣
象報(bào)》記者采訪權(quán)威氣象專(zhuān)家為讀者解疑釋惑。
“低溫紀(jì)錄”被頻繁刷新
春節(jié)長(zhǎng)假期間,武漢雖未遭遇雨雪天,但最低氣溫跌破冰點(diǎn),天然氣用氣量達(dá)到2600萬(wàn)立方米,再創(chuàng)
新高;在浙江金華各大醫(yī)院,倒下的大多是堅(jiān)信能扛得住低溫冷凍的年輕人;冷凍令廣東佛山大部分景區(qū)
游客量銳減。而2月6日北京市民度過(guò)了一個(gè)冷意十足的元宵節(jié)。夜間跌至零下12℃的最低氣溫,加上6級(jí)
北風(fēng)加劇了人們的寒冷感覺(jué),讓這個(gè)元宵節(jié)成為北京入冬以來(lái)最冷一天。
“入冬以來(lái),我國(guó)總體偏冷,部分地區(qū)出現(xiàn)極端低溫?!敝袊?guó)氣象局國(guó)家氣候中心首席預(yù)報(bào)員艾婉秀
介紹,全國(guó)平均氣溫為-5.5℃,較常年同期偏低1.0℃,比去年同期偏高0.5℃,為1986年以來(lái)同期次低值
,僅高于2010年。
來(lái)自國(guó)家氣候中心的監(jiān)測(cè)顯示,黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古部分地區(qū)最低氣溫達(dá)-30℃~-40℃,內(nèi)蒙古圖
里河-46.9℃、額爾古納-45.1℃;內(nèi)蒙古呼倫貝爾連續(xù)12天最低氣溫在-40℃以下。一些地區(qū)出現(xiàn)極端低
溫事件,內(nèi)蒙古滿(mǎn)洲里、新疆輪臺(tái)、西藏貢嘎日最低氣溫分別達(dá)-44.9℃、-25.6℃、-17.0℃,創(chuàng)歷史新
低;河北唐山、云南陸良和石林、甘肅渭源日降溫幅度突破歷史極值。
這個(gè)冬季,低溫雨雪對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸造成一定影響。在江南及貴州、云南,持續(xù)低溫陰雨
雪致使部分農(nóng)作物遭受凍害;內(nèi)蒙古東北部持續(xù)低溫造成牧民受災(zāi)、牲畜死亡;在新疆伊犁河谷,持續(xù)降
雪和低溫造成冰凌堵塞河道,部分農(nóng)田、房屋被淹;環(huán)渤海冰情不斷發(fā)展,渤海海冰超過(guò)2.7萬(wàn)平方公里
;山東膠州灣海冰厚達(dá)半米,幾百艘漁船被凍在海上。
不只如此,歐洲不少?lài)?guó)家以及日本同樣遭受低溫冷凍影響,且其影響程度大。今年1月以來(lái),歐洲中
部至亞洲東部氣溫偏低2~4℃,其中中亞至東亞北部偏低4~6℃;歐洲先后經(jīng)歷了4次寒潮過(guò)程,持續(xù)低
溫超過(guò)20天。
低溫紀(jì)錄在各地屢屢出現(xiàn)。歐洲部分地區(qū)出現(xiàn)百年來(lái)最低氣溫,烏克蘭、波蘭、羅馬尼亞等中東歐國(guó)
家部分地區(qū)最低溫度跌破-30℃;2月2日,捷克最低氣溫達(dá)-38.1℃,波蘭部分地區(qū)降至-32℃。在亞洲,
日本和韓國(guó)也遭遇了近幾年最寒冷的冬季,日本38處觀測(cè)點(diǎn)的氣溫跌破有氣象觀測(cè)以來(lái)的最低紀(jì)錄,北海
道最低氣溫達(dá)到-32.6℃,創(chuàng)下日本全國(guó)的最低氣溫紀(jì)錄;韓國(guó)首爾2月2日氣溫降至-17℃,為近55年來(lái)最
低。
而與這一系列“冰冷”的數(shù)據(jù)相伴的還有:法國(guó)41個(gè)省因大雪或嚴(yán)寒宣布進(jìn)入警戒狀態(tài)。持續(xù)嚴(yán)寒大
雪天氣造成歐洲超過(guò)300人死亡。日本青森市部分地區(qū)最大積雪深度超過(guò)4米,新潟縣關(guān)山地區(qū)創(chuàng)下當(dāng)?shù)?
