从全球变暖到欧洲严寒是自然调节气候变化的过程

                                杨学祥

 

　　据新华社电(记者李学梅) 近来，欧洲多个国家接连遭遇强降雪和低温天气，有些地区最低温度甚至打破10年以来的最低纪录，这让人们对气候变暖的结论产生怀疑。然而一项最新研究认为，欧洲之所以出现寒冬，与全球气候变暖不无关系。法国媒体21日援引《地球物理学研究杂志》日前刊登的一项研究结果称，欧洲严寒的“罪魁祸首”正是由全球气候变暖导致的北极冰盖融化。参与研究的德国波茨坦气候影响研究所专家斯特凡·拉姆斯多夫解释说，由于气候变暖，北极冰盖的体积在近30年时间里减少了20%。而海洋一旦缺少冰层的覆盖，就会向大气释放暖气，影响整个大气循环，其结果是极地冷空气在高压系统推动下，以逆时针方向旋转着向欧洲大陆进发，造成该地区雨雪增多，气温下降。研究负责人弗拉基米尔·佩图霍夫表示，除了上述原因，今冬太阳活动的减少以及墨西哥湾暖流的变化也加大了欧洲地区的降温幅度。世界气象组织日前公布的数据显示，2010年“几乎肯定”将成为1850年有气温记录以来年均气温最高的三个年份之一[1]。

 

　　国家气候中心专家指出，12月上中旬，英国、德国、丹麦、意大利等欧洲国家，也相继遭遇了强降雪，交通严重受阻，并造成27人死亡；12日美国中北部再度遭遇暴风雪袭击，导致16人死亡，多条高速公路关闭，数千个航班取消或延误。12月10日—16日，从黑龙江、内蒙古中东部到广东、广西，出现了罕见的初冬寒潮过程；受寒潮天气影响，广东出现了35年来历史同期的最低气温。总体上看，今年我国入冬时间偏晚，但冷空气来势汹汹，进入12月后，已出现两次全国性强冷空气活动。国家气候中心专家分析认为，入冬以来，北半球极地大气环流出现了明显的调整转换，原先集中在北极地区的极地冷空气，沿两条路径大举扩散南下：一条经北大西洋伸向欧洲；另一条经俄罗斯中部到达蒙古国和我国北方地区，新疆北部、内蒙古东部和东北地区中部也因此出现了寒潮暴雪天气[2]。

 

专家介绍，目前正在发生的拉尼娜事件是1951年以来发展速度最快的，对全球及区域气候持续异常产生了重要影响。拉尼娜是指赤道中、东太平洋海表温度大范围持续异常偏冷的现象，连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上则构成一次拉尼娜事件。受拉尼娜事件影响，东北太平洋高纬度地区上空的高压系统明显增强，使得极地冷空气侵入北美大陆，导致了北美洲大部地区的暴风雪。同时，进入12月以后，西伯利亚高压系统出现两次明显的增强过程，东亚冬季风明显偏强，冷空气向南爆发，形成两次全国性冷空气过程。12月中旬，极地南下冷空气与来自热带印度洋和西太平洋地区的西南暖湿气流共同作用，导致我国中东部地区大范围强雨雪天气过程的发生。气象专家指出，在全球气候变化的大背景下，极端天气气候事件呈现增多、增强的趋势。气候变暖之后，赤道与两极的关系变得更为复杂，变暖使得冰川大范围融化，而冰川的融化又会吸收大量热量，使得极地和极地外原有的热量平衡关系被打乱，也在一定程度上增加大气的不稳定性[2]。

 

国内外气象界的专家都承认全球变暖之后的欧洲严寒和中国寒流是客观事实，并认为欧洲严寒和中国寒流是由全球变暖造成的。这是我们讨论问题的基础。

 

冷暖是气温变化中的一对矛盾，既互相对立，又相互转化，统一在全球气候变化的过程中。由冷到暖的转化被认为是由于温室效应，其中90%是人为作用的结果；由暖到冷的转化是大气环流发生变化，是自然对全球变暖的反馈和调整，与温室效应和人为作用毫无关系。

 

