学学国外的科学争论：今年大西洋飓风将减少还是更猛烈？

                  杨学祥

 

争论是科学的生命，没有争论的科学是死亡了的科学，是无法向前发展的。不同观点的产生和争论意味着认识的深化，创新就孕育在争论之中。以下两篇文章基于不同的观点，得出不同的结论，需要深入的探讨和实践的检验。

 

                     2009年厄尔尼诺已经开始

 

英国和美国的气象学家称，新的厄尔尼诺现象已经开始。在接下来的几个月里，它将使得非洲、印度、澳大利亚的干旱雪上加霜；南美洲遭遇更加猛烈的降雨；甚至有可能使2010年成为史上最热的年份之一[1]。

 

根据日食-厄尔尼诺系数理论和海温准两年波动特征，我在2003年12月的《世界地质》和2004年6月《自然杂志》发表的论文上提出了检验厄尔尼诺预测理论的三个预测：下一次厄尔尼诺事件将发生在日食-厄尔尼诺系数为8.5的2004年海温暖年当年或隔年的海温暖年2006年；下次拉尼娜年将发生在日食-厄尔尼诺系数为0的2007年海温冷年；2008年的日食-厄尔尼诺系数为12，厄尔尼诺事件将发生在当年的海温暖年[2-4]。伴随2007年拉尼娜事件的增强，厄尔尼诺事件后延的可能性也逐渐增加[5，6]。

 

2004年曾一度出现了厄尔尼诺现象，但没有达到厄尔尼诺事件的标准，2006年8月-2007年2月发生了厄尔尼诺事件，2007年8月-2008年4月发生了拉尼娜事件。目前，2009年的厄尔尼诺事件正在迅速形成[1，7-13]。日食-厄尔尼诺系数理论和海温准两年波动特征正在经受实践检验。

 

                    厄尔尼诺事件的一般特征

 

厄尔尼诺为西班牙语“EI Nino”的音译。在南美厄瓜多尔和秘鲁沿岸，海水每年都会出现季节性增暖现象，因为这种现象发生在圣诞节前后，则被当地渔民称为厄尔尼诺，是“圣婴”（上帝之子）的意思。现在厄尔尼诺一词已被气象和海洋学家用来专门指那些发生在赤道太平洋东部和中部海水的大范围持续异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度可比常年高出3－6摄氏度，持续时间超过6个月。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又降雨过多的异常气候现象。对于我国而言，厄尔尼诺当年易发生干旱，次年易发生洪涝。如1997年干旱和1998年大洪水。

 

首先，在1947-1976年拉马德雷冷位相时期，1957年、1969年、1972年、1976-1977年的厄尔尼诺事件和1954年-1956年、1964年的拉尼娜事件给中国带来严重低温冷害。2000年世界逐渐进入拉马德雷冷位相时期，2007年-2008年的拉尼娜事件已经在2008年1月给中国带来严重的低温冻害，下次强厄尔尼诺事件将带来严重低温冷害的预期值得关注。这也可以解释，为什么20世纪最强烈的两次厄尔尼诺事件（1982-1983年、1997-1998年）没有给中国带来严重低温冷害，因为它们处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期。

 

其次，2007-2008年为太阳黑子谷值时期，据有关专家统计，太阳黑子谷值时期中国发生大洪水的可能性很大，特别是在厄尔尼诺年的次年。

 

第三，综合1890-2004年的数据，我们可以得到流感大流行的6大气候特征：处于拉马德雷冷位相时期及其边界；前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年；20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年；前后一年或当年为中国东北地区冷夏年（20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年）；当年为中等强度以上的厄尔尼诺年；当年为太阳黑子谷年m或峰年M，m-1年，m+1年或M+1年。 1889-1890年、1900年、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年和1977年的禽流感爆发都满足这6大条件，同时，在1890年以来，满足这6大条件的只有以上6次爆发。

 

第四，在厄尔尼诺年，太平洋东部的海水升温将改变对流层的气流模式，在大西洋形成“风切变”，抑制暴风雨转变成强大的飓风，减少飓风数量。一般来说，在厄尔尼诺年，飓风每年给美国造成的损失大约为8亿美元，是其反现象拉尼娜年的一半[1]。

 