月份最深積雪紀(jì)錄,日本北部持續(xù)數(shù)周的暴雪造成63人死亡。
大氣環(huán)流異常引發(fā)極端氣候事件鏈
從歐洲嚴(yán)寒到日本雪災(zāi)以及中國(guó)持續(xù)低溫,全球似乎正在經(jīng)歷著“最冷”的冬天。對(duì)于這些嚴(yán)寒事件
的成因,國(guó)家氣候中心副總工程師張培群表示,這與北半球極高地區(qū)以及極地地區(qū)大氣環(huán)流變化有關(guān),有
兩個(gè)最直接的原因。
他認(rèn)為,一是西伯利亞高壓。這是北半球特別是歐亞地區(qū)控制冷空氣的主要系統(tǒng)。西伯利亞高壓偏強(qiáng)
意味著冬季風(fēng)比較強(qiáng)冬天比較冷,今年冬季西伯利亞高壓就是偏強(qiáng)的。二是北極大氣環(huán)流轉(zhuǎn)換。
張培群解釋說(shuō),北極地區(qū)大氣環(huán)流有兩種狀態(tài),一種是冷空氣收縮在極地,另一種是收縮在北極地區(qū)
的冷空氣向外擴(kuò)散。擴(kuò)散路徑有兩條,一條是沿著歐洲中部地區(qū)向南擴(kuò)散,這就給歐洲帶來(lái)了嚴(yán)寒天氣;
另一條是沿著亞洲東部地區(qū)擴(kuò)散,導(dǎo)致日本從1月16日以后暴雪十分明顯。
用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)講,當(dāng)北極濤動(dòng)處于正位相時(shí),極地地區(qū)和極地外的中高緯地區(qū)氣壓場(chǎng)形成“南高北低”
形勢(shì),冷空氣滯留極地;相反,當(dāng)北極濤動(dòng)為負(fù)位相時(shí),形成“北高南低”形勢(shì),極地冷空氣擴(kuò)散南下,
給中高緯地區(qū)帶去寒冷天氣。
他分析稱(chēng),今年1月開(kāi)始維持了長(zhǎng)達(dá)四個(gè)月正位相的北極濤動(dòng)逐漸減弱,1月20日左右迅速向負(fù)位相發(fā)
展,之前一直停留在極地的冷空氣爆發(fā)南下。由于在歐洲、日本至西北大西洋一帶高空氣壓相對(duì)較低,形
成兩條冷空氣南下的有利路徑,使歐洲、日本出現(xiàn)罕見(jiàn)寒流暴雪天氣。
世界氣象組織2月7日發(fā)布消息說(shuō),根據(jù)成員氣象組織提供的信息,近期歐亞大陸部分中緯度地區(qū)出現(xiàn)
的寒冷天氣與北極地區(qū)大氣環(huán)流現(xiàn)象——“北極濤動(dòng)”的變化密切相關(guān)。近一段時(shí)間以來(lái),北極濤動(dòng)處于
負(fù)位相,導(dǎo)致冷空氣南侵至歐亞大陸中緯度地區(qū),而暖空氣則北上北極地區(qū),出現(xiàn)“南寒北暖”局面。
“入冬以來(lái),歐洲強(qiáng)寒潮、日本暴雪和中國(guó)低溫實(shí)際是相同大氣環(huán)流異常引發(fā)的極端氣候事件鏈?!?/div>
國(guó)家氣候中心氣象服務(wù)首席陳峪認(rèn)為,極端低溫冷凍在這個(gè)季節(jié)并不少見(jiàn)。近年來(lái),1月份歐洲都出現(xiàn)不
同程度的寒潮暴風(fēng)雪天氣。
不過(guò),今年歐亞持續(xù)寒冷災(zāi)害,國(guó)內(nèi)外大氣科學(xué)界均給予密切關(guān)注。英國(guó)牛津大學(xué)災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)研究所所
長(zhǎng)麥克夏利博士認(rèn)為,雖然歐洲遭遇了寒潮襲擊,但這樣的低溫天氣并不反常。歐洲科學(xué)家在英國(guó)《獨(dú)立
報(bào)》上發(fā)表文章認(rèn)為,北冰洋海冰融解消退是造成這一反常天氣的主要原因。而該事件同時(shí)也意味著,全