地球的气候历史表明，在人类尚未存在的年代中，气候就经历了大约5亿年为周期的由大冰期到温暖期的多次变化，10万年为周期的亚冰期和间冰期的多次变化。温室效应是气候变化的一个原因，但是它无法解释气候变化的周期规律性。

 

造山作用是大冰期和温暖期转换的原因，山脉的形成不仅可形成山地和高原的冷气候，而且能吸收大气中的二氧化碳，有助于全球变冷。

 

欧洲在19世纪有人把冰期与天文因素联系在一起，地球轨道要素的变化可能影响到地球上的气候变化的假设最早要追溯到克日尔（Croll，1875）。

 

20世纪40年代南斯拉夫科学家米兰科维奇（M. Milankovitch,1941）提出地球轨道三要素变化旋回与第四纪冰期和间冰期有关的假说。三要素包括地球轨道偏心率变化10万年周期、黄赤交角变化4万年周期、岁差变化2万年周期。米兰科维奇通过准确的计算，发现由于地球轨道变化使到达地面的太阳辐射量的变化与第四纪冰期和间冰期一一对应。他的研究成果在当时没有得到地质学家的承认和重视。直到70年代海斯（Hays，1976）等人依据对深海钻孔中有孔虫壳的氧同位素变化分析，确认了冰期与间冰期的转换存在2、4、10万年周期。米兰科维奇天文冰期理论的确认是20世纪自然科学的重大发现。

 

争论是科学的生命，科学界从来就不平静。地球中心说与太阳中心说之争，水成派与火成派之争，进化论与反进化论之争，渐变论（均变论）与突变论（灾变论）之争，固定论与活动论之争，促进了科学的进步与发展。

 

由于中国的高等院校一般不开设天文学为基础课，所以中国人的天文学知识极端贫乏。一提到天文周期，有人马上就会与封建迷信联系到一起，严重阻碍了中国基础科学的发展。事实上，天文学象数学、物理和化学一样，是人类研究较早的基础科学。古代农业与天文学密切相关，由月相变化制定的农历就是建立在古代农业发展的需求上，二十四节气是农业生产必须遵循的季节性气候变化规律。古代的渔业和牧业也离不开天文学，交通运输、航海、军事更离不开天文学，因为准确的时间、方向的确定要依靠天空的星象变化规律。对现代人来说，太阳黑子爆发和磁暴会影响电网安全、通讯质量、宇航安全、卫星寿命，人们生活离不开天文学。

 

地质学也是一般普通高等院校不开设的专业课，人们的地质知识也十分贫乏。可是，有人偏偏把普通人不熟悉的天文学和地质学结合在一起，掀起天文地质学的研究热潮。徐道一研究员是较早把天文地质学引进中国的研究者之一，他牵头编著的《天文地质学概论》对中国天文地质界有深远的影响[3]。

                           

黄汲清院士在《天文地质学概论》一书的“序”中指出，古希腊的一些学者往往既通晓天文学、数学，又研究物理学、生命科学和地球科学。这种趋势在文艺复兴初期还占重要位置。自然科学之迅速发展，促使自然科学家“专业化”，而且随着时间之推移，自然科学的内容越分越细，“专业化”也越来越“专”。首先出现天文学、数学、物理学、化学、地球科学和生命科学的分工，也就是人们一般称呼的“数理化天地生”[3]。

                 

学会数理化，走遍全天下。可见数理化在学生心目中的地位不可替代。生命科学在近十年也十分火热，遗传工程和基因研究把生命科学推向科学的顶峰。航天事业的发展，使天文学的视野更为广阔。能源和资源的需求，把地球科学推到是是非非的风口浪尖。要搞清地球环境变迁的原因，我们就必需通晓天文地质学。

 