2000年进入拉马德雷冷位相，2007年8月发生中等强度的拉尼娜事件，2007-2008年为太阳黑子谷值年，沙尘暴趋于强烈，2008年初中国南方发生严重低温冻害。流感爆发六大气候特征已发生了5个。下一次厄尔尼诺事件的发生就是流感爆发的警报。关注不同寻常的下一次厄尔尼诺事件，它是未来全球灾害的根源[14]。

 

               科学家关于2009年大西洋飓风减少的预测

 

每年的大西洋飓风季从6月1日开始。现在已过去两个多月，大西洋盆地还没有一个热带风暴生成，颇为平静。科罗拉多州立大学的专家表示，预计今年大西洋热带风暴的数量要比常年偏少。太平洋厄尔尼诺现象的发展是相关专家减少大西洋风暴预测数量的主要原因。

 

科罗拉多州立大学的专家Philip Klotzbach和William Gray表示，厄尔尼诺事件与大西洋飓风数量的减少紧密相关。“我们认为2009年大西洋飓风少于常年，并且登陆美国和加勒比海国家的比例也较常年低。”他们预计今年将有10个命名热带气旋，其中4个会加强为飓风，这4个中可能有2个成为强飓风，风速达49.5米/秒。而他们在6月份的预测是会有11个热带风暴，其中5个将成为飓风。

 

Klotzbach表示：“这是近十多年来大西洋飓风季最平静的一个开端。曾在1992年，直到8月5日才生成第一个热带风暴。”但是，“平静的开始并不意味着后面时间没有强飓风生成。”弗罗里达州的居民还是要像往年一样做好应对飓风的准备。1992年飓风季的开端也非常平静，但后期却有“安德鲁”飓风生成，造成巨大破坏[15]。

 

厄尔尼诺疑似“变种” 今年大西洋飓风将更猛

 

最近美国研究人员发现，厄尔尼诺又出现了“变种”。近年来在太平洋中部赤道海域，以准周期的形式出现一种新型厄尔尼诺现象：在其形成的年份里，大西洋遭遇的飓风比正常年份更频繁。参与研究的佐治亚理工学院教授朱迪·柯里在接受记者越洋采访时表示，目前还不清楚即将于今夏卷土重来的厄尔尼诺现象是否属于“变种”。

 

“新型厄尔尼诺现象研究”由佐治亚理工学院的彼得·韦伯斯特教授等人完成。他们通过卫星数据、热带风暴记录以及气候模型得出了这一结论。这种新型的厄尔尼诺现象却对大西洋飓风有截然不同的影响。韦伯斯特指出，在一些厄尔尼诺年，海水升温发生的区域往西挪了数千英里，出现在太平洋中部。它把大西洋飓风带到了西边，使得暴风雨更加频繁，更多飓风登陆墨西哥海湾、美国中部和加勒比海地区。而且许多科学家相信，气候变化也在使得暴风雨更加强大。

 

研究人员表示，由于观测记录相对较短，科学家所掌握的气候模型也并不完美，现在还很难判断这种新型厄尔尼诺是否是最近这些年才形成的。“也许它本来就存在，只是之前我们没有发现。或者它也可能是普通厄尔尼诺现象对大气变暖作出的反应。”韦伯斯特说。参与研究的朱迪·柯里教授告诉记者，目前还不清楚这次的厄尔尼诺现象到底是“普通型”的，还是“变种”的。至于“变种”厄尔尼诺对于全球气候的影响，也有待进一步研究[1]。

 

                   问题来自科学研究中的预测实践

 

韦伯斯特开始注意到这种新型的厄尔尼诺现象，还是在2004年。当时专家预测，2004年大西洋飓风季节遭遇的飓风将比平常年份少一些。没想到那年的飓风活动是正常水平的2.5倍，共有15个被命名的热带风暴，6个主要飓风，佛罗里达州频频遭到风雨侵袭。“来袭的热带风暴比我们预计的多得多，使我们注意起这一问题。”他说[1]。

 

旧的理论出现了问题，新的理论就必然诞生。2004年出现了弱的厄尔尼诺现象，这是当时专家预测2004年大西洋飓风季节遭遇的飓风将比平常年份少一些的原因。没想到那年的飓风活动是正常水平的2.5倍，共有15个被命名的热带风暴，6个主要飓风，佛罗里达州频频遭到风雨侵袭。“来袭的热带风暴比我们预计的多得多，使我们注意起这一问题[1]。”实践出真知，实践是检验真理的客观标准。

   图1 太平洋十年涛动的暖位相（暖相）和冷位相（凉相）温度、气压和风力分布

 

