全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

博文

冷暖循环的自然机制:关于2019年最热预测的争论

已有 4525 次阅读 2018-12-29 07:11 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

联合国机构称2019年会是史上最热一年:强厄尔尼诺重现 全球变暖是罪魁祸首

 Evelyn Zhang • 2018-12-25 20:25:25 来源:前瞻网 E1181G0

      科学家们警告称,全球变暖加剧了厄尔尼诺现象,2019年可能是有记录以来最高温的一年。

     根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的气候预测中心,厄尔尼诺现象有可能形成并在北半球持续到2018-19年,而持续到2019年春季的可能性为60%。

0

       厄尔尼诺现象是常规气候模式的一部分,当热带太平洋的海面温度长时间升至高于正常水平时,就会出现这种现象。它可以持续4-16个月,并且通常对全球温度产生明显的变暖效应。

       它与拉尼娜现象相反,后者发生在当太平洋中部的海面温度降至低于正常水平时。

       根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的报告,这些变暖和变凉的阶段是太平洋地区发生的反复出现的气候模式的一部分,被称为厄尔尼诺-南部涛动(ENSO)。

       根据AccuWeather高级气象学家Brett Anderson的说法,2015年底至2016年初的强烈厄尔尼诺现象,将全球气温提升至2016年最温暖的记录。

     “但是,如果在此期间没有厄尔尼诺现象,我仍然怀疑2016年仍然是全球有记录以来第二个最温暖的年份,因为大气中温室气体的稳定增加,使得热量更接近地表。”Anderson表示。

       然而,自2018年4月下旬以来,热带太平洋中东部大部分地区的海面温度在2017-18年拉尼娜现象后恢复到中性水平,这意味着没有拉尼娜现象或厄尔尼诺现象。

     “回顾这些数据,从中度到强势的厄尔尼诺现象继续趋势变暖。如果这个即将到来的厄尔尼诺现象至少达到中等强度并持续至少9个月,那么我认为2019年最终会成为全球变暖效应下2个最高温年份中的一个。”

厄尔尼诺现象的全球温度影响有时会延迟。因此,尽管即将到来的厄尔尼诺现象可能已经结束,但2020年可能会比2019年更温暖。

       2018年10月的全球海水温度是10月份有记录以来第二高的温度。海洋可以储存大量的热量,因此到2019年世界的海洋可能会保持接近或创纪录的温暖,这将进一步加剧全球气温的变暖影响。

       Anderson说,2019年可能是有记录以来最温暖的一年。

     “我还没准备好说这将是有史以来最温暖的纪录。虽然我相信它至少会排在前三位,无论厄尔尼诺现象如何,”Anderson表示。“现在判断这一年是否会创下纪录还为时尚早,明年三月的时候或许就能下个定论。”

根据今年8月22日发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上的一项研究,近年来由于全球变暖,厄尔尼诺现象的影响更为严重,随着气温的持续升高,这些影响可能会更加严重。

       新兴研究表明,对拉尼娜和厄尔尼诺现象的典型大气响应正在发生变化,美国的预期天气可能不符合传统的ENSO模式。

       根据AccuWeather远程气象学家Max Vido的说法,AccuWeather远程团队密切关注将气候变化与ENSO模式的长期趋势联系起来的持续研究。

      “在制定我们对美国的季节预测时,我们会在预测温度和降水异常与30年正常(1981-2010)水平相比时考虑长期气候趋势,”Vido说。

       该团队越来越警惕最近厄尔尼诺和拉尼娜事件中的全球天气模式与传统的预期模式有何不同。

     “因此,我们承认曾经传统的影响可能会有所不同,而不是假设某个ENSO阶段会导致特定的季节性天气模式。这一点都是我们季节性预测的因素,”Vido说。

       截至2018年11月,厄尔尼诺现象还没有正式开始,关于这波即将到来的厄尔尼诺现象的影响和“寿命”仍然存在疑问。

       根据美国国家航空航天局(NASA)的数据,2014年、2015年和2017年均排在全球,海洋和陆地相结合的前四个最热的年份,数据可追溯至1880年。

        Anderson说:“不难看出,从另一个厄尔尼诺现象中可以看出,2019年甚至2020年的‘变暖’潜力增加,应该是一个很可能的年份。

       根据Anderson的说法,自2001年以来,在136年的历史记录中,18个最热的年份中有17个都发生在2001年以后——除了1998年,这是一个非常强烈的厄尔尼诺年。

