烟台遇58年来最冷三九天 专家："小女孩"来者不善
水母网  2011-01-27 07:20:02 水母网   

 

太阳黑子目前正处于低谷，下一个高峰预计不是2012年。李京兰 翻拍
    水母网1月27日讯（YMG记者 李京兰）今年冬天真冷。在一片叫“冷”声中，许多市民也有不少疑惑。记者最近就气候问题专访了烟台退休气象专家吴树功先生，或许有助于大家近距离了解“冷冬”。
    去年10月国内外媒体纷纷报道波兰一学者预测欧洲冬季可能出现“千年极寒”的消息，有的还提到也可能波及到亚洲国家，一时间“极寒”问题引起了广泛关注。对此国家气候中心的专家及时予以澄清，烟台气象局也详细回答了市民的网上提问。他们指出，目前在科学上还不具备预测“千年一遇”极端天气气候事件的能力，“千年极寒”的预测缺乏科学依据；但在全球变暖的影响下极端天气气候事件呈现趋多趋强的情况，可能在某些时段某些地区发生“寒冷事件”。
    市民：今年冬天真冷
    自入冬以来，市民常挂在嘴边的一句话就是：“今年冬天真冷。”人们出门都穿着厚厚的外套，包裹严实。大家不禁要问：为什么会这么冷呢？难道真的与“千年极寒”有关？
    去年10月，国内外媒体纷纷报道波兰一学者预测冬季可能出现“千年极寒”的消息，一时间“极寒”引起了广泛关注。对此国家气候中心的专家及时予以澄清，烟台气象局也详细回答了市民的网上提问。他们指出，目前在科学上还不具备预测“千年一遇”极端天气气候事件的能力，“千年极寒”的预测缺乏科学依据；但在全球变暖的影响下极端天气气候事件呈现趋多趋强的情况，可能在某些时段某些地区发生“寒冷事件”。
    吴树功介绍，入冬以来，风雪寒流不断袭击着北美、欧洲和我国大陆，一些国家和地区确实发生了寒冷事件。“从近来的气象数据看，大家的感觉绝对没错，这个冬天的确比较冷。大面上的原因，就是冷空气活动频繁而且势力强盛。”烟台市区去年12月的平均气温较常年偏低0.7℃；1月上旬偏低3.7℃；中旬偏低4℃，是1953年以后最为寒冷的“三九”天。15日这天的平均气温低至-9.3℃，最低达-11.2℃，这种情形近10年来也只有4天。
    “冷冬”的标准是冬季平均气温较常年偏低0.5℃或以上，现在冬季已过一多半时间，今后至2月底平均气温无望会超高1℃以上，因此市区的“冷冬”似可提前“定案”。
    冷冬：“小女孩”来者不善
    吴树功说，烟台这两年连续出现冷冬首先要归因于“厄尔尼诺”和“拉尼娜”，他俩是西班牙语“圣婴”和“小女孩”的意思，分别是指赤道中、东太平洋表面海水温度持续异常偏暖和偏冷的现象。这片海洋被划分为4个监测区域，南北宽上千公里，东西长上万公里。一般将3区的海表温度距平（就是与常年平均值的偏差）至少连续6个月≥0.5℃（≤-0.5℃）定义为一次厄尔尼诺（拉尼娜）事件。中国气象局国家气候中心是以4个区的综合海温距平指数并附加了一些条件作为判定依据。美国目前则是以3、4区海表温度距平的3个月滑动平均值连续5次达标为判据。
    吴老指出，相对于赤道海洋方面的温度异常来说，大气方面在太平洋与印度洋之间有一块气压振荡的“跷跷板”，这一现象称为“南方涛动”，通常用东南太平洋塔希提岛与澳大利亚达尔文港的海平面气压差来判别。一般来说，在厄尔尼诺状态下，南方涛动的跷跷板是“西高东低”，在拉尼娜中是“东高西低”。比如目前澳大利亚等地就在“低”的一端，已发生百年不遇的洪水。厄尔尼诺及拉尼娜与南方涛动合称“恩索”（ENSO），它是气候变率的最强信号，冷、暖事件交替时间在2～7年不等，并没有显著的固定周期。
    吴先生的图是以3、4区海表温度距平指数绘制的，根据“偏差半度、持续半年”的标准可以看出，1950年以来共发生了17次暖事件和13次冷事件（包括目前的这次）。吴老特别说明，2009年6月开始的强厄尔尼诺持续到2010年4月，但7月份即迅速转入拉尼娜状态，至11月达到最强；南方涛动在12月振幅最大。这种转换及发展速度都是少见的气候系统异常。“恩索”对气温的影响通常在冬、春季最为明显；75%的冷事件会给我国带来偏冷的冬季，目前受“成熟”拉尼娜的影响，烟台与全国大部分地区一样，气温低幅较大，“小女孩”确实是来者不善。
