北半球中低纬度极寒 南半球酷热：北极冰盖融化惹的祸

                           杨学祥，杨冬红（吉林大学）

2019年除，美国的中西部地区又迎来了史无前例的极寒天气，部分州甚至气温低到零下52°C！而在南半球的澳大利亚，气温却又飙升到了50°C。这都是北极冰盖融化惹的祸。

在美国，多城突破零下50度，打破340多项历史纪录。根据美国中西部地区气象中心，明尼苏达州气温降至摄氏零下53度、威斯康辛州为零下51度、艾奥瓦州则达到了零下58度。

而在澳大利亚，尽管目前是干旱的夏季，高温并不罕见，但今年1月澳大利亚的高温仍然是惊人的。比如南澳大利亚州城市奥古斯塔港的气温达到了惊人的48.9度，比2009年2月7日创下最高记录又高出了不少。

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中国气象爱好者撰文指出，根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国宇航局（NASA）的数据，美国国家冰雪数据中心分析近日发布分析指出，在2019年1月，南极海冰遭遇危机——2019年南极1月的海冰面积为有卫星记录以来的第二低值！

据美国国家冰雪中心公布的数据，1月份的南极海冰面积仅有380万平方千米，比1981-2010年的平均水平低少了450000平方英里（约合116万平方千米）！统计数据显示，这一结果比1981-2010的平均值减少了23.4％，为南极海冰有记录以来的第二小的1月份，仅有2017年1月比2019年1月的海冰范围略小。

在南极海冰消融的同时，根据美国国家冰雪数据中心的分析，2019年1月北极海冰面积也是41年记录中的第六小，相较于1981-2010平均值偏低了6%，这对比起南极的情况要好一些，但情况也不容乐观。

当然，和北极不同，南极洲的海冰情况似乎与全球变暖的关系更为复杂——南极海冰的变化与全球温度增长之间并非是线性关联的，因此不能把南极海冰严重单纯偏低甩锅给全球变暖，但2019年1月，南半球很多地方遭遇了异常的天气，比如澳大利亚遭遇了史上最暖的1月，智利和阿根廷也出现了破纪录的高温，南极的海冰偏少很难不让人联想与全球气候变化有关。

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为什么北半球中低纬度极寒南半球酷热

引力模型的计算结果表明：北极冰盖大量融化导致北极地区海平面和大气等位面的大幅度下降，压力变化迫使北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区，由此导致的极地涡旋分裂，是美国极寒发生的原因。类似事件在2012年、2014年和2016年连续发生，是2014-2016年连续三年最热纪录导致的北极变暖惹的祸。

一个重要的证据是，北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区，在科里奥利力作用下向西偏移旋转，由此导致的极地涡旋分裂，与NASA发布“极地涡旋”影响下的美国红外热成像卫星影像完全一致，是美国极寒发生的原因。

近日，美国和加拿大部分地区因“极地涡旋/北极寒流（Polar Votex）”席卷而遭遇极寒天气，中西部地区气温甚至跌破零下50华氏度（约-45.6℃）。你无需亲临美国中西部，就可通过美国航天航空局NASA发布的许多视觉化卫星影像了解这股急冻寒流的威力。

继“极地涡旋”相关的Terra卫星云图和GEOS-5模型卫星影像后，NASA又发布了基于Aqua水文气象卫星的大气红外探测仪（AIRS）的热成像卫星图。NASA用大气红外探测仪（AIRS）监控全球在极地涡旋影响下的气象模式、整体气候和实时气温变化。

NASA解释基于AIRS数据的红外热成像图中，最低气温显示为紫色至蓝色，对应-40℃至-23℃。随着1月20-29日期间的数据变化，你可以看到最冷的紫色区块冷空气团如何南下进入美国部分地区。

受极地涡旋的影响，造成了美国中西部区域严重的问题，不过好在该情况或即将结束，美中西预计将在近日逐渐回暖，回归一二月正常的冬季气温。

北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性

受风暴系统影响，北极遭遇到一股罕见的热浪。2015年12月30日，温度居然突破了零摄氏度，比起往年的温度真是高出近30摄氏度。据美国《华盛顿邮报》援引国际北极浮标项目的监测数据报道，北极附近区域30日气温在-1.1℃至1.7℃之间变化，在某个短暂时段内超过了零摄氏度。这个气温比美国中西部大多数城市要高，与伊利诺伊州芝加哥基本持平。

而北极平时的这个时间段的气温大约在-20℉(华氏度，约-28.9℃)，而眼下气温已经逼近盛夏时的高温。在同一个风暴系统的影响与低气压的作用下，美国中西部在遭遇罕见的暴风雨和洪水，这股热浪从南向北袭击北极。