       研究表明,气候变暖将对极端天气事件产生深远影响,如热浪、野火、干旱、洪水和暴风雨。

       美国政府于2018年11月发布了一份报告,强调了这些影响。该报告研究了气候变化对健康、当地社区、经济和基础设施的影响。

       自2018年10月以来,热带太平洋中东部的海表温度一直处于较弱的厄尔尼诺水平。然而,大气层尚未对这种额外的变暖做出响应,高层风、云和海平面的压力模式尚未表现出典型的厄尔尼诺现象特征。

       WMO预测结果表明,这将在未来一两个月内发生变化。2018年12月至2019年2月期间“成熟”的厄尔尼诺现象估计约为75-80%,其中约有60%的概率会持续到2019年2月-4月。预报员根据Climate.gov的数据,估计2018年-2019年北半球冬季厄尔尼诺现象有80%的可能性。

3

       厄尔尼诺现象的模型预测范围从只是一个温暖中性的条件,通过中等强度厄尔尼诺事件,海面温度达到高于平均值约0.8-1.2℃。目前,强烈气候事件(热带中东太平洋的海面温度上升至至少高出1.5摄氏度)的可能性很小。

1

2

       科学家们预计,2018年全球范围内与气候变化有关的灾难,将使今年成为有记录以来排行第四的高温灾难之年。数十亿吨的碳排放仍在继续,温室气体浓度达到创纪录水平,这意味着它们的加热效应比以往任何时候都更强。但是新的厄尔尼诺现象是否会导致2019年创造新的纪录还有待观察。

     “预计厄尔尼诺现象的预测不会像2015-2016年的事件那样强大——它曾导致了世界不同地区的干旱、火灾、洪水和珊瑚死亡变白等现象。即便如此,它仍然可以显著影响许多地区的降雨和温度模式,对农业和粮食安全部门以及水资源和公共卫生管理产生重要影响,并可能与长期气候变化相结合,从而推动全球2019年温度升高。”WMO气候预测和适应部门主任Maxx Dilley说。

5

      在主要观测计划和协调研究计划的支持下,ENSO理解和建模方面的科学进展改善了业务监测和预测能力,帮助全球为大雨、洪水和干旱等相关灾害做好准备。

       WMO的更新基于来自世界各地的预测模型和专家解释。它被联合国系统内的规划者使用,并补充国家气象水文部门和WMO区域气候中心发布的信息,作为灾害管理者、政府进行国家一级决策的信息来源,用于气候敏感部门的规划。”


      全球季节性气候最新信息


       WMO 2018年12月至2019年2月的全球季节气候更新(WMO El Niño/La Niña Update,November 2018)基于由世界各地WMO认可的中心运行的全球预测模型集合。目前正处于试验阶段。

6

       预测亚洲、欧洲、北美洲、加勒比海、非洲、澳大利亚、印度尼西亚群岛和南美洲大部分地区的地面气温高于正常水平的偏差。例外情况主要包括南美洲南部、北美洲东南部、欧洲西北部和亚洲中南部的部分地区。在2018年8月至10月期间,在大多数高于正常趋势的地区,其温度也高于正常水平。

       预计加勒比、中美洲、南美洲北部的部分地区、东南亚的近海岛屿、印度尼西亚群岛的南部、一些南太平洋岛屿、非洲西南部和非洲赤道东部的部分地区、南美洲亚热带西南沿海和南美洲南部等地区的降雨量低于正常水平的可能性更大。

       北美南部的部分地区、南美洲东南部、北美洲西北部、亚洲中部和北部、亚洲西南部部分地区东部海洋大陆部分地区以及欧洲部分地区等这些地区的降雨量都高于正常水平。非洲北部热带地区的部分地区有利于近乎正常的降水。

       这些全球预测提供了大规模模式的预测,需要进一步校准和优化以获得区域和国家规模的更准确额预测。WMO区域气候中心、区域气候展望论坛(RCOF)和美国国家气象水文部门负责执行这些任务,以提供更详细的展望。

       国家气象水文部门将继续密切关注未来几个月ENSO状况的变化。

4

       厄尔尼诺现象通常与澳大利亚南部和东部内陆地区以及印度尼西亚、菲律宾、马来西亚以及斐济、汤加和巴布亚新几内亚等中部太平洋岛屿的温暖干燥状况有关,一般没2-7年会发生这种自然现象。

