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。

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拉马德雷周期:经热政冷科变态

已有 7103 次阅读 2013-2-2 07:44 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 太阳黑子, 拉马德雷现象

                          拉马德雷周期:经热政冷科变态

                                    杨学祥

 

全球变暖的喧嚣将温室效应推向科学顶峰,二氧化碳减排的政治较量将人类发展推向剧烈争端的边缘,然而,经济学的预测实践再度回归科学:金融危机与太阳活动有关。55年的拉马德雷周期面临人类的最终抉择:经济热、政治冷、科学变态。

19332009年世界经济跌入谷底,恰逢太阳黑子极小期,是巧合还是必然?人类经济周期与太阳活动周期存在怎样的关联?种种经济现实是否警醒你对自然科学的回归?

 

1 物理经济学的惊人预测:太阳黑子影响2008年金融危机

 

1979年,东京大学副教授、太阳物理学家吉村宏和发现了太阳活动的55年大周期。他发现,欧洲饥馑和经济危机的发生,跟太阳活动的55年大周期惊人一致。

岛中雄二在1987年写出了《太阳景气经济学》一书,专门探讨如何通过观察太阳黑子的活动来预测人类社会的经济景气周期,试图运用物理学的方法来分析解释这些社会经济现象。他在书中指出,1929-1933年的世界严重经济危机和20世纪70年代的世界通货紧缩,都与太阳黑子极小有关,2008年的金融危机被准确预测。很多日本读者惊讶于这个神秘的自然现象竟然会和与自己息息相关的经济生活如此吻合,因此这本书在日本接连再版,每当太阳活动或者经济出现大波动时,读者对本书的热情都会顺势高涨,所以这本书成为日本近年来的畅销书和长销书。

《太阳景气经济学》进入中国之前,岛中雄二专门撰写了新的序言,他指出,2009年伊始,世界又一次陷入了全球性经济危机。用来形容经济形势严峻的“百年一遇”的这种说法,完全可以套用到太阳黑子的活动上。因为,同一时期被称为地球一切生命力源泉的太阳活动,也发生了可谓百年一遇的异常变动。

根据比利时皇家天文台的观测,2008年未出现太阳黑子的天数达到了266天,这一数据的出现距1913年记录的观测史上天数最多的311天已经有95年之久,是仅次于1901年的287天和1878年的280天的历史第四低的纪录。2008年的年平均太阳黑子数量2.9也是自1913年的1.4以来,95年后的最低点。而20098月平均太阳黑子数为0,更是创下了19136月以来96年内的最低纪录。而且,2009年的年平均太阳黑子数只有2.4,也是96年以来的低点,这岂止是“50年一遇”?美国宇航局修正为“大致百年一遇”。

反观世界经济,2008年,美国受当年9月爆发的雷曼事件冲击,金融危机日益严重,进而波及全世界,以至于美国前联邦储备委员会主席艾伦·格林斯潘认为,这是“百年或五十年一遇的事态”。这也恰恰暗合了太阳黑子的异动。

经济景气循环的波动或循环,根据其周期的长短,现在公认的有下面四种类型:1.基钦循环(KitchinCycle,短期循环)34年周期(与地球自转3-4年周期对应);2.朱格拉循环(JuglarCycle,中期循环,主循环)1011年周期(与太阳黑子和潮汐11年周期对应);3.库茨涅兹循环(KuznetsCycle,长期循环)2022年周期(与太阳黑子和潮汐22年周期对应);4.康德拉切夫循环(KondratieffCycle,长期波动)5060年周期和吉村循环55年周期(与太平洋十年涛动和潮汐50-70年周期对应)。

1  PDO和世界经济长波的对应关系

   

1890-1924

1935-1946

1947-1976

1977-1999

2000-2035

拉马德雷

冷位相

暖位相

冷位相

暖位相

冷位相

  

1890-1913

1914-1944

1845-1973

1974-1995

1996-2020

世界经济长波

第三上升期

第三下降期

第四上升期

第四下降期

第五上升期

 

2 在气象科学界拉马德雷周期被忽视

 

近十年来研究发现厄尔尼诺El Nino拉尼娜La Nina的发生与更大时间尺度的太平洋十年涛动(英文缩写为PDO,亦称拉马德雷现象)密切相关周期为50-70a。拉马德雷现象子1890年以来已经经历了两个完整的周期(见表1)。

