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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“海底藏冷相应”和“海洋锅炉效应”被证实

已有 3929 次阅读 2013-12-17 06:19 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 海洋锅炉效应, 海底藏冷效应, 变暖停止

“海底藏冷相应”和“海洋锅炉效应”被证实

              杨学祥


   科学家的发现进一步证实,全球表面升温的暂停或许是由于空气中的大量热量被深海所吸收。这项研究通过微型海洋生物贝壳的化学组成间接获得了温度信息,这些海洋生物从太平洋的深处冲刷到了海底沉积物中。这些微生物展现了在1500英尺(457米)到3000英尺(914米)深度之间,太平洋在数千年时间里的长期冷却渐变过程,直到公元1100年的中世纪暖期开始,温度才开始有所上升。而随后在17到18世纪的小冰河时期,温度再一次下降。

   杨学祥和杨冬红分别在1997-2011年提出了“海底藏冷相应”、“海洋锅炉效应”、“拉马德雷冷位相灾害链”、200年和准60年“潮汐降温效应”。

   我们在2006年提出,气候潮汐循环说和海震调温说,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义。中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果。规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。在20世纪50-70年代,强沙尘暴与流感爆发一一对应,沙尘暴可能传播禽流感。

   海底温度测量表明,海底冷水层的温度为摄氏2度,表层海水水温为27.5度左右,温差为25.5度,为强潮汐调温效应和海震调温效应提供必要的条件。历史资料显示,在全球温暖的白垩纪,海洋底层温度为15度,表层温度为21度,温差为6度。这是强潮汐调温效果在白垩纪显著降低的原因。而在第四纪冰期到来之前,海洋底层水温度逐渐降低到0度,增大的温差为强潮汐和海洋巨震的调温作用准备了条件。超低海底冷水被强潮汐和海洋巨震翻到海洋表面,使大气迅速变冷,导致冰期的到来[2-8,19]。

  赤道热两极冷是太阳能量纬度不均匀分布造成的。由于大气热容量低,大气热对流不能改变这一基本规律。海水则不同,其热容量大,热对流的传热效果十分显著。计算表明,每立方米的水和空气温度降低一度所释放的能量分别为4180000焦尔和1290焦尔,前者是后者的3240倍。这个巨大差别可从海洋性气候和大陆性气候的比较中看到。瓦伦西亚岛和赤塔同在北纬52度附近,前者位于爱尔兰的大西洋岸,属于海洋性气候,后者位于亚洲大陆内部,属于大陆性气候。虽然纬度相近,但温差在一年内的分布相差悬殊。一年内最冷和最热月份温度的差值,在瓦伦西亚只有7.9度,在赤塔则为46.1度,大于前者5.5倍之多。前者年均温度为摄氏10.3度,后者为零下3度,差值为13.3度。这说明海洋的内能多于大陆,海洋是大气热量的重要供应者。

  海水因为含有平均约3.5%的盐分,所以它的最大密度约出现在摄氏负2度左右,恰好与海水开始结冰的温度很接近。两极临近结冰的海水密度最大,源源不断地沉入两极海底,自转离心力使较重的海水向赤道海底运动,形成全球巨厚的海底冷水层。由于太阳辐射不能进入这个领域,“冷”被安全地封存在海底,冷水领域还不断扩大。赤道海水表层热水在上、冷水在下,垂直方向只有热传导、没有热对流。随着海洋冷水区的不断扩大和赤道海洋表层热水区的不断缩小,赤道和两极的温差也不断加大,形成中、高纬度地区的冰盖和冰川。我们称这个过程为海底藏冷效应。它是海气相互作用的典型范例,大气中的“冷能”由此而进入海洋。冰雪反射太阳辐射,随着冰雪面积的不断扩大,地表接受到的太阳能量越来越少,使大气和海洋越来越冷,冰期有一个长期的“冷积累”过程。