       在北半球的冬季,通常在非洲东南部和巴西北部观察到比正常情况更干燥的情况。通常在美国墨西哥湾沿岸,热带南美洲(哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁)的西海岸以及从巴西南部到阿根廷中部观察到比正常条件更潮湿的情况。东非部分地区和南亚最南部地区的降雨量通常也高于正常水平。

      厄尔尼诺现象与加拿大西北部和阿拉斯加州较温和的冬季有关,因为来自北极的冷空气涌动较少——这是由于阿拉斯加湾/北太平洋的大规模低压区域造成的。

      重要的是要强调这些是典型的影响——而不是具体的预测——并且实际情况根据厄尔尼诺事件的强度和时间而变化。其他因素(如印度洋偶极子IOD或北大西洋涛动/北极涛动AO)也会对季节气候产生重要影响。

      包括降水和地表温度在内的全球尺度季节预报通常由WMO认可的中心使用复杂的大气-海洋耦合模型生成,其中考虑了ENSO以及其他气候驱动因素。目前有13个WMO全球长期预报中心,其产品由远期预报多模式集合牵头中心(https://www.wmolc.org/)整合。


      气候变化下,2019年将出现全球饥荒?


       据彭博社预测,到2019年底几乎全球都将面临粮食短缺。厄尔尼诺现象将引发洪水、森林大火、全球饥荒和国际冲突,使难民人数增加。

       厄尔尼诺加上不断加剧的全球变暖,将使2019年成为整个观测史上最温暖的一年。酷热将摧毁澳大利亚的谷类作物,巴西农业地区的降雨将被干旱所取代,危害大部分大豆和玉米收成。

       东亚则相反,会降下暴雨,摧毁从日本到印度整个太平洋沿岸的部分稻米。到明年秋季,全球粮食库存将大幅减少。

       国际小麦价格将飙升至创纪录水平。贫困国家根本无力以新价格购买粮食,东非和北非将爆发人道主义灾难。小麦第一大进口国埃及将出现“类似于引发2011年全面起义的可怕骚乱”。

       彭博社强调,与厄尔尼诺相关以及分析人士描述的所有气候灾害都曾在不同年份发生过。但是,根据上面的气候预测,受影响的并不覆盖全球每个地区,因此对各地区的影响也是不同的。

https://t.qianzhan.com/caijing/detail/181225-8a368775.html


      强厄尔尼诺导致全球变暖和南极大陆变冷


南极半岛在3月达到平均最小海冰覆盖面积,在9月达到最大的海冰覆盖面积。南半球和北半球的季节是相反的。南半球在2月达到它夏天的最低点,而北半球则在9月。

南极大陆的气候变化是由南极海冰来逆向调节的:南极变暖海冰减少——德雷克海峡的海冰减少导致秘鲁寒流减弱和赤道向南极热输送减少——南极变冷海冰增加——德雷克海峡的海冰增多导致秘鲁寒流增强和赤道向南极热输送增多——南极变暖海冰减少……

南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻,导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快,部分受阻水流北上,加强秘鲁寒流,使东太平洋表面海水变冷,有利于拉尼娜的形成,加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换,增温的南极环流使南极半岛的海冰减少;南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加,导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢,使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡,造成秘鲁海流变弱和东太平洋表面海水变暖,有利于厄尔尼诺的形成,减弱沃克环流;结果使堆积在太平洋西部的暖水东流,减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换,降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这是南极海冰两年周期变化的原因。


http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-822321.html

中生代时期,全球各大陆集中在一起,形成一个几乎从一个极延伸到另一个极其巨大的单一陆块,这种轮廓肯定有助于周围大洋中的高效率向极热输送。中始新世和早渐新世之间的总的温度下降,在整个新生代都是最急剧的。这种下降被认为由如下原因引起:①德雷克通道和塔斯马尼亚以南的通道开始为全球循环和气候上隔离的环极流打开了通路;②由于澳大利亚—新几内亚向北移动,吸热的赤道水面积缩小;③特提斯海关闭,不能使赤道环流通过[7]

北太平洋对北极的半封闭状态和南太平洋对南极的开放状态是厄尔尼诺事件发生的构造基础,它导致北太平洋海表热能的积累和周期性向南太平洋输送。南极海冰和南太平洋的海温具有明显的相关性,即德雷克海峡冰冻线的季节性北移,关闭了德雷克海峡的”海冰开关”,导致秘鲁寒流的对应增强,是拉尼那事件发生和秘鲁沿海表层水季节性降温的主要原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-519056.html

