太阳处于百年最安静状态：2020至2030年小冰期再来？

                          杨学祥，杨冬红

   美国太空总署（NASA）近日发放太阳的最新照片，当中显示在过去数日，太阳表面非常平静，没有肉眼可看得到的太阳黑子，反映太阳正经历逾一世纪以来最平静的时期。

科学家指在1645年至1715年约70年间，地球曾出现“小冰河期”，是因为当年太阳活动录得有纪录以来最少，故此科学家推算，在2020年至2030年，地球或会再出现类似情况。

http://www.wokeji.com/explore/qykj/201602/t20160215_2227781.shtml

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-956564.html

   相关报道引起网友的热议：

  [4]huzhiyong  2016-2-16 20:52

  2020至2030年小冰期来？

   博主回复(2016-2-17 05:40)：比上次小冰期弱。

  [3]zecrio  2016-2-16 20:20

   叠加3个月弱潮汐，刚才二楼打错了。

   博主回复(2016-2-17 05:39)：寒潮很强，但不可怕。

  [2]zecrio  2016-2-16 20:16

   更可怕的是今冬月亮赤纬角最小值叠加连续3个月强潮汐，都是不利于寒潮活动，反而都酿造出霸王级别寒潮，全国82个城市打破历史气温最低纪录，雪线历史最南。并且2月寒潮继续。明冬，不敢想象了。恐怖。

  [1]zecrio  2016-2-16 20:14

  2016年目前看不到任何太阳黑子，那太可怕了。如果今年提前进入太阳黑子低值年，强拉尼娜爆发，潮汐组合冬季与1954-1955一模一样，拉马德雷冷位相，4者强叠加，2016-2017特大极寒出现。严重程度和1954-1955持平。比预想的还严重。这绝不是耸人听闻。

博主回复(2016-2-17 05:38)：非常关注。

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变冷规模要小于道尔顿极小期

我在2014年8月23日指出，根据潮汐变化1800a周期，潮汐强度减弱使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷，在3100年达到高潮。未来300年是气候变暖的高峰时期，这是全球变暖长周期的自然背景，符合全球变暖的大趋势。

此外，潮汐变化还有约200年周期，对应太阳黑子极小期准200年周期和气候的冷周期。目前处于2007年以来发生的太阳黑子极小期，对应超前的1974年潮汐高潮和20世纪50-70年代的低温期。根据以往记录，这个过程还将持续30年以上。这次变冷过程被20世纪80年代的全球迅速变暖所打断，1988-1999年拉马德雷暖位相是自然因素，温室效应包含人为因素。2000-2030年为拉马德雷冷位相，本周期内百年极寒有可能发生（注意图1中的1974年和2133年之间的c峰值），但规模较小，变冷规模要小于道尔顿极小期（见表1）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-821763.html

目前，太阳正处在第24活动周的高峰年，其活动理应处于最活跃的时期。然而，太阳活动强度明显不及上一个活动周，甚至出现太阳表面连黑子都没有了这种罕见现象。这个太阳活动高峰年百年来最弱。有科学家指出，如果这种情况继续发展下去，太阳将沉入超长的最低活动期。

目前科学界仍然在探讨太阳黑子周期是如何影响全球气温的。有人认为地球将进入所谓的小冰河期，有人称会在2020年之前，有人则称会更早。

我们的研究表明，太阳黑子具有11和22年周期，在太阳黑子循环和气候效应之间存在着关联。太阳黑子极小期的平均周期为11年，太阳黑子延长极小期的平均周期为179-200年。近20年的研究发现，潮汐极大期、地震火山活动频发期、太阳黑子超长极小期和全球低温有很好的对应关系。6次时间的一一对应表明其相关性和处于同一激发机制（见表1）。

表1 太阳活动、火山喷发、强潮汐和低温期的对应关系

多因素叠加是小冰期发生的根本原因，导致15-17世纪小冰期出现的原因有四：

其一、处于太阳黑子超长极小期

过去600年间，太阳活动较弱或没有的时期与历史记录中的冷期相对应。太阳活动减弱的主要时期有：1450-1550年的史玻勒尔极小期和1640-1720年的蒙德极小期。

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。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^⑨。目前处于200年气候周期的变冷初期。