    但是上一个冬季（2009年12月～2010年2月）明明是处于“恩索”暖事件中，全国总体上属于暖冬，而烟台却偏偏与新疆北部、华北北部和东北大部同处寒冬的“另册”内，市区气温较常年低了1.4℃，是1986年以来最为寒冷的；春季更以约90年一遇的低温（偏低2.1℃）创下了春寒的历史记录。所以不同地域的异常冷暖并不与“恩索”合辙押韵，烟台在12个拉尼娜过程中的16个冬季里有8个是冷冬，比例也就是“半对半”，可见海洋与大气相互作用关系十分复杂，对某一地区来说大气环流异常的结果“很个性”，只根据单一背景因素难以把握极端情况。
    强冷空气：极地异常环流的宠儿
    吴先生说，其实与“南方涛动”类似的还有“北极涛动”，它是中纬度地带与北极地区气压差异的“跷跷板”，这块跷跷板对冬春气温的影响同样很大，当它“南高北低” 时，冷空气一般会蜗居在老家；反之，极地冷气团就可能选中突破口大举南侵。上个冬春北极涛动处于强势“负位相”状态，烟台的冬冷春寒绝对与它脱不了干系；近期它又故态复萌，这对亭亭玉立的“小女孩”相当“给力”。如果说拉尼娜与我们是“遥相关”，那“北极风”可就是“单刀直入”，二者搭配致使烟台目前时段的低温甚于上年同期。极地气流的“改道”强烈影响着中高纬度的国家和地区，三面出击不时在各地触发寒潮警报。
    太阳活动：不可忽视的“外因”
    冰雪严寒加剧了对气候灾害的忧虑，有人因此“触景生情”而联想到“2012”问题。对此吴先生解释说，“2012”最初的来由是所谓的 “太阳超级风暴”袭击地球。太阳活动通常用太阳黑子相对数来表征，其平均11年的活动周期是众所周知的。从2008年低谷开始的第24个黑子周期的高峰普遍预计不是在2012年，而是要往后推迟；届时也不大可能过于剧烈。现实情况是太阳“激动”的时候仍然不多，黑子“爬坡”步履蹒跚，有人甚至怀疑它是否处于“极少值延长期”，因为历史上太阳的“休眠”曾带来过寒冷气候。
    吴老认为，太阳活动对气候的影响的确不容小觑。他举例说，1877年、1894年、1935年、1967年和2009的冬季（12月～次年2月），1963年、1969年、1977年的1～2月，烟台都出现了严寒天气，海区冰情也很严重；这都是发生在太阳黑子峰、谷年及其前后。2008年的低谷联手拉尼娜，被公认是造成我国南方冰雪的主要相关因素；这一背景下烟台市区夏季降水量及年降水量还分夺历史冠、亚军。当前略显低迷的太阳又与活跃的拉尼娜联袂出场，烟台继而出现冷冬与此很有关系。近几年太阳活动的“异常”可能也是渤海海温持续偏低的原因。
    全球变暖：道是“正常”却“异常”
    近几年市民心中的“冷”印象远多于“热”。吴树功表示，烟台市区年平均气温1994年曾达到峰值，2004年梅开二度，此后就没有见涨，且近3年都在平均值以下。这也不禁令人怀疑全球气候是否在继续变暖；既然变暖，为什么又会接连出现冷冬？吴先生说，其实道理也简单：地球什么时候也不会“天下同此凉热”，有冷的地方也有暖的地方，有寒潮也有热浪，并且都是“此一时彼一时”。气候变化要看全球温度长期变化的“净”效果，显然不能用一时一地的天气气候代表它。例如去年我国的年平均气温较常年偏高0.7℃，我们市区却偏低0.9℃；即使是寒潮肆虐的12月，全国平均气温仍偏高0.2℃。吴老以全球三大温度序列之一的美国宇航局戈达德空间研究所的数据序列为证说，2010年全球平均温度非但未见“负增长”，反而攀升到131年来的巅峰。地球不断升温的总趋势已是不争的事实。在这种情况下何谈“千年尺度”的逆转！
    吴先生进一步说，气候变暖由于自然因素的变化不可能“直线前进”，在波动过程中某些时段出现降温不足为怪。但变暖不仅表现在温度升高上，还表现在气温变率的加大，因此导致气候系统更加不稳定而引发极端事件。烟台市区1980年以前的30年有15个冷冬4个暖冬，1981年以来的30年有7个冷冬9个暖冬，这显示出烟台气候也在变暖，动态关系可谓“正常”。但是，象这两年寒冬扎堆、罕见的春寒和奇冷的“三九”就颇违时宜，这种气候事件远超“30年一遇”，说它们是“异常”现象理所当然。这正是全球变暖导致极端气候事件增多增强的结果，“最暖”与“严寒”并行不悖。
    吴树功最后说，气候系统的每一种异常既搭建“舞台”又充当“演员”，既是“因”也是“果”。短期气候预测的复杂性及不确定性显而易见，与天气预报相比难度很大。当前的拉尼娜估计起码要持续到春季，未来如何表现还需关注。
 | 责任编辑：王鑫

 