这就决定了南极海冰不会持续减少,而是周期的增减变化。

太平洋热能的内循环和外循环:海冰开关控制气候

已有 5054 次阅读 2011-12-16   

                  太平洋热能的内循环和外循环:海冰开关控制气候

                                杨学祥,杨冬红

               (吉林大学,长春130026)

 

     摘要:北太平洋对北极的半封闭状态和南太平洋对南极的开放状态是厄尔尼诺事件发生的构造基础,它导致北太平洋海表热能的积累和周期性向南太平洋输送。南极海冰和南太平洋的海温具有明显的相关性,即德雷克海峡冰冻线的季节性北移,关闭了德雷克海峡的海冰开关,导致秘鲁寒流的对应增强,是拉尼那事件发生和秘鲁沿海表层水季节性降温的主要原因。2005年2月德雷克海峡的最低温度记录,将使海冰面积增加,减弱南极环流,增强秘鲁寒流,使赤道东太平洋海温降低。

     关键词:厄尔尼诺,拉尼娜,海洋热能交换,陆海分布,德雷克海峡,海冰开关效应

 

1   南太平洋的内部环流和三大洋外部环流

 

    在北半球,由于大陆的阻隔,北太平洋与北极处于半封闭状态,海洋寒流由北极进入太平洋要通过狭窄的白令海峡,流入量受到限制。印度洋北部是欧亚大陆。因此,太平洋和印度洋的北部完全在海洋暖流的控制之下。与此相反,大西洋、太平洋和印度洋对南极而言是完全开放的,特别是南半球环南极大陆强烈的海洋西风漂流,在经过南美洲的德雷克海峡时严重受阻,部分寒流沿南美洲西海岸北上,加强了秘鲁寒流,其规模远大于非洲西海岸的本格拉寒流,形成太平洋北暖南冷、西暖东冷的格局。南半球西风飘流是海洋寒流,北半球西风飘流是北太平洋暖流和北大西洋暖流,这个重大差别是由陆海分布差异造成的。

     西澳大利亚寒流是南半球最弱的海洋寒流,因为太平洋南赤道暖流能够通过阿拉弗拉海进入印度洋,加强印度洋南赤道暖流,减弱西澳大利亚寒流,形成印度洋和西太平洋的高温低压区,与东南太平洋由秘鲁寒流形成的低温高压区组成一个沃克环流。

     赤道附近太平洋上,东部海域海水较冷(寒流影响),使海水上空的气温偏低,气流下沉(近海面形成高压),而东部海域的海水的温度较高(暖流影响),空气受其影响气温偏高,气流上升,近海面形成低压,所以在近海面就形成从高压向低压的风,上空气流方向相反,就形成了环流,这就是沃克环流,它是纬向环流。

     纬向的沃克环流和径向的哈得来环流组合,构成南太平洋的内部循环,其路径是:太平洋的南赤道暖流----东澳大利亚暖流----南中纬度的西风漂流----秘鲁寒流[1]

     事实上,印度洋和大西洋都有类似的环流和现象,由于热能相对较少,厄尔尼诺和拉尼娜现象也就不明显。

     太平洋、印度洋和大西洋在北半球是相互封闭的;在南半球是相互连通的,南半球西风漂流带和环南极大陆海流是三大洋热能交换的渠道,构成太平洋的外循环。太平洋有广阔的赤道海域,由此获得的热能通过外循环向外传输。

 

2   全球海洋环流的热能输送数量估计

 

     北太平洋通过白令海峡向北极输出的热量为10TW(1TW =  1012W),南太平洋向南极输出的热量为1190TW,是前者的119倍。印度洋向南极输出的热量为490TW,而北大西洋输出的热量起源于太平洋,数量超过1000TW,其中向北极输出的热量为260TW[2]。海洋输送的热量数量为北太平洋向南太平洋的热输出提供了证据。

