惊诧于华北平原将不宜居住：瞎子摸象导致物是人非

                             杨学祥，杨冬红

                              （吉林大学）

惊诧于华北平原将不宜居住：评《自然-通讯》的一篇论文 精选

         于强

已有 4827 次阅读 2018-8-5 10:31

1.   背景

近日传来一项惊人的研究结果，说到2100年华北平原将不适宜人类居住。国内新闻铺天盖地，英国和澳洲等海外媒体也有报导。该项研究成果，发表于著名的自然子刊，有模型有数据，言之凿凿，让公众惶惶然。

2.   证伪很难

短期的天气预报都不一定准，用气候模式未来50-100年的的预测或者预估，不靠谱的成分更大。但是要证伪，确又是很难。

举一个例子，1958年大跃进时代，产量“放卫星”，人民日报报道亩产3万多斤，钱学森先生在中国青年报上估计的潜力是5万斤（目前小麦高产也就1000斤）。当时上海植物生理所为了证明产量的潜力，做了作物群体光合作用的实验和计算，到60年代中期，才得出产量的上限：由于资源的限制，产量最终不会随作物密植而增加。

类似地，三峡大坝建成后，长江流域出现大旱，有人质疑是水库蓄水所致。但是要证明不是，需要从水汽来源等分析判断和定量估计，虽然从气象学的角度看，大范围的干旱是与大的天气形势密切联系的。所以这是资源环境领域似是而非的东西很多，不胜枚举。

3.   事实胜于雄辩

华北平原的小麦产量，从1950年代的100、200多斤，到现在的1000多斤，灌溉、施肥和育种起到重要的作用。灌溉范围和强度是非常大的，形成了多处地下漏斗。太行山前平原，如石家庄地区，地下水位从1980年代的10多米，现在下降到60多米。山东、河南引黄灌区，范围大，黄河下游曾经长时间断流。如此大规模灌溉用水在过去几十年并未带来显著的湿热。相反，这些水分的蒸发（散），吸收了热能，应该是缓解了气候暖化。而它的水汽会随大气环流而飘散，而不是待在原地……

我虽然不是做气候模式研究的，我认为，气候模式能做什么，不能做什么，是学界需要深入思考的（以下略）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-393259-1127657.html

网友评论

[11]张学文   2018-8-5 21:03 增加一个区域的灌溉水量，这些水分蒸发或者蒸腾时消耗热量，这会降低这个区域的空气温度，而不是加大

檀成龙 回复 张学文 ： 水的蒸发潜热很大，水分蒸发要从周围环境中吸收热量，这是初中物理常识吧。赞成张老师的这个认识。

2018-8-5 22:391 楼（回复楼主） 

赞 +1 | 回复 崔锦华 回复 檀成龙 ： 冰盖融化后肯定是气温降低，因此会有极端异常的寒冷。但是冷空气会南下，过后，持续的温室效应又会导致新一轮升温，又会出现冰盖融化，然后又是新一轮异常寒冷的冷空气南下。如果温室效应持续不断，如此冷热交替不断循环，最终必将导致冰盖消失，之后将是地球的持续升温！这是世界科学界的共识。

杨学祥 回复 张学文 ： 一种气候变化的循环模式：全球变暖-水分蒸发量增大-云层变厚形成降雨-遮蔽阳光并形成酸雨-降低气温和大气二氧化碳浓度-将二氧化碳化合在岩石中形成碳酸钙。

一种模式如果忽略了这一过程，只能差之毫厘，谬以千里。

2018-8-6 08:433 楼（回复楼主）

http://blog.sciencenet.cn/blog-393259-1127657.html

我们早在2008年就撰文指出，1995-1997年月亮赤纬角最小值是导致1998年成为20世纪最热年的重要原因，2014-2016年月亮赤纬角最小值将导致2014-2016年迎来又一个最热年新纪录。

事实上，到目前为止，2016年最热，2015年次之，2017年第三，2018年可能第四。

温室效应不能解释2016年至2018年全球温度的逐年下降，这一趋势将持续到2023-2025年月亮赤纬角最大值时期。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1126855.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1127168.html

我们认为，任何一种气候模式的建立，都是根据已掌握的相关变化因素，模拟实际的气候变化，并在得到与某一实际相近的结果后，预测未来的变化。这完全等同于瞎子摸象：摸到了象牙就断定是长矛，摸到了腿就说是柱子，摸到了耳朵就说是蒲扇。差之毫厘，谬以千里。

温室效应的可逆机制：水蒸汽的双重身份

我们在2013年撰文指出，温室气体中甲烷和二氧化碳的增温作用不具有可逆性，而温室气体中水蒸气的增温作用具有可逆性：大气中的水蒸气增多，大气层的保温作用就会增强，但是，当大气中的水蒸气超过一定浓度，水蒸气就变成了遮蔽太阳光的云层，阻挡太阳光透过大气，使地表降温。因此，水蒸气具有致冷和致暖的的双重身份。当水蒸气在高空遇冷化为微粒冰晶的时候，也会对太阳光产生反射作用，起到降温效果。