球氣候變暖對(duì)世界氣候的影響正在越來(lái)越明顯。德國(guó)波茨坦氣候影響研究所的拉姆斯多夫表示,由于氣候
變暖,北極冰蓋體積減少。極地海洋一旦缺少冰層覆蓋,其海面相對(duì)溫暖的空氣就會(huì)向寒冷的高空移動(dòng),
影響極地大氣循環(huán)。這樣,極地冷空氣在高壓系統(tǒng)推動(dòng)下,向北半球大陸地區(qū)進(jìn)發(fā),導(dǎo)致地區(qū)氣溫驟降。
全球變暖進(jìn)入停滯期?
遇有持續(xù)低溫冷凍天氣,對(duì)于全球變暖的質(zhì)疑總是此起彼伏。全球變暖了,可是為何我們的冬天變得
更冷了呢?難道是全球變暖停滯了?提及對(duì)未來(lái)的氣候變化走向,總會(huì)聽(tīng)到地球“繼續(xù)變暖”和“進(jìn)入小
冰河期”等不同觀點(diǎn)的交鋒。
有研究認(rèn)為,1999年以后,全球氣候變暖進(jìn)入了一個(gè)停滯期。中國(guó)工程院院士丁一匯認(rèn)為,“現(xiàn)在得
出這一結(jié)論為時(shí)尚早。全球變暖是一種平均趨勢(shì),在這個(gè)過(guò)程中還受到其他因素的影響,造成了年際(不
同年份)的波動(dòng)和年代際(十年周期)的波動(dòng)。全球變暖在時(shí)間上并不是均勻的,有相對(duì)的冷期,也有相
對(duì)的暖期,但總體趨勢(shì)是上升的?!?/div>
近百年(1906年至2005年)溫度曲線明顯出現(xiàn)兩次年代際尺度的冷期和兩次年代際尺度的暖期,1920
年至1940年的20年間是一個(gè)增暖的峰值時(shí)期,上個(gè)世紀(jì)70年代至上世紀(jì)末是另一個(gè)明顯增暖時(shí)期,而20世
紀(jì)初的20年間和1950年至1970年的20年間是相對(duì)冷期,特別是近40年至50年,增溫更加明顯。
“確定氣候變化是否發(fā)生了真正的變遷或變動(dòng),至少需要考察30年的平均值變化?!倍∫粎R表示,
1981年至2010年30年間的氣候平均值相比此前30年(1951年至1980年)的平均值,趨勢(shì)仍然是增暖的。
在丁一匯看來(lái),之所以有研究得出氣候變暖趨勢(shì)已停滯或減弱的結(jié)論,很可能是因?yàn)檫@個(gè)研究沒(méi)有充
分應(yīng)用北極地區(qū)的氣候資料。而北極是全球溫度增加最迅速、最明顯的地區(qū)。
丁院士認(rèn)為,從目前來(lái)看,全球氣候變暖停滯的觀點(diǎn)雖然并不完全符合實(shí)際,但仍有重要意義,丁院
士說(shuō),在這一點(diǎn)上,他和國(guó)內(nèi)外一些專(zhuān)家都有同樣的看法,即1999年后的十年時(shí)間里,北極以外地區(qū)的平
均溫度沒(méi)有增加,這可能是受到了海洋變冷和太陽(yáng)活動(dòng)減弱等自然變化的影響。
“如果僅從溫室氣體的增溫效應(yīng)看,今后全球變暖的速度將會(huì)加劇是可能的,但還存在不確定因素,
除了全球溫室氣體減排的努力狀況外,尚難確定海洋等產(chǎn)生的升溫或降溫作用到底有多大,即自然因素在
多大程度上可以減弱或抵消人類(lèi)活動(dòng)的因素?!倍∫粎R表示。
科學(xué)界已認(rèn)識(shí)到近期氣候變化預(yù)測(cè)問(wèn)題的重要性,現(xiàn)在不僅強(qiáng)調(diào)未來(lái)百年氣候變化預(yù)測(cè),還非常重視
對(duì)未來(lái)20年至30年氣候的預(yù)測(cè),因?yàn)檫@種相對(duì)短尺度的氣候變化預(yù)測(cè)更具實(shí)用價(jià)值。然而在全球現(xiàn)有的近