     地质资料表明,  对第三纪早期的普遍变冷起作用的明显构造事件是巴拿马地峡的封闭,迅速变暖和较长的变冷由轨道参数的周期性所决定。阻挡大西洋赤道暖流进入东太平洋,加强秘鲁寒流,是气候变化的原因。南美洲与南极大陆的分离造成环绕南极大陆强烈的海洋西风漂流带,它阻挡赤道暖流南移,生成南极冰盖并维持其稳定的存在,为全球构造运动影响气候变化提供了证据[3 -  5]。这表明,北太平洋向南太平洋输送热量的波动性是厄尔尼诺事件和拉尼娜事件发生的本质原因,相应的海洋环流在温差积累到一定程度时必然发生。厄尔尼诺发生时,太平洋暖水由东向西,或由西向东,或由中部分别向东向西运动,其实质是北部暖水向南运动。

 

海洋热输送的数量估计


图1  海洋热输送的数量估计

 

     如果有某种原因使南半球的西风漂流减弱,或使东南太平洋表面海水增温,就会减弱这一地区的沃克环流,出现南太平洋高压和印度尼西亚——澳大利亚低压同时减弱,甚至相反的情况。这是南方涛动和厄尔尼诺同时出现的原因。

 

3   潮汐振荡产生的季节性增暖

 

     在南美厄瓜多尔和秘鲁沿岸,由于暖水从北边涌入,每年圣诞节前后海水都会出现季节性的增暖现象。海水增暖期间,渔民捕不到鱼,常利用这段时间在家休息。因为这种现象发生在圣诞节(每年1225)前后,渔民就把它称为El  Nino,音译为厄尔尼诺,是西班牙语圣婴(上帝之子)”的意思。后来科学家发现有些年份海水增暖异常激烈,暖水区一直发展到赤道中太平洋,持续时间也很长,引起当地气候反常,给全球气候带来重大影响。现在,厄尔尼诺一词被气象和海洋学家用来专门指赤道太平洋东部和中部的海表温度大范围持续异常增暖现象[6]

     要解释厄尔尼诺事件发生的原因,首先必须说明为什么在南美厄瓜多尔和秘鲁沿岸每年圣诞节前后海水都会出现季节性增暖现象。

     太阳光在冬至点(每年1221~23)直射南纬23.5度,即南回归线。南回归线上的海面在白天正午处于潮汐高潮位,北回归线上的海面此时处于低潮位,地球自转半周后,  南回归线上的海面在半夜子时处于潮汐低潮位,北回归线上的海面此时处于高潮位,即高潮位与低潮位在南、北回归线之间往复振荡。这种现象也发生在夏至点(每年62122日)。但是,太阳辐射、太阳风和太阳引潮力在近日点(13~4日)达到最大值,分别比在远日点(每年72日或3)增大6%9%。这使近日点时南北回归线之间的南北潮汐振荡达到最大值,南回归线附近太阳辐射量也达到最大值,变暖趋势明显。特别是从秋分到冬至,日地距离变为最小,太阳引潮力变为最大,半日潮产生的强烈振荡高值区由赤道向南北回归线偏移,形成低纬大洋南升西移北降东移的顺时针昼环流和南降东移北升西移的逆时针夜环流,昼夜反向环流和最大幅度南北振荡加强了冷暖水的混合[4]。南北回归线之间的东太平洋海面,有北半球的温暖的赤道逆流和南半球的秘鲁寒流。南北回归线之间的最大幅度的南北潮汐振荡使太平洋东部低纬度北半球暖流南移,南半球秘鲁寒流北移,振荡混合后使厄瓜多尔和秘鲁沿岸海水变暖,加强了北太平洋向南太平洋的热输送。这不仅说明了在南美厄瓜多尔和秘鲁沿岸每年圣诞节前后海水都会出现季节性增暖现象的原因,而且给出了暖水从北边涌入的原因。以往许多关于厄尔尼诺事件发生机制的假说不能解释这种季节性增温现象。

 

4   德雷克海峡海冰气候开关作用

 

     中生代时期,全球各大陆集中在一起,形成一个几乎从一个极延伸到另一个极其巨大的单一陆块,这种轮廓肯定有助于周围大洋中的高效率向极热输送。中始新世和早渐新世之间的总的温度下降,在整个新生代都是最急剧的。这种下降被认为由如下原因引起:①德雷克通道和塔斯马尼亚以南的通道开始为全球循环和气候上隔离的环极流打开了通路;②由于澳大利亚—新几内亚向北移动,吸热的赤道水面积缩小;③特提斯海关闭,不能使赤道环流通过[7]

 