这正是厄尔尼诺现象，而今年的厄尔尼诺现象比预期还要严重，对大气环流、天气模式以及北极气温均造成影响。今年的厄尔尼诺现象很可能达到1997年、1998年的强度，即有记录以来的最高水平。

我们在2016年1月3日指出，2015年极强厄尔尼诺导致赤道太平洋异常增温，增大了赤道和北极的温差，达到一定极值，将形成赤道高温的低压区和北极低温的高压区，造成赤道暖流向北极的热输送，这是北极异常增温发生在极强厄尔尼诺发生之后的原因。这表明2016年北极海冰大规模融化已经不可避免。

2006-2013年北半球频遭低温暴雪袭击。从中国的情况看，最近的5个冬季更出现了3个明显的“冷冬”。我国平均气温2011年是最低值。与我国类似，欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。与近几年相比，2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况基本是最严重的（杨冬红等，2011）。

北极海冰覆盖面积自20世纪就开始记录，上世纪60年代，北极冬季海冰覆盖面积为1400万-1600万平方公里，夏季末海冰覆盖面积为700万-900万平方公里，此后北极海冰面积持续下降。海冰最低覆盖面积出现在2005年、2007年、2008年和2010年的9月份，最低记录是2007年428万平方公里，这一最低记录于2012年再次被打破。2012年11月，世界气象组织在多哈举行的联合国气候大会上发布报告称，从2012年3月至9月间，北极海冰消失了1183万平方公里，比整个美国还要大。因此，北极周围海冰面积“创下了历史新低”。

2012年秋季，北极海冰的面积与体积均降至历史最低点。但根据位于美国科罗拉多州的美国国家冰雪数据中心（NSIDC）2013年3月25日公布的卫星图像显示，最近一段时间，北极海冰的面积又逼近这一最低点，随时可能“打破纪录”。“北极海冰正在迅速融化，目前的面积甚至不足30年前的两成，导致北极变暖。”美国罗格斯大学沿海和海洋科学研究所的专家詹妮弗·弗朗西斯说，这正是全球气候变暖的“症状”，并令北极地区的冷空气南下。

但是，全球变暖如何导致北半球气候变冷，专家并没有给出相关的变化机制。

图1 格陵兰海冰融化导致的海水和大气的流动是北半球中低温度地区变冷和南半球变热的根源，

引力模型的计算结果表明：北极冰盖大量融化导致北极地区海平面和大气等位面的大幅度下降，压力变化迫使北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区。太平洋海温下降导致全球变暖停止。

极地冰盖融化后全球海平面都将上升，这是一个错误的观点。最新模型研究表明，如果格林兰冰盖融化可导致其附近海平面将下降100m，北苏格兰的海平面将下降3m，冰岛周围海平面将下降10m，南美部分地区海平面将上升10m。在海平面附近，大气等位面的变化幅度与海平面变化幅度非常接近。

近期北极海冰和冰盖的融化只是最新模型的一个缩影。北极大量冷水和冷空气在下降等位面的压力下流过北半球中低纬度地区，导致北半球频遭低温暴雪袭击。

有报道称，北极涛动是北半球中纬度和高纬度气压此消彼涨的一种跷跷板现象。通常情况下，北极地区冬季受低气压系统支配，而中纬度地区受高气压支配。此时，北极涛动处于正位相，限制了极地冷空气向南扩展。（图片来源：香港天文台）

美官方预测，下月跷跷板上的两泡走弱，高低压间坡度有走缓趋势。这意味着冷空气即将趁虚而入强势回归？

我们在2016年12月1日指出，关键是冷空气在西伯利亚的积累。

赤道热带高温气流南移造成南半球高温

如图1所示，北极冰盖融化造成的等位面变化不仅导致北极寒流南移，而且导致赤道热带高温气流南移，由此造成南半球高温。2019年1月，南半球很多地方遭遇了异常的天气，比如澳大利亚遭遇了史上最暖的1月，智利和阿根廷也出现了破纪录的高温，南极的海冰偏少也与等位面南移有关。

参考文献

1. 杨学祥，杨冬红。2007：拉马德雷冷位相时期的灾害链。见：高建国主编，苏门答腊地震海啸影响中国华南天气的初步研究——中国首届灾害链学术研讨会论文集。气象出版社， 200-204。

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

3. 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。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027

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4. 杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.

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5. 杨学祥, 杨冬红.2008. 全球进入特大地震频发期. 百科知识,8-9.

6. 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.

Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

7. 杨冬红, 杨学祥.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, 2014, 29(2): 610-615.

YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Studyon the relation between ice sheets melting and low temperature in NorthernHemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610～615.

8. 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 XX. The hypothesis of the ocesnic earthquakes adjusting climate slowdown ofglobal warming. Progress in Geophysics (in Chinese), 2008, 23(6): 1813-1818.

http://www.yidianzixun.com/article/0LFZkNc5

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1161387.html