30個(gè)氣候預(yù)測(cè)模式中(包括中國(guó)的兩個(gè)氣候預(yù)測(cè)模式),只有少部分具備預(yù)測(cè)未來(lái)20年至30年氣候變化的
能力,而且這些模式的預(yù)測(cè)結(jié)果也有很大差別,這是目前氣候預(yù)測(cè)的難題之一。我國(guó)也剛剛開(kāi)始這方面的
工作,估計(jì)要比較明確地回答全球氣候近期變化的詳細(xì)和可信的演變,需在數(shù)年之后。
“小冰河期”真的來(lái)了嗎?
最近,部分媒體轉(zhuǎn)載了美國(guó)世界新聞網(wǎng)“全球或迎來(lái)20年'小冰河期’”的報(bào)道。來(lái)自美國(guó)的一些科
學(xué)家根據(jù)對(duì)太平洋和大西洋海水溫度的自然周期分析,做出解釋說(shuō)歐亞地區(qū)的嚴(yán)寒天氣意味著地球開(kāi)始變
冷,即將進(jìn)入與歷史上的小冰期類(lèi)似的寒冷期,全球氣候變暖已經(jīng)停止,并開(kāi)始變冷,而歐亞地區(qū)的嚴(yán)寒
只是全球變冷的開(kāi)端,這樣的寒冬可能會(huì)持續(xù)20-30年。這些報(bào)道引起廣泛關(guān)注,“小冰河期”真的來(lái)了
嗎?
對(duì)此,張培群表示,最近,“小冰河期”等頗為吸引眼球的詞語(yǔ),被媒體頻頻轉(zhuǎn)載使用,會(huì)使人誤解
氣候變化真相。世界氣象組織指出,實(shí)際上,歐洲2009-2010年冬季的寒潮來(lái)得更早,持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng),自
2009年12月開(kāi)始,貫穿整個(gè)2010年1月和2月的大部分時(shí)間。而2006年冬天,情況也比今年嚴(yán)重??墒嵌?/div>
的階段性寒冷天氣過(guò)后,全球氣溫仍然轉(zhuǎn)為偏暖的趨勢(shì)。如果看北美的天氣,恐怕人們只會(huì)想到全球氣候
變暖。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,冬季以來(lái),同屬北半球的北美氣溫持續(xù)偏高,大部地區(qū)較常年同期偏高1~4℃;1月
,北美平均氣溫-2.6℃,較常年同期(-5.2℃)偏高2.6℃,為近65年來(lái)的第2高值,較2006年偏高1.7℃
,美國(guó)加利福尼亞州連日出現(xiàn)反常高溫,長(zhǎng)灘機(jī)場(chǎng)氣溫超過(guò)30℃,打破了最近40年的紀(jì)錄。
“或許我們已經(jīng)進(jìn)入了又一個(gè)可能持續(xù)20-30年的冷期,但這樣的冷期也是在近百年全球變暖總體趨
勢(shì)上的冷波動(dòng)期,處于冷期間的冬季可能不會(huì)像上世紀(jì)80年代后的連續(xù)暖冬那樣,甚至可能出現(xiàn)超過(guò)上世
紀(jì)50至70年代的寒冷天氣,但目前看來(lái)這也是變暖趨勢(shì)中的冷階段,而不是真正的冰期?!睆埮嗳赫J(rèn)為。
事實(shí)上,早在2009-2010年冬季歐洲和中國(guó)出現(xiàn)極端冷事件時(shí),丁一匯院士就分析稱(chēng),未來(lái)世界是否
會(huì)進(jìn)入“小冰河期”很難定論。氣候變化是很復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題,影響氣候變化的因子非常多,忽略任何一
個(gè)因子,都可能影響預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。從人類(lèi)活動(dòng)、自然外強(qiáng)迫、氣候系統(tǒng)內(nèi)部變化這三類(lèi)影響氣候變化的