据香港天文台制作的《气候变化》教材介绍，西北太平洋十年际气候变化受太平洋十年间涛动（PDO，亦称拉马德雷现象）支配。与ENSO一样，PDO的特点在于海水表面温度，海平面气压及风场的变化。PDO可分为暖相和凉相。PDO位于暖相时，赤道附近及北美洲沿岸的海水表面温度异常温暖，北太平洋中部的海水表面温度则异常清凉。PDO的凉相与暖相的海水表面温度相反。每个PDO的位相一般持续20-30年。在PDO暖相和凉相时，冬天海平面温度(颜色代表)，海平面气压(等线代表)及海表风力(箭头代表)异常的典型分布（见图1）[16]。2000-2030年处于拉马德雷冷位相，厄尔尼诺“变种”可能与拉马德雷冷位相有关。

 

                     学一学国外科学研究的科学态度

 

一切事物都是在不断的发展变化的，没有绝对不变的理论，也没有绝对不变的事物。要认识不断发展的事物及其变化规律，就必须在建立理论和应用理论的同时，不断地丰富理论和发展理论，这一过程是永无止境的，固步自封是没有前途的。

 

但是，科学的发展是循序渐进的，是以前人的研究成果为基础的。我们必须慎重对待科学的新发现，寻找证据证明它，通过实践来检验它，要善于听取各方面的意见和评论。排斥一切，唯我独尊，这不是科学的态度。

 

厄尔尼诺疑似“变种”的研究人员表示，由于观测记录相对较短，科学家所掌握的气候模型也并不完美，现在还很难判断这种新型厄尔尼诺是否是最近这些年才形成的。“也许它本来就存在，只是之前我们没有发现。或者它也可能是普通厄尔尼诺现象对大气变暖作出的反应[1]。”这种严谨的科学态度值得我们学习。

 

参考文献

 

1.       厄尔尼诺疑似“变种” 今年大西洋飓风将更猛。2009-08-05 09:17:10　来源: 解放网-新闻晨报(上海)。http://news.163.com/09/0805/09/5FUMFI1E0001121M.html

2.       林振山, 赵佩章, 赵文桐. 日食-厄尔尼诺系数及其应用. 地球物理学报, 1999, 42（6）: 732－738.

3.       杨学祥.太平洋环流速度减慢的原因. 世界地质, 2003, 22(4): 380-384.

4.       杨学祥. 厄尔尼诺事件产生的原因与验证.  自然杂志. 2004, 26（3）: 151－155

5.       杨学祥. 2008年自然状况展望：气候变化持续异常.刊发时间：2008-01-07 11:43:07　光明网-光明观察. http://guancha.gmw.cn/content/2008-01/07/content_719991.htm

6.       杨冬红，杨学祥. 厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的成因与预测. 沙漠与绿洲气象. 2008,2(5): 1-10

7.       杨学祥. 拉尼娜天气将不会恢复：厄尔尼诺出现不可逆转. 发表于 2009-4-17 6:27:01 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=226565

8.       杨学祥，杨冬红. 拉尼娜呈减弱趋势：3月16日和26日海温异常比较. 2009-3-27 5:55:57科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=222731

9.       杨学祥，杨冬红.拉尼娜将迅速减弱：2009年3月23日和30日海温异常比较. 2009-3-31 6:05:51科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=223498

10.   杨学祥. 拉尼娜结束：2009年3月30日和4月6日海温异常比较. 发表于 2009-4-7 5:43:19科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=224734

11.   杨学祥. 厄尔尼诺事件的警报已经拉响. 发表于 2009-4-4 7:04:58科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=224283

12.   杨学祥. 拉尼娜现象持续到4月7日的预测得到证实. 发表于 2009-4-8 5:13:25 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=224933

13.   杨学祥。厄尔尼诺和流感爆发进入倒计时。发表于 2009-6-3 12:26:13科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=235830

14.   杨学祥. 未来全球灾害的根源：不同寻常的下一次厄尔尼诺事件. 发表于2008-7-19 8:16:科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=32668

15.   专家预测今年大西洋热带风暴数量较常年偏少。2009-08-05 16:08:23  来源：中国天气网。http://www.weather.com.cn/static/html/article/20090805/46316.shtml

16.   香港天文台。气候变化。香港天文台製作的「氣候變化」教材套。http://203.129.68.8/climate_change/resources_c.htm

 

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