  由于内核相对地壳地幔的差异旋转,太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰,部分旋转动能转变为热能积累在核幔边界赤道区(此处核幔速度差最大,积累的热能最多)。超级热幔柱(羽)由核幔边界赤道热区升起,在海底赤道区喷发,加热了底层海水,并引发赤道和两极之间的海洋整体热循环,降低了赤道和两极大气的温差,使两极的海温和气温逐渐上升到冰点以上,消除了海洋藏冷效应的“冷源”,形成全球无冰温暖气候,产生晚白垩纪赤道海洋表层低温之谜(当时温度为摄氏21度,比现代低6.5度)。我们称这个过程为海洋锅炉效应。有证据表明,随着热幔柱喷发强度的减弱,近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15度,大气冷却了10~15度。这是典型的地、海、气相互作用。计算表明,一亿二千万年前形成翁通爪哇海台的海底热幔柱喷发,其释放的热量可使全球海水温度增高33度,喷发过程经历了几百万年时间。有证据表明,在古新世末不到6000年的时间内大洋底层水增温4度以上。海底火山活动引发的深海热对流在全球气候变化中的作用不容忽视[2-8]。


http://guancha.gmw.cn/content/2007-12/25/content_715516_2.htm 

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-736985.html

 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-521283.html

 

相关报道:


太平洋中层水域升温速度较万年前增加15倍


腾讯科技[微博]过客2013年11月02日08:51分享

[导读]全球表面升温的暂停或许是由于空气中的大量热量被深海所吸收。


太平洋中层水域升温速度较万年前增加15倍

腾讯科学讯(过客/编译)科学家称,这些发现进一步证实,全球表面升温的暂停或许是由于空气中的大量热量被深海所吸收。这项研究通过微型海洋生物贝壳的化学组成间接获得了温度信息,这些海洋生物从太平洋的深处冲刷到了海底沉积物中。这些微生物展现了在1500英尺(457米)到3000英尺(914米)深度之间,太平洋在数千年时间里的长期冷却渐变过程,直到公元1100年的中世纪暖期开始,温度才开始有所上升。而随后在17到18世纪的小冰河时期,温度再一次下降。

哥伦比亚大学拉蒙-多哈堤地球观测站的一位气候科学家Braddock Linsley说道,太平洋较深处过去60年的温度比过去1万年里的温度循环加快了15倍。Linsley博士说道:“我们的研究表明太平洋的海水从大约1万年前开始稳定降温。这就表明太平洋中层水域的升温是暂时的。海水升温的幅度并不大,但是速度发生了变化。”这项最新的研究表明巨大的热量正在被深海吸收。之前的研究发现,拉尼娜现象的发生或许已经导致了大气中的热量被海水吸收。尽管地面基站测定的全球表面温度数千年来变得更高,但是增长速度在过去的15年里趋于稳定。这也导致气候怀疑论者质疑全球变暖与二氧化碳排放之间的联系。

海洋和大气彼此密切相关,交换着气体、热量,而且热能能够传递到深层水域并长期大量储存。最近的一项评估表明,深海吸收的热量相对于1500亿个电热水壶产生的能量。来自罗格斯大学的Yair Rosenthal教授负责这项最新研究。他说道:“这些发现表明深海储存的热量或许远超过之前的评估。我们或许已经低估了海洋储存热量和能量的效率。”美国国家大气研究中心的一位气候科学家Kevin Trenberth声称,全球的表面温度不太可能下降,而且更可能再一次开始上升。你也不会看到全球变暖逐年变化,这种变化更肯恩是阶梯式的。

[责任编辑:honestsun]


http://tech.qq.com/a/20131102/002746.htm 


中国的科研创新被忽视:准备迎接长期的海洋降温作用

已有 905 次阅读 2013-10-29 06:36 |参赛分类:论文写作|个人分类:科技点评|系统分类:科研笔记|关键词:海洋降温 科研创新 首发权 科研评论    推荐到群组