因素分析來(lái)看,按照平均60年的周期算,以1998為界,預(yù)計(jì)未來(lái)十幾年氣候仍然繼續(xù)變暖,但遭遇冷事件
的風(fēng)險(xiǎn)增加了,冷事件造成的災(zāi)害影響可能會(huì)越來(lái)越大。本世紀(jì)以來(lái)的“冷插曲”正反映了這一特點(diǎn)。這
個(gè)波動(dòng)究竟會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間,則是氣候研究的一個(gè)挑戰(zhàn),仍需要綜合考慮,分析自然的因素和人類(lèi)活動(dòng)因
素多重影響作用。
諸多科學(xué)家曾根據(jù)太陽(yáng)活動(dòng)周期預(yù)測(cè)21世紀(jì)20-30年代世界將進(jìn)入相對(duì)冷的時(shí)期,北京大學(xué)大氣科學(xué)
系教授王紹武認(rèn)為,“這種預(yù)測(cè)是有可能的。但是,是不是現(xiàn)在就會(huì)進(jìn)入寒冷時(shí)期,對(duì)未來(lái)的氣候預(yù)測(cè),
還沒(méi)有較好的、各方都能接受的模式。目前各界只是開(kāi)始重視討論這個(gè)問(wèn)題。至于世界究竟何時(shí)進(jìn)入寒冷
期、寒冷期會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間、寒冷期強(qiáng)度有多強(qiáng)等問(wèn)題,還需要嚴(yán)格地研究,才能給出比較確切的預(yù)測(cè)結(jié)
果?!?/div>
名詞解釋
北極濤動(dòng)
指北半球中緯度地區(qū)(約北緯45度)與北極地區(qū)氣壓形勢(shì)差別的變化。它是一個(gè)代表北極地區(qū)大氣環(huán)
流的重要?dú)夂蛑笖?shù),可分為正位相和負(fù)位相。北極通常受低氣壓系統(tǒng)支配,而高氣壓系統(tǒng)則位于中緯度地
區(qū)。當(dāng)北極濤動(dòng)處于正位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常強(qiáng),限制了極區(qū)冷空氣向南擴(kuò)展;當(dāng)北極濤動(dòng)處
于負(fù)位相時(shí),這些系統(tǒng)的氣壓差較正常弱,冷空氣較易向南侵襲。
從21世紀(jì)初開(kāi)始,北極濤動(dòng)正位相逐步減弱,開(kāi)始向負(fù)位相發(fā)展,也就意味著,“南高北低”逐漸轉(zhuǎn)
為“南低北高”,北極極地中心逐漸被高氣壓控制,之前一直限制在極地范圍的冷空氣就被排擠南下,導(dǎo)
致寒流出現(xiàn),從而影響北半球中高緯度地區(qū)的氣溫。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為,2009年-2012年,全球大范圍寒潮
天氣的出現(xiàn),北極濤動(dòng)負(fù)異常是主要原因。
小冰河期
指一段在中世紀(jì)溫暖時(shí)期之后開(kāi)始,全球氣溫出現(xiàn)下降的現(xiàn)象,時(shí)間約在自1550年至1770年這150年
間,結(jié)束于20世紀(jì)初期。小冰期帶來(lái)的影響,除了氣溫下降外,還使得植物生長(zhǎng)季節(jié)變短,土壤較溫,使
糧食作物產(chǎn)量變少,谷物價(jià)格上升,造成全球各地頻繁出現(xiàn)饑荒與瘟疫。因?yàn)樗劳雎噬仙?,致使全球人?/div>
增長(zhǎng)率在這段時(shí)間減緩。
小冰期的成因目前尚不十分明確,主流的說(shuō)法是地球軌道變化、太陽(yáng)活動(dòng)偏弱以及大規(guī)?;鹕奖l(fā)等