德雷克海峡海冰的气候开关


图2.  全球气候的三个海冰启动开关示意图

                Fig.2 Sketch map of three sea-ices  switches for global climate

 

    在短周期的气候变化中,德雷克海峡中的海冰进退控制气候变化的一个可能模式是:南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻,导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快,部分受阻水流北上,加强秘鲁寒流,使东太平洋表面海水变冷,加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换,增温的南极环流使南极半岛的海水减少;南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加,导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢,使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡,造成秘鲁海流变弱和东太平洋表面海水变暖,减弱沃克环流;结果使堆积在太平洋西部的暖水东流,减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换,降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制,称之为南极环大陆海冰的气候开关效应(图1)。

 

     当南极洲的温度变冷时,存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态,阻塞环南极大陆的海流,加快南太平洋环流,并从向极方向连接南极洲热输送,从而使南极洲变暖;当南极洲的温度变暖时,存很少海冰的德雷克通道处于开放状态,打通环南极大陆海流,减慢南太平洋环流,并从向极方向隔离南极洲热输送,因而使南极洲变冷。如图1所示,非洲海冰开关I,澳大利亚海冰开关II和德雷克海峡开关III控制了环南极大陆海流,并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送,因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此,南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生,与南太平洋环流速度减慢与增加相对应[8-10]

     南极海冰季节性变化幅度较大.海冰净冰面积在2月最小,为2.3×106 km2,在9月最大,为15.4×106 km2,最大值约是最小值的6.5[11]。南太平洋低纬度的海温,历年在3月附近为最暖,9月附近为最冷。日长在1月份比在7月份要长,即1月的地球自转速度比7月减慢。在南、北半球±10o的低纬度地区,自东而西的太平洋赤道洋流在2月最大流速为51  cm/s8月最大流速大于77  cm/s。即8月赤道洋流流速要明显地大于2[12]

     南半球冬季冰冻线使非洲、澳大利亚和南美洲与南极洲的表面水流宽度分别缩小到原来的1/31/21/8。这种情况在平面地图上是难以觉察到的。南极半岛的海冰面积在2月最小,扩大了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度加快,使太平洋外循环加快,内循环减慢,减弱秘鲁寒流,有利于厄尔尼诺事件的形成,对应赤道太平洋3月海水最暖,流速降低;南极半岛的海冰面积在9月最大,缩小了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度减慢,增强秘鲁寒流,有利于拉尼娜事件的形成,对应赤道太平洋9月最冷,流速增大,使太平洋外循环减慢,内循环加快。

     南极海冰的长期趋势变化从70年代到90年代海冰有两个突变,一次发生在1975年底1976(厄尔尼诺年)初,海冰由偏多迅速转变为偏少,另一次发生在1988(拉尼娜年),是海冰由偏少缓慢转向偏多。海冰减少与厄尔尼诺有很好的对应关系[10]。南太平洋低纬度的海温,历年在3月附近为最暖,9月附近为最冷。1973年南半球冬季海冰的范围比夏季大大扩展;最小的出现在210日,最大的出现在716[11] (9月出现最大值的一般情况相比是特殊的异常现象)。与其相关的是,19724~19732月是厄尔尼诺事件时期,19736~19744月是拉尼那事件时期。对比两者的变化趋势可以看出,南极海冰和南太平洋的海温具有明显的相关性,即德雷克海峡冰冻线的季节性北移,关闭了德雷克海峡的海冰开关,导致秘鲁寒流的对应增强,是拉尼那事件发生和秘鲁沿海表层水季节性降温的主要原因。

 

5   结论

 

     德雷克海峡的海冰大小控制了太平洋的内循环和外循环,控制了太平洋热能的热输出。检测德雷克海峡海冰变化可发现厄尔尼诺现象发生的前兆:南太平洋外循环加快内循环减慢有利于厄尔尼诺事件的形成;外循环减慢内循环加快有利于拉尼娜事件的形成。

     厄尔尼诺事件的发生是北太平洋积累的热能向南太平洋输送的结果,潮汐南北震荡加快了南北太平洋的热能输送。

 

参考文献

1.   杨学祥.  厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素. 西北地震学报, 2002, 24(4):367-370

2.   J. Houghton, 全球变暖. 北京:气象出版社,1998.83.

3.   L. A. 费雷克斯.  地质时代的气候.  北京:  海洋出版社,1984.  315, 244

4.   杨学祥。地球形变产生的岩石圈、水圈和气圈等差异旋转。中国学术期刊文摘(科技快报)。200177):902~904

5.   杨学祥。预测重大灾害的天文学方法与能量放大器。见:中国地球物理学会编,中国地球物理学会年刊2001。昆明:云南科技出版社。327

6.   中国气象局国家气候中心。’98中国大洪水与气候异常.  北京:  气象出版社, 1998.  92~101

7.   Frakes, L. A., 1979. Climates throughout geologic  time. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam—Oxford—New York, pp.  182, 192, 200, 223, 315.