20世纪70年代初曾经出现过的气候“变冷说”。1971年丹斯加德（Dansgaard）等人发表的格陵兰冰芯氧同位素谱分析成果表明，地球气候有10万年轨道周期变化，其中9万年为冷期，1万年为暖期。按此规律推算，目前气候的暖期已接近尾声，气候“变冷说”一度成为主流。日本气象厅朝仓正在1973年3月3日的《东洋经济周刊》上撰文预言，地球将于21世纪进入“第四小冰期”。美国威斯康辛大学环境研究所布赖森（Bryson）也认为，地球目前正在非常缓慢地进入另一个大冰河期。当时的“变暖说”以大气热污染为依据，代表人物有前苏联列宁格勒地球物理观象总台布迪柯、列宁格勒大学施涅特尼柯夫和美国国家海洋和大气管理局环境保护厅的彼得森。几十年后的现在，他们的理论成为了主流。

          

媒体多次披露，对于气候冷暖变迁这一全球重大问题的预测，科学界可谓出尔反尔。20世纪70年代，一批欧美的著名学者曾聚会于美国布朗大学，专门召开了一次“当前的间冰期何时结束和如何结束”的研讨会。学者们举出实例证明，目前的地球气温已经在开始下降，从暖到冷的变化很快，如果人类不加以干涉，当前的暖期将会较快结束，可以预期不出几千年，也许只有几百年，全球冰期以及相应的环境变迁就会来临。出于对所面临威胁的忧虑，会议的两位发起者甚至还向当时的美国总统尼克松写信发出警报。这种“冰期将临”的观点一直持续了20年。直到了20世纪90年代，温室效应与全球气候变暖才成为国际社会的热点[4]。目前温室效应也面临同样的考验。

 

早在2002年郭增建研究员提出了“海洋巨震调温效应”：海洋及其周边地区的强震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧南北纬度各40度范围内的8.5级和大于8.5级的海震[5]。2004年12月26日印尼发生强烈的地震（8.7级）海啸，根据郭增建的“深海巨震降温说”理论，全球气温将逐渐降低。2005年和2006年亚欧大陆遭遇的暴冷冬天提供了客观证据[6，7]。

 

1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共20次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6次，在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1次，在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”及其边界发生11次，在1978-1999年“拉马德雷”“暖位相”发生0次，在2004-2030年“拉马德雷”“冷位相”已发生2次。规律表明，拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期，2004-2030年是全球强震爆发时期[8，9]，

 

研究表明，三个月亮赤纬角变化周期（每个18.6年，共55.8年），对应一个拉马德雷冷暖位相交替周期，对应一个8.5级以上大震强烈与减弱变化周期。拉马德雷冷位相时期潮汐南北震荡强度相对较强，对应月亮赤纬角两大一小，根据季林的强潮汐致冷效应和郭增建的“深海巨震降温说”理论，出现全球低温期和强震频发期；拉马德雷暖位相时期潮汐南北震荡强度相对较弱，对应月亮赤纬角一大两小，出现全球温暖期和强震间歇期^[9]。杜品仁和胡辉都指出，地震具有明显的18.6年潮汐周期^[11，12]。

 

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是蒙德极小值期^[13]。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。美国科学家查尔斯·季林认为，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷。据计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，以后逐渐减弱，直到3100年潮汐又达到最大值。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力^[10]。

 

由于强潮汐可激发火山和地震活动[14，15]，全球气候和地震也要受到天文因素的控制。除1800年周期外，潮汐还有11、18.6、22、55、60年周期变化。

 

 

 

参考文献

 

1．  李学梅。研究称欧洲严寒与全球气候变暖有关。2010年12月23日04:34  河北新闻网-燕赵都市报。http://news.sina.com.cn/w/2010-12-23/043421690450.shtml

2．  刘毅。专家解析寒潮频频来袭称气候变暖大背景未变。2010年12月23日04:15  人民网-人民日报。http://news.sina.com.cn/c/2010-12-23/041521690268.shtml

3．  徐道一，杨正宗，张勤文，孙亦因。天文地质学概论。地质出版社，1983。1，9-15。

4．  杨学祥。全球变暖还是变冷[J]。科技潮，2006，（9）：20-22

5．  郭增建. 海洋中和海洋边缘的巨震是调节气候的恒温器之一[J]. 西北地震学报. 2002, 24(3): 287

6．  王靓。印度今年冬天70年来最冷 数百流浪汉被冻死。2006-01-10 01:51:55　来源: 东方早报(上海)。http://news.163.com/06/0110/02/272STF7P0001121S.html