。
大氣環(huán)流
指地球表面上大規(guī)模的空氣流動(dòng),以及(與較小規(guī)模的海洋環(huán)流一起[1])重新分配熱量和水汽的途徑
。
大氣環(huán)流主要表現(xiàn)為,全球尺度的東西風(fēng)帶、三圈環(huán)流(哈得萊環(huán)流、費(fèi)雷爾環(huán)流和極地環(huán)流)、定常
分布的平均槽脊、高空急流以及西風(fēng)帶中的大型擾動(dòng)等。大氣環(huán)流既是地-氣系統(tǒng)進(jìn)行熱量、水分、角動(dòng)
量等物理量交換以及能量交換的重要機(jī)制,也是這些物理量的輸送、平衡和轉(zhuǎn)換的重要結(jié)果。太陽(yáng)輻射在
地球表面的非均勻分布是大氣環(huán)流的原動(dòng)力。
大氣環(huán)流構(gòu)成了全球大氣運(yùn)動(dòng)的基本形勢(shì),是全球氣候特征和大范圍天氣形勢(shì)的主導(dǎo)因子,也是各種
尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)的背景。 關(guān)鍵詞:全球變暖;大氣環(huán)流; j/201202/t20120214_138649.htm' target='_blank'>http://www./st/zyhj/201202/t20120214_138649.htm 大冰期和小冰期的周期規(guī)律
2012-2-13 06:48 |個(gè)人分類(lèi):科技點(diǎn)評(píng)|系統(tǒng)分類(lèi):觀點(diǎn)評(píng)述|關(guān)鍵詞:大冰期 冰期 小冰期
大冰期和小冰期的周期規(guī)律
楊學(xué)祥
了解過(guò)去才能理解現(xiàn)在,認(rèn)識(shí)了過(guò)去和現(xiàn)在才能預(yù)測(cè)未來(lái)。對(duì)于極端氣候驚詫莫名的氣象專(zhuān)家,大部
分是屬于做短期天氣預(yù)報(bào)而對(duì)氣候變化歷史很少了解的天氣預(yù)報(bào)員。百年以上的氣候變化歷史表明,氣候
冷暖變化符合自然周期規(guī)律分別為3億年、10萬(wàn)年、1800年、200年和60年。劇烈的冷暖變化符合自然規(guī)律
。
3億年大冰期周期
時(shí)間表:
200萬(wàn)年以來(lái)第四紀(jì)大冰期;
2.8億年前石炭二疊紀(jì)大冰期;
5.95億年前的前寒武紀(jì)大冰期
形成原因:與3億年太陽(yáng)系的銀河年軌道有關(guān)。
10萬(wàn)年冰期和間冰期周期
在第四紀(jì)大冰期中,每個(gè)10萬(wàn)年就發(fā)生一次冰期和間冰期的轉(zhuǎn)換,與地球軌道偏心率的10萬(wàn)年周期對(duì)應(yīng),
末次冰期發(fā)生在18000年前。
1200-1800年的小冰期周期
早在20世紀(jì)70年代,竺可楨就曾經(jīng)對(duì)我國(guó)5000年來(lái)的氣候做過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)我國(guó)近5000年來(lái),就有四次溫暖
期和四次寒冷期交替出現(xiàn)。
第一溫暖期
公元前3000年-公元前1000年前左右,這個(gè)時(shí)期我國(guó)大部分時(shí)間的年平均氣溫比現(xiàn)在高2℃。
第一寒冷期
從公元前1000年左右到公元前850年(周代初期),有一個(gè)短暫的寒冷期,年平均氣溫在0℃以下。
第二溫暖期
從公元前770年到公元初年,又進(jìn)入一個(gè)新的溫暖時(shí)期。
第二寒冷期