8.   杨学祥.  大气、海洋与固体地球的能量交换.  世界地质, 2004,  23(1): 28-34

9.   杨冬红,杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008 Vol. 23 (6):  18131818

10. 杨学祥地球流体的差异旋转与气候变化.  自然杂志. 2002,  242): 87-91

11.  周秀骥,  陆龙骅,  卞林根,  .  南极与全球气候环境相互作用和影响的研究.  北京:  气象出版社,1996.  1~5, 43~50, 74~85, 132~139, 370~392.

12. 任振球。全球变化,北京:科学出版社,199024~276472-74106~109133~134

13.  杨冬红,杨学祥。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。2007225):1680-1685

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-519056.html 


全球持续变暖论的主要错误是忽视气温的自然循环周期:

2万、4万和10万年天文三要素的米兰科维奇天文冰期理论的间冰期时期;

1800年强潮汐周期的变暖高峰期;

200年的太阳黑子延长极小期变冷阶段;

60年的地球轨道近日点周期变冷时期;

18.6年的月亮赤纬角变化周期中升温向降温过渡阶段;

11年的太阳黑子周期的降温阶段;

13.6天气温双周循环。

据任振球的研究,木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化,与全球尤其北半球气温变化的间隔60年振动相一致。在本世纪初的低温期和60~70年代相对偏冷期,当时(19011960年)地球冬至时的公转半径分别延长了94(相当于日地距离的0.6%)57km;在30~40年代和80年代后的暖期,地球冬至时的公转半径(19402000年)分别缩短了7644km2000~2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值,他推测2020年前后全球气候将进入相对冷期。

韩延本等人分析了美国宇航局公布的起自19世纪中期的全球及南北半球的温度异常变化资料,得到它们存在约60年的准周期性波动的初步结果,所谓人类活动造成的温室效应的加剧似乎并未有打乱这一周其分量的存在。

太阳黑子极小期和潮汐极大期都能使气候变冷,海洋及其边缘发生的强震将海底冷水翻上表面,也可以使气候变冷[6,7]。太阳黑子极小期、潮汐极大期、低温和强震的同时出现符合自然变化规律。

美国科研人员预测,太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”,大约从2020年开始,太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。这些科研人员在美国新墨西哥州拉斯克鲁塞斯市举行的美国天文学会太阳物理学分会年会上发表3份研究报告说,人们熟悉的太阳黑子活动或许将进入“冬眠”,这种情况自17世纪以来从未出现。我们必须做好预防低温、强震和更大旱涝灾害的准备。

变冷的自然周期不能忽视,目前处于对全球变暖最不利的时期之中。2019-2020年最暖预测将会变为全球变暖的最后一次赌博。

 

英汉对照文献目录


1.       杨冬红,杨学祥. 2005, 海洋中和海洋边缘巨震是调节气候恒温器理论的检验. 西北地震学报. 27(1): 96

Yang D H, Yang X X. 2015. Testing the theory that great earthquake in ocean and it’s margin is thermostats for adjusting climate. Northwestern Seismological Journal (in Chinese), 27(1): 96.

2.       杨冬红, 杨学祥, . 20041226印尼地震海啸与全球低温. 地球物理学进展, 2006, 21(3): 1023~1027

Yang D H, Yang X X, Liu C. Global low temperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) in Indonesia. Progress in Geophysics (in Chinese), 2006, 21(3): 1023~1072

3.       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 Australia snow in summer and three ice regulators for El Nino events. Progress in Geophysics (in Chinese), 22(5): 1680~1685

4.       杨冬红,杨学祥。2007b. 流感世界大流行的气候特征[J]。沙漠与绿洲气象。13):1-8

YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. 2007b. The climatic characteristics of pandemic influenza. Desert and Oasis Meteorology. 1(3): 1-8

5.       杨冬红, 杨学祥. 2008. 全球变暖减速与郭增建的海震调温假说”. 地球物理学进展, 23(6): 1813~1818.