人类释放的二氧化碳在最初阶段可以起到增温作用，伴随全球变暖，大量水蒸气形成。水蒸气也是重要的温室气体，能使全球变暖加剧，当大气中水蒸气的积累超过一定限度，就会形成云层遮蔽太阳光，使气温变冷，大量降水也会吸附大气中的二氧化碳形成酸雨，将二氧化碳带回岩石圈和海洋。于是，一个寒冷的时期在自然的调节作用下可逆地发生了。物极必反就是这个道理。事实上，大自然是通过控制水汽变化来控制气候的冷暖交替。

对温室效应的气候预测大多是以计算机模式（GCMs）的模拟为基础。该模式低估了有温室效应加剧引起的海水蒸发，错误地预测出云量增加能增强效应。现在表明，全球平均云量增加4%，或低云增加了10%，就能抵消CO₂加倍所引起的增温。1973~1990年，全球对流层水汽每十年增加13%，由此可见，对近年来测到的增温现象起要作用的不是人为增加的温室气体，而是含量增大的水汽^[1]。

最近有报道说，NASA基于卫星数据分析发现，在本世纪第一个十年里地球云层高度平均降低约1％，该结论对未来全球气候有潜在影响。新西兰奥克兰大学的科学家分析了来自NASA Terra卫星搭载的多角度成像光谱仪(MISR)提供的全球云高度测量数据，涵盖从2000年3月至2010年2月的。在过去十年中，全球平均云层高度下降了1％左右，约100至130英尺（30米至40米）。对平均高度下降的大部分贡献来自于极高空云层的大量减少。云层高度的一致降低导致地球整体空间的降温效应，降低地表的温度并有可能减缓全球温室效应。这可能代表一种负反馈机制——全球变暖导致的连锁变化产生相反的效果。

麻省理工学院教授理Richard S. Lindzen认为，地球对于温室气体并不是特别敏感，因为云层会抑制温室气体。在全球变暖的地球上，热带地区的高云将会使得更多的热量散发到太空中，抑制温度的增加。

总之，当大气中水蒸气的积累超过一定限度，就会形成云层遮蔽太阳光，使气温变冷，大量降水也会吸附大气中的二氧化碳形成酸雨，将二氧化碳带回岩石圈和海洋。忽视了这一过程，就不能解释地球历史的冷暖交替，就会把变暖夸大成唯一的气候威胁。

事实上，极端变暖和极端变冷都是生物灭绝的重要原因。人类刚刚从小冰期的恶劣环境中走出400年，第四纪大冰期是否结束还没有定论，宣扬类似中生代的变暖威胁实在是不可理喻：冰期和间冰期的温差为5-10摄氏度，小冰期和小间冰期的温差为1-2摄氏度，难道人类真的不能适应气温的2摄氏度变动？

前怕狼：气温低于现在1-2摄氏度的小冰期战乱、饥荒、大逃亡。

后怕虎：气温高于现在两摄氏度不适于人类生存。

人类是恒温箱中的病态婴儿？

看来，气温变化2摄氏度不适于人类居住是一个天大的伪命题，早在6000年前人类就经历的比目前温度高2摄氏度，海平面高6米的高温时期。

历史的见证：人类历史经历了正负两摄氏度的变化

早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现，平均周期为1250年。

第一温暖期：公元前3000年-公元前1000年前左右，这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高2℃。

第一寒冷期：从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。

第二温暖期：从公元前770年到公元初年，又进入一个新的温暖时期。

第二寒冷期：从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，又进入第二个寒冷时期，在当时的南京，冬天温度比现在要低，结冰是很常见的。

第三温暖期：从公元600到1000年，即隋唐五代时期，是第三个温暖期，当时在中国的首都长安，广泛种植着喜热喜雨的竹子。

第三寒冷期：从公元1000到1200年，即宋朝是第三个寒冷期，温度比现在要低1℃左右。

第四温暖期：从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北方，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，退到广东、云南等地。

第四寒冷期：公元1300年以后，即明清时代，是第四个寒冷期，温度比现代低1-2℃。

图1 5000年来中国气温变化曲线（竺可桢，1972）

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-972840.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-977245.html

参考文献

1.杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.

YangX X, Chen D Y. Study oncauseofformationin Earth’s climatic changes. Progressin Geophysics (inChinese),2013,28(4):1666-1677.

2. 杨冬红, 杨学祥.2007a, 澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关. 地球物理学进展, 22(5): 1680~1685

YANG D H, YANG X X. 2007,a Australiasnow in summer and three ice regulators for El Nino events. Progress in Geophysics (in Chinese), 22(5): 1680~1685

3. 杨冬红. 2009. 潮汐周期性及其在灾害预测中应用[D][博士论文].长春:吉林大学地球探测科学与技术学院.

Yang Dong-hong. 2009.Tidal Periodicity and its Application in Disasters Prediction[D]. [Ph. D.thesis]. Changchun：College of Geo-exploration Science and Technology, Jilin   University.