55年的拉马德雷周期是太阳活动和潮汐活动的叠加组合,2011年我们给出了叠加数据一览表。

澳大利亚气象学家E. 布赖恩特编著的《气候过程和气候变化》中,有关气候现象循环的记录75项。计算表明,潮汐有1.03031.11452.05382.06062.20142.20872.228918.6年的基本周期。由此衍生的周期有3.13.344.14.95.55.5799.29.39.59.99.98101111.13718.6、、19.962222.32729.95303344545555.755.8607790110179.6182.4186200205220年,与75项气候现象循环的记录有很好的对应性,与潮汐周期相同的有66项,占88%,表明潮汐是影响气候现象循环的主要因素。

拉马德雷冷暖位相51-56a周期变化是一个多周期复合的产物,所以表现强烈。近点月与月亮视赤纬角合成周期50倍为51.51a;月亮视赤纬角与朔望月合成周期50倍为55.22a;交点月与月亮视赤纬角合成周期50倍为50.88a;近点月与交点月合成周期25倍为51.35a;交点月与朔望月合成周期25倍为55.04a;近点月与朔望月合成周期25倍为55.72a;月亮赤纬角周期18.6年的3倍为55.8a;日食和月食的沙洛周期18a3倍为54a。所以,51-56a周期是多周期合成,形成一个强烈的共振周期。潮汐1122年周期与太阳黑子1122年周期的共振效应也有强烈的表现(见表3)。表4给出不同周期的合成过程。

2  拉马德雷(太平洋十年涛动)51-55年准周期的合成因素(杨冬红,2009

         合成周期名称

周期年数

倍数

倍数周期

近点月与月亮视赤纬角合成周期

交点月与月亮视赤纬角合成周期

近点月与交点月合成周期

月亮视赤纬角与日月大潮合成周期

交点月与朔望月合成周期

近点月与朔望月合成周期

日食和月食的沙罗周期

2.0538年与2.2014年合成值的2

2.0538年与2.2087年合成值的2

2.0606年与2.2014年合成值的2

月亮赤纬角周期

潮汐合成周期

太阳黑子周期

1.0303a

1.0176a

2.0538a

1.1043a

2.2014a

2.2289a

18a

9a

9a

9a

18.6a

11a

11a

50

50

25

50

25

25

3

6

6

6

3

5

5

51.515a

50.88a

51.345a

55.215a

55.035a

55.723a

54a

54a

54a

54a

55.8a

55a

55a

 

气候变化的历史是一个冷暖不断交替变化的过程,而在这一变化过程中,我们得到三种完全不同的对应经济发展模式:其一、许靖华根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程,证明全球小气候最适期人类社会繁荣发展而全球小冰期导致农业减产,饥荒和民族大迁移。他认为,全球气候变化有1200年的周期循环,与人类历史兴衰一一对应。即变暖时期对应人类社会繁荣,变冷时期对应农业减产,饥荒和民族大迁移。其二、中国历史朝代更迭与200年太阳黑子超长极小期对应。其三、自1890年以来,世界经济长波的上升期对应拉马德雷的冷位相,世界经济长波的下降期对应拉马德雷的暖位相。即变冷时期对应人类社会经济上升,变暖时期对应经济下降(见表1-4)。

这是三种不同强度、不同时间尺度的气候变冷过程,为1200年、200年和准60年周期。它表明,人类对短期低强度的变冷气候有很强的抵御能力,而对长期高强度的变冷气候仍然束手无策,特别是在能源和资源危机逐渐加深的未来。

 

3  太阳活动、火山喷发、强潮汐和低温期的对应关系

太阳黑子延长极小期

时间

坏天

时代

潮汐极大年时间

火山活跃时间

全球

气温

欧特

1040-1080

1010-1110

1062

??

低温

沃尔夫

1280-1350

1165-1360

1264

1275-1300

小冰期

史玻勒

1450-1550

1420-1525

1425

1440-1460

1470-1490

小冰期

 

 

 

 

1570-1600

 

蒙德

1640-1720

1600-1725

1629

1640-1680

小冰期

道尔顿

1790-1830

1790-1915

1770

1810-1820

小冰期

 

 

 

 

1850-1860

1870-1890

1900-1920

 

21世纪

2007-??