7．  施平。全球異常寒冬引科學家關注 冰川時代可能再臨。 央視國際 (2006年02月05日 13:33) http://www.cctv.com/news/science/20060205/100962.shtml

8．  杨冬红，杨学祥。“拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害[J]。西北地震学报。2006，28（1）：95-96

9．  杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温[J]。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027

10．              Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change[J]. PNAS, 2000, 97(8): 3814-3819

11．              杜品仁. 18.6a地震轮回及其成因初探[J]。地球物理学报, 1994, 37（3）: 362-369.

12．              胡辉，赵洪声，和宏伟。日月影响与云南未来地震趋势研究[J]。云南天文台台刊。2003，（4）：49-55

13．              马宗晋, 杜品仁. 现今地壳运动问题[M]. 北京:地质出版社, 1995. 10, 99-102.

14．              杨学祥, 韩延本, 陈震, 乔琪源. 强潮汐激发地震火山活动的新证据[J]. 地球物理学报. 2004, 47（4）: 616-621.

15．              Elizabeth S. Cochran, John E. Vidale, and Sachiko Tanaka. Earth Tides Can Trigger Shallow Thrust Fault Earthquakes [J]. Science, 2004, 306: 1164-1166.

 

 

研究称欧洲严寒与全球气候变暖有关

 

2010年12月23日04:34  河北新闻网-燕赵都市报

 

　　据新华社电(记者李学梅) 近来，欧洲多个国家接连遭遇强降雪和低温天气，有些地区最低温度甚至打破10年以来的最低纪录，这让人们对气候变暖的结论产生怀疑。然而一项最新研究认为，欧洲之所以出现寒冬，与全球气候变暖不无关系。

                                                 

　　法国媒体21日援引《地球物理学研究杂志》日前刊登的一项研究结果称，欧洲严寒的“罪魁祸首”正是由全球气候变暖导致的北极冰盖融化。

 

　　参与研究的德国波茨坦气候影响研究所专家斯特凡·拉姆斯多夫解释说，由于气候变暖，北极冰盖的体积在近30年时间里减少了20%。而海洋一旦缺少冰层的覆盖，就会向大气释放暖气，影响整个大气循环，其结果是极地冷空气在高压系统推动下，以逆时针方向旋转着向欧洲大陆进发，造成该地区雨雪增多，气温下降。

 

　　研究负责人弗拉基米尔·佩图霍夫表示，除了上述原因，今冬太阳活动的减少以及墨西哥湾暖流的变化也加大了欧洲地区的降温幅度。

 

　　世界气象组织日前公布的数据显示，2010年“几乎肯定”将成为1850年有气温记录以来年均气温最高的三个年份之一。

 

http://news.sina.com.cn/w/2010-12-23/043421690450.shtml

 

专家解析寒潮频频来袭称气候变暖大背景未变

 

2010年12月23日04:15  人民网-人民日报。

　　本报记者  刘  毅

 

　　核心提示

 

　　22日，中央气象台继续鸣响寒潮蓝色预警，南方将遭遇今冬第二场大范围雨雪天气。前不久，已有两次强冷空气活动侵袭江南、华南，欧洲也出现了罕见的寒潮暴雪天气。北半球中高纬度地区为何频繁遭受寒流袭击？本报记者专访中国气象局国家气候中心专家。

 

　　大气环流形势与2008年雨雪冰冻灾害期间不同

 

　　12月10日—16日，从黑龙江、内蒙古中东部到广东、广西，出现了罕见的初冬寒潮过程；受寒潮天气影响，广东出现了35年来历史同期的最低气温。

 

　　总体上看，今年我国入冬时间偏晚，但冷空气来势汹汹，进入12月后，已出现两次全国性强冷空气活动。

 

　　国家气候中心专家指出，12月上中旬，英国、德国、丹麦、意大利等欧洲国家，也相继遭遇了强降雪，交通严重受阻，并造成27人死亡；12日美国中北部再度遭遇暴风雪袭击，导致16人死亡，多条高速公路关闭，数千个航班取消或延误。