中国的科研创新被忽视:准备迎接长期的海洋降温作用


                                              杨学祥,杨冬红


由英国气象局和东安格利亚大学气候研究中心共同编写并发表的报告显示,从1980年至1996年间,全球温度的确在上升。然而自1997年年初至2012年8月,全球气温并没有明显升高,也就是说变暖的趋势16年前已经停止。报告还显示,在1980年之前的40年期间,全球气温一直处于基本稳定状态,甚至稍有下降。最新发布的政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告第一工作组报告证实了这一事实,很多研究表明海洋降温作用是主要原因。


2000年美国科学家Keeling 提出了1800年的“潮汐降温效应”;


2002年中国科学家郭增建提出了“深海巨震降温效应”;


杨学祥和杨冬红分别在1997-2011年提出了“海底藏冷相应”、“海洋锅炉效应”、“拉马德雷冷位相灾害链”、200年和准60年“潮汐降温效应”。


我们在2006年提出,气候潮汐循环说和海震调温说,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义。中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果。规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。在20世纪50-70年代,强沙尘暴与流感爆发一一对应,沙尘暴可能传播禽流感。


见: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


我们在2011年提出,2004年12月26日印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。“潮汐调温说”和“深海巨震降温说”是一种合理的解释。根据“潮汐调温说”和“深海巨震降温说”理论,2005年以后全球气温将因为地震海啸和强潮汐南北震荡而降低。2009年11月至2010年1月低温暴雪袭击北半球,西方科学家也承认2000-2010年气候的自然变化减缓全球气候变暖效应这一客观事实。潮汐振荡可以解释全球气温的准60年变化,海洋及其边缘的强震能够将深海冷水翻上表面,使全球气候变冷。潮汐和太阳黑子活动不仅有相同的变化周期,而且都和气温变化有很好的对应关系。研究表明,在太平洋十年涛动冷位相时期,强震与低温冻害频繁发生。


见: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.


我们在2013年提出,温室效应不是气候变化的唯一因素,温室气体的主体不是二氧化碳而是水汽.当水汽凝聚为云,就会遮蔽阳光,起到降温作用.太阳辐射量变化不足以解释气候变化的振幅,关键在于存在太阳能量积累和释放的多种效应,其中"海底藏冷效应"和"海洋锅炉效应"最为显著.太阳能在地球各圈层的不同分配也是地表气候变化的原因之一,其中"地磁层漏能效应"和"臭氧洞漏能效应"最为显著.气候变化周期是天文周期微力激发的结果,其能量来自太阳能量的长期积累.目前处于1500~1800年气候周期的变暖高峰,200年气候周期的变冷初期,60年气候周期的变冷阶段.本文通过历史资料反复核对,证实太阳黑子延长极小期、太阳黑子周期长度大于11年时期、潮汐极大期、低温有明显的对应关系,已经查出重复出现两个连续周期,除太阳活动变化外,强潮汐是其形成的原因.全球气候有准60年、200年、18000年等周期,这些周期与潮汐周期有很好的对应关系.特别是179~200年周期,在太阳黑子活动、潮汐变化和冷暖变化中都有明显的表现,形成对应的周期规律.分析结果显示,气候冷暖变化的原因不只限于大气层本身,而确有可用于气候预测的星体运行的变化信息.规律表明,2007年开始的太阳黑子延长极小期和潮汐极大期使我国可能进入严重低温冻害时期,并将在2020年达到高潮,必须做好预防准备.


见:杨冬红, 杨学祥.全球气候变化的成因初探[J].  地球物理学进展, 2013, 28(4): 1666-1677, doi: 10.6038/pg20130405


中国气象学家长期不关注拉马德雷(亦称太平洋十年涛动)冷位相在全球变暖中的作用,现在承认了,但对最初提出者不予承认,不尊重首发权是中国科研创新难被承认的原因。


http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-407295.html 


中国科研缺乏及时的科学评论,使很多独创见解难以被发现和传播。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-736985.html 




http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-750399.html

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3 钟炳 周少祥 张骥

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