 YANG D H, YANG X X. 2008. The hypothesis of the ocesnic earthquakes adjusting climate slowdown of global warming. Progress in Geophysics (in Chinese), 23(6): 1813~1818

6.       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]. ChangchunCollege of Geo-exploration Science and Technology, Jilin University.

7.       杨冬红,杨德彬,杨学祥. 2011. 地震和潮汐对气候波动变化的影响[J]. 地球物理学报, 544):926-934

Yang D H, Yang D B, Yang X X. 2011. The influence of tides and earthquakes in global climate changes[J]. Chinese Journal of geophysics (in Chinese), 54(4): 926~934

8.       杨冬红, 杨学祥. 2013.a 地球自转速度变化规律的研究和计算模型. 地球物理学进展, 281):58-70

Yang D H, Yang X X. 2013a. Study and model on variation of Earths Rotation speed. Progress in Geophysics (in Chinese), 281):58-70.

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

Yang D H, Yang X X. 2013b. Study on cause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (in Chinese), 28(4): 1666-1677.

10.   杨冬红, 杨学祥. 2014, 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 29(2): 610-615.     

YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. 2014, The relation between ice sheets melting and low temperature in Northern Hemisphere. Progress in Geophysics, 29(2): 610-615.  DOI: 10.6038/pg20140218

11.   杨学祥, 陈殿友. 1996, 地核的动力作用地球物理学进展.  11(1):68-74.

Yang X X, Chen D Y. 1996. Action of the earth core (in Chinese). Progress in Geophysics, 11(1): 68~74

12.   杨学祥, 陈殿友. 1998, 地球差异旋转动力学. 长春: 吉林大学出版社, 2, 99~104, 196~198

Yang X X, Chen D Y. 1998, Geodynamics of the Earth’s differential rotation and revolution (in Chinese). Changchun: Jilin  University Press, 2, 99~104, 196~198

13.   杨学祥, 陈殿友. 1999火山活动与天文周期. 地质论评, 45(增刊):33~42

Yang X X, Chen D Y. 1999. The Volcanoes and the Astronomical Cycles. Geological Review (in Chinese), 45(supper): 33-42.

14.   杨学祥. 2002, 厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素. 西北地震学报, 24(4):367-370

Yang X X. 2002. Tectonic Basis and Excitation Condition of El Nino. Northwestern Seismological Journal (in Chinese), 24(4): 367-370.

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

Yang Xuexiang. 2003. The reason for the velocity in Pacific circumfluence becoming slower. Global Geology[J], 22(4): 380-384.

16.   杨学祥. 2004, 大气、海洋与固体地球的能量交换. 世界地质, 23(1): 28-34

Yang Xuexiang. 2004, Energy exchange among atmosphere, ocean and lithosphere[J]. Global Geology(in Chinese). 2004, 23(1): 28-34

17.   杨学祥, 韩延本, 震等. 2004, 强潮汐激发地震火山活动的新证据. 地球物理学报, 47(4): 616~621

    YANG X X, HAN Y B, CHEN Z, et al. 2004. New Evidence of Earthquakes and Volcano Triggering by Strong Tides. Chinese Journal of geophysics (in Chinese), 47(4): 616~621

18.   杨学祥, 杨冬红, 刚等. 2005, 连续18暖冬终结的原因. 吉林大学学报(地球科学版), 35(增刊): 137~140

Yang X X, Yang D H, AN G, et al. 2005, Why the "Warm Winter" for 18 years is over. Journal of Jin University (Earth Science Edition) (in Chinese), 35(supper): 137~140

19.   周秀骥, 陆龙骅 主编. 1996, 南极与全球气候环境相互作用和影响的研究. 北京: 气象出版社. 2, 12, 380, 381~392.

Zhou Xiuji, Lu Longhua, et al. 1996. Research in function and influencing between South Pole and global climate [M]. Beijing: Meteorological Press, 2, 12, 44, 133, 380, 381~392 (in Chinese).




https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1154089.html

上一篇:12月28日厄尔尼诺指数进入下降区间:2018年12月28日晚报
下一篇:12月28日厄尔尼诺指数进入下降区间:2018年12月29日早报
收藏 IP: 119.51.59.*| 热度|

3 钟炳 周少祥 鲍海飞

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-10 23:23

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部