 

　　导致入冬以来全球气象灾害频发的主要成因是什么？

 

　　国家气候中心专家分析认为，入冬以来，北半球极地大气环流出现了明显的调整转换，原先集中在北极地区的极地冷空气，沿两条路径大举扩散南下：一条经北大西洋伸向欧洲；另一条经俄罗斯中部到达蒙古国和我国北方地区，新疆北部、内蒙古东部和东北地区中部也因此出现了寒潮暴雪天气。

 

　　专家介绍，目前正在发生的拉尼娜事件是1951年以来发展速度最快的，对全球及区域气候持续异常产生了重要影响。拉尼娜是指赤道中、东太平洋海表温度大范围持续异常偏冷的现象，连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上则构成一次拉尼娜事件。受拉尼娜事件影响，东北太平洋高纬度地区上空的高压系统明显增强，使得极地冷空气侵入北美大陆，导致了北美洲大部地区的暴风雪。

 

　　同时，进入12月以后，西伯利亚高压系统出现两次明显的增强过程，东亚冬季风明显偏强，冷空气向南爆发，形成两次全国性冷空气过程。12月中旬，极地南下冷空气与来自热带印度洋和西太平洋地区的西南暖湿气流共同作用，导致我国中东部地区大范围强雨雪天气过程的发生。

 

　　有人担心，我国南方地区是否会遭遇2008年初那样的雨雪冰冻灾害？

 

　　中国气象局国家气候中心首席专家、研究员周兵表示，从目前的大气环流形势来看，与2008年雨雪冰冻灾害期间的大气环流形势有很大不同：海洋上拉尼娜的形态和中心位置不一样，2008年时是中部型，目前是典型的东部型；极地附近北极涛动(北半球中纬度和高纬度气压此消彼长的一种跷跷板现象)位相不一样，2008年是正位相，目前是负位相阶段；青藏高原南缘的南支低压槽活动形势不一样，2008年南支槽相当活跃，导致从印度洋、南海向我国南方输送充沛水汽，目前南支槽没有2008年那样活跃。

 

　　“千年极寒”只是臆测

 

　　前几个月，中国一些媒体上曾出现“欧洲将经历千年来最冷冬季、冰河世纪将再现”的传言。随着欧洲和我国最近遭遇寒潮侵袭，“千年极寒”的字眼，再次出现。

 

　　周兵指出，世界气象组织已于10月22日在日内瓦发表声明说，有关欧洲将经历千年来最冷冬季，冰河世纪将再现的说法系误传，没有任何科学依据。根据目前的气候监测，虽然欧洲的英国、法国、德国等地出现寒潮和暴雪，但欧洲其他一些地方气温偏暖，总体来讲气候是平衡的。

 

　　我国目前的气象监测数据也显示，“千年极寒”只是臆测。今年入冬以来，我国气温较常年同期是偏高的。全国平均气温为0.5℃，较常年同期(-0.1℃)偏高0.6℃。

 

　　全球气候变暖的大背景没有改变

 

　　“冷事件频发与全球变暖并不矛盾，极端天气气候事件增加，有暖事件增加，也包括冷事件增加。”国家气候中心气候应用与服务室主任张培群说。

 

　　气象专家指出，在全球气候变化的大背景下，极端天气气候事件呈现增多、增强的趋势。气候变暖之后，赤道与两极的关系变得更为复杂，变暖使得冰川大范围融化，而冰川的融化又会吸收大量热量，使得极地和极地外原有的热量平衡关系被打乱，也在一定程度上增加大气的不稳定性。

 

在不稳定的背景下，大气环流容易发生极端和持续的异常。张培群打了个比方，一支铅笔平放在桌子上是稳定的，但将笔立起来，笔很难被放稳，一阵风或是桌子轻微的晃动，铅笔就会倒下。气候变暖导致局部的大气像被立放的铅笔一样，处于不稳定的状态，极端天气气候事件容易出现。

 

http://news.sina.com.cn/c/2010-12-23/041521690268.shtml

 

 

 

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