1997-??

1974

1980-??

低温?

注:数据来自文献[72546]

 

4 太阳黑子延长极小期、潮汐极大值年、坏天时代和中国历史朝代的更迭

                                                                           

极小期  时间  中国朝代  时间   气候变化  坏天时代      潮汐极大值年

                                                                           

奥特   1040-1080  西夏  1038-1227   变冷    1010-1110         1062

           金   1115-1234   变暖    

沃尔夫  1280-1350   元  1279-1368    变冷    1165-1360         1264

           明   1368-     变暖

史玻勒  1450-1550        -1644  变冷    1420-1525         1425

蒙德   1645-1715   清   1644-     变冷    1600-1725         1629

道尔顿  1790-1820        -1911  变冷    1790-1915         1770

21世纪  2007-                         变冷?  1996-           1974

                                                                           

 

3 《太阳景气经济学》一书作者的忠告

 

就太阳这个因素而言,显然我们不能断定今后地球只是一味地变暖。相反,不少著名的科学家提醒人们注意,地球正在变冷,甚至有可能出现小冰河期(LittleIceAge,准确来说是指13001850年左右的约550年的整个寒冷期),在17世纪中叶至18世纪初期被称为“蒙德极小期”的约70年时间里无黑子状态长期持续,连泰晤士河也结了冰。太阳活动如此这般静穆,其破坏力足以动摇CO2变暖说。不过考虑到同样黑子数量极少的1954年极小期的3年后,即1957年,观测史上太阳黑子数量达到最多的190左右的极大期又到来了,我觉得对未来的预测非常困难,不能把话说得太绝对。

  最终,对未来走向的一种推测,是在今后的20~30年里,太阳活动处于55年周期的吉村循环的下降过程中,这将抵消CO2引起的变暖压力。也就是说,太阳活动使地球变冷的同时,又使世界经济长期波动的康德拉切夫循环展现了出来。这和温室气体CO2的作用相互抵消,那就不会出现小冰河期那样的极端状况,而世界在以温和的节奏变冷或变暖时,资源需求缓慢减少。不过也有观点解释说,CO2基本上主要是自然界的产物,人为排放在总量中所占比例微乎其微,只有当溶解在海里的部分CO2因变暖而蒸发,才会导致空气中的含量增加。

  另一方面,正如丹麦的宇宙射线物理学家斯文思马克1979年所提出的那样,太阳活动静寂,使得散布在地球大气中的宇宙射线粒子增多,导致云层大量出现,遮挡了太阳光线,从而他推测这引起了地球变冷。对此,CO2到底具有多大程度的对抗能力,以现在的科学水平似乎还无法证明。当然,按一般常识来说,由于CO2增加导致地球变暖的压力似乎更大,但这方面仍有待实证研究成果来证明。

  由此可见,即便是气象之间的关系,我们对太阳活动也很难作出任何肯定的结论。但在较早的1987年,笔者身为一介不足挂齿的经济评论家,大胆地写了本书,研究太阳活动和人类经济活动的状态(即经济景气)的对应关系。在我这种唐吉诃德式的努力中,读者如果能够感到一丝兴趣和意义的话,对笔者来说,就无比欣慰了。

自本书出版以来,已经过去23年了,即22年加1年。22年这个年数,正是太阳活动海尔循环的一个周期,所以近来学术界和舆论对太阳活动关注热度不断上升,也是因为观察到了和循环以同一相位出现的现象。其中,我也察觉到些许对本书再版的期盼。

我们在2006年的研究表明,金星有浓密的以CO2为主的大气层,其表面高温被认为是温室效应的证据,实际上,更主要的原因是轨道偏心率。我们发现,水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.2060.0930.0170.007,大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半,其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释。温室效应的作用被高估。

实践是检验真理的唯一标准,必须改变拉马德雷周期经热政冷科变态的奇怪现状。

 

参考文献

 

岛中雄二 .周维宏 .《太阳景气经济学》.北京:东方出版社.2012.

杨冬红,杨学祥,刘财。20041226日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006213):1023-1027

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。2011544):926-934.

 



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2 钟炳 周少祥

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