其二、处于全球强震频发时期

在十五世纪至十七世纪的二百余年内，全球强震发生频繁，其它自然灾害也很集中，如瘟疫流行，低温冻害严重，被称为小冰期时期。这个时期也正是太阳黑子蒙德极小值时期，太阳活动处于低值状态，有人把它看作是小冰期气候产生的原因，其实强震也能导致全球变冷。

2002年郭增建提出“深海巨震降温说”：海洋及其周边地区的巨震产生海啸，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。巨震指赤道两侧各40^°范围内的Ms 8.5级和大于Ms 8.5级的海震。郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性。

海洋及其周边巨震，特别是地震引起的海啸，将海底冷水翻到表面，降温效果是明显的，这可以从2004年12月26日印尼地震海啸后气温的剧烈波动变化中得到验证。2004年、2005年、2007年、苏门答腊三次Ms 8.5级以上强震和2009年9月30日南大洋萨摩亚群岛Ms 8级地震海啸，是2005年中国18年暖冬终结、2006年初低温寒流、2008年初中国南方罕见冰雪冻灾、2010年初低温暴雪袭击北半球的前兆和成因，2010年2月27日智利Ms 8.8级地震和海啸与2010年12月欧美暴雪低温和英国三百年来的最强寒流的对应性再次验证了这一结论。

20世纪4场最强的特大地震在很短的时间内都发生在环太平洋地震带的沿海地区：1952年堪察加地震，1957年阿拉斯加阿留申群岛地震，1960年智利地震，1964年阿拉斯加威廉王子海峡地震，与50-70年代低温期相对应。

表2  1890年以特大地震和PDO冷位相对应关系

注: 特大地震为Ms 8.5级以上强震，括号内为国外数据，？表示预测

其三、处于全球火山活动频繁时期

现代火山活动有明显致冷的记录：小冰期对应强火山活动，小气候最适期对应弱火山活动。因为火山灰和二氧化硫等火山喷发物到达平流层后，较小的气溶胶可在数月内传播到全球，并可在平流层内持续漂浮1~3年，使太阳直接辐射减弱，造成大气降温^[1]。最新发表的研究报告显示火山喷发导致了“小冰期”的到来。研究报告称，1275年到1300年之间，热带地区经历过四次大规模火山喷发，喷发出来的大量硫酸盐颗粒进入大气层上空反射了太阳辐射，使地球气温降低；1430年到1450年，也发生了一轮大规模火山喷发，与地震活动一样，火山喷发与气候冷暖变化导致的冰盖消长有关（见表1）。

其四、处于强潮汐活动时期

2000年查尔斯·季林（Keeling）提出，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷，形成的全球气候波动周期大约为1800年。在十五世纪小冰期时期，潮汐强度为最大值，以后开始减弱，直到3100年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷^[17]。

潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。特别是潮汐54-56年周期（与太平洋十年涛动的50-70年周期对应），在全球气候变化中有非常明显的作用。

图1 潮汐强度变化1800年周期（据CharlesD. Keeling and Timothy P，2000）^[17]

我们的结论：地球的气候变化不仅与太阳黑子活动相关，而且与潮汐强度、火山地震活动密切相关。2004-2012年全球已发生Ms 8.5级以上强震6次，与1998年以来变暖减缓相对应。地震火山活动的影响不容忽视。

潮汐强度变化具有1800年周期（见图1），与小冰期对应的潮汐强度在3107年发生，因此，小冰期不会在今后100年内发生。1425年以后潮汐强度开始变弱，2337-2540年达到最低值，这就是说在1800年潮汐周期中，全球变暖至少要持续到24世纪。

根据潮汐变化1800a周期，潮汐强度减弱使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷，在3100年达到高潮，形成下一周期的小冰期。未来300年是气候变暖的高峰时期，这是全球变暖长周期的自然背景，符合全球变暖的大趋势。

此外，潮汐变化还有约200年周期，对应太阳黑子极小期准200年周期和气候的冷周期。目前处于2007年以来发生的太阳黑子极小期，对应超前的1974年潮汐高潮和20世纪50-70年代的低温期。根据以往记录，这个过程还将持续30年以上。这次变冷过程被20世纪80年代的全球迅速变暖所打断，1988-1999年拉马德雷暖位相是自然因素，温室效应包含人为因素。2000-2030年为拉马德雷冷位相，本周期内百年极寒有可能发生（注意图1中的1974年和2133年之间的c峰值），但规模较小，变冷规模要小于道尔顿极小期（见表1）。

相关文献：

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.

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.