從公元初年到公元600年,即東漢、三國(guó)到六朝時(shí)代,又進(jìn)入第二個(gè)寒冷時(shí)期,在當(dāng)時(shí)的南京,冬天溫度
比現(xiàn)在要低,結(jié)冰是很常見(jiàn)的。
第三溫暖期
從公元600到1000年,即隋唐五代時(shí)期,是第三個(gè)溫暖期,當(dāng)時(shí)在中國(guó)的首都長(zhǎng)安,廣泛種植著喜熱喜雨
的竹子。
第三寒冷期
從公元1000到1200年,即宋朝是第三個(gè)寒冷期,溫度比現(xiàn)在要低1℃左右。
第四溫暖期
從公元1200到1300年,即宋末元初,是第四個(gè)溫暖期,但這次不如隋唐時(shí)那樣溫暖,表現(xiàn)在大象生存的北
方限,逐漸由淮河流域移到長(zhǎng)江流域以南,退到廣東、云南等地。
第四寒冷期
公元1300年以后,即明清時(shí)代,是第四個(gè)寒冷期,溫度比現(xiàn)代低1-2℃。
美國(guó)科學(xué)家相信,即使沒(méi)有溫室效應(yīng), 地球自己的衛(wèi)星月球也會(huì)使地球的溫度上升。加州大學(xué)圣地亞
哥分校海洋學(xué)研究所的查爾斯. 季林說(shuō),月球通過(guò)影響地球上的潮汐使地球的溫度上升。
杰拉爾德. 邦德通過(guò)分析大西洋底的沉積層,發(fā)現(xiàn)地球的寒冷期和溫暖期出現(xiàn)有規(guī)律的波動(dòng),波動(dòng)周
期大約為1500~1800年。季林認(rèn)為,地球、月亮和太陽(yáng)相對(duì)位置的變化會(huì)引起潮汐強(qiáng)度的逐漸變化,其周
期與邦德提出的“氣候周期”是一致的。潮汐大時(shí),就有更多來(lái)自海洋深處的冷水被帶到海面。這些冷水
可以冷卻海洋上的空氣。潮汐小時(shí),海洋深處的冷水很難被帶到海面,世界就變得暖和。據(jù)季林的計(jì)算,
大約在1425年即小冰期的末期,潮汐達(dá)到了最大值,從那以后逐漸減弱,直到3100年潮汐又達(dá)到最大值。
這個(gè)周期是過(guò)去1萬(wàn)年氣候變遷的主要?jiǎng)恿Α_@個(gè)效應(yīng)使地球的溫暖期從小冰期末期一直持續(xù)到24世紀(jì)。
200年的太陽(yáng)黑子極小期
從公元850年起,我們可以確定的太陽(yáng)黑子延長(zhǎng)極小期就有四次之多,它們分別是: 沃爾夫極小期 (Wolf minimum) (1270-1350) 斯玻勒極小期 (Sprer Minimum)(1430–1520) 蒙德極小期 (Maunder Minimum)(1620-1710) 道爾頓極小期(Dalton Minimum)(1787–1843) 21世紀(jì)極小期 (21th Century Minimum )(2007-20??)
相應(yīng)潮汐高潮年為1264、1425、1629、1974年。
其中,1264年潮汐峰值對(duì)應(yīng)太陽(yáng)黑子的沃爾夫極小期(Wolf minimum)(1270-1350)和14世紀(jì)冷氣
候,1425年、1629年兩次潮汐峰值對(duì)應(yīng)太陽(yáng)黑子的斯玻勒極小期 (Sprer Minimum)(1430–1520)、蒙德
極小期(Maunder Minimum)(1620-1710)和15-17世紀(jì)小冰期時(shí)期,1770年的潮汐峰值對(duì)應(yīng)太陽(yáng)黑子的
道爾頓極小期(Dalton Minimum (1787–1843)和18世紀(jì)的低溫期,1974年的峰值對(duì)應(yīng)20世紀(jì)70年代的氣
候變冷。
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