“千年极寒”变百年：准200年气候变冷周期

              杨学祥

    最近一段时间，“千年极寒”的概念在网上大量出现，引起市民的广泛关注。中国气象局12日表示，虽然欧洲今年冬季将出现“千年一遇寒冬”的说法尚缺乏充分的科学依据，但需防范我国冬季可能出现的阶段性低温冷害。给公众一个科学的说法，准确预测今年低温的程度，这是科学工作者迫在眉睫的工作和义务。

    国家气候中心主任宋连春研究员最近指出，关于“千年极寒”的说法，波兰学者的预测其理由并不能站住脚。“千年极寒”这个说法的科学依据非常不充分，是不可信的，是完全可以被驳倒的。综合分析预计，今年冬季我国冷暖变化幅度较大，部分地区气温可能较常年同期偏低，也可能出现阶段性强降温过程【1】。

    我们在2010年5月18日和25日指出，秋分附近的地球自转条件有利于拉尼娜发展。预计9月可能会出现拉尼娜现象。如果2010-2011年“真拉尼娜”发生，2009-2010年的低温暴雪灾害有可能重演，要认真监测，及时预防。目前处于观察阶段，希望相关部门予以关注，一旦确认，及时通报【2-4】。

    我在2010年10月9日指出，从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是蒙德极小值期。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。美国科学家查尔斯·季林认为，强潮汐把海洋深处的冷水被带到海面，使全球气候变冷。据计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，以后逐渐减弱，直到3100年潮汐又达到最大值，周期为1800年。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。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（再过300年）。因此，千年极寒的预测缺乏确切科学根据，15-17世纪小冰期距今只有400-600年，根据潮汐调温1800年周期，3100年才能重现小冰期时期【2，5】。

    潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1264年潮汐峰值对应太阳黑子的沃尔夫极小期（Wolf minimum）（1270-1350）和14世纪冷气候，1425年、1629年两次潮汐峰值对应太阳黑子的斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)、蒙德极小期（Maunder Minimum）（1620-1710）和15-17世纪小冰期时期，1770年的潮汐峰值对应太阳黑子的道尔顿极小期（Dalton Minimum (1787–1843)和18世纪的低温期，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷【5】。

    太阳黑子延长极小期准200年周期和潮汐准200年周期有非常好的对应关系。地球上的潮汐主要受日月作用，行星作用很小，只有日月的千分之几。太阳活动和潮汐变化的共振效应是地球气候变化的原因。太阳黑子活动和潮汐的178年周期对地球寒冷周期的影响也非常值得关注。太阳黑子延长极小期准200年周期和潮汐准200年周期是近期低温冻害频发的一个可能原因。

        2009年科学家称太阳黑子达到1913年以来最低值：最近太阳异常安静，太阳黑子的数量几乎比近一个世纪以来的黑子数量都更少，而且磁场更加微弱。据国外媒体报道，最近太阳异常安静，太阳黑子的数量几乎比近一个世纪以来的黑子数量都更少，而且磁场更加微弱。据美国宇航局说，最近几个月太阳黑子的数量是自1913年以来最低的时候。科学家经过研究，发现19世纪初太阳也出现过类似的平静期。科学家认为这可能是1913年的太阳活动情况或者200年前出现的道尔顿最小值(Dalton Minimum)的一次重复。17世纪太阳最不活跃。科罗拉多大学大气和空间物理学实验室的汤姆?伍兹表示，太阳最不活跃的时候，可能会导致全球温度下降大约十分之二到十分之三华氏度【6】。

    根据潮汐的1800年周期，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，以后逐渐减弱，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（再过300年），直到3100年潮汐又达到最大值。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。因此，千年极寒的预测缺乏确切科学根据，15-17世纪小冰期距今只有400-600年，根据潮汐调温1800年周期，全球变暖至少能持续到3100年才能重现小冰期时期【2】。这符合大多数科学家关于全球变暖总趋势的证据和预测。

    根据潮汐200年准周期，1974年出现了一次潮汐小高峰，并伴随20世纪60-70年代的低温期，但是，由于太阳黑子活动200年周期的低谷在2007年开始，使低温期在20世纪80年代中止（人为的温室效应是重要原因，变暖大趋势是根本原因）。迟到的太阳黑子活动第五次低值有可能与1974年的潮汐高峰配合，形成新一轮的低温时期，规模比前一次降温幅度要小得多。这是“千年极寒”预测缺乏确切科学根据的主要原因。千年极寒变百年，这是有据可查的。

    根据潮汐准60年周期，2000-2035年处于拉马德雷冷位相时期，低温冻害频繁发生。在冷位相时期内，厄尔尼诺年和拉尼娜年都会导致中国发生严重的低温冷害【7-9】。准60年规模的低温发生的几率最大，与去年的冬季低温水平持平。

    出于同一个变化机制，地球自转速度变化、潮汐变化和太阳黑子变化有许多共同的变化周期，准60年、准200年、1500-1800年周期值得关注。

    综合分析表明，“千年极寒”是一定不会发生的；二百年极寒有可能发生，但规模变小；准60年极寒发生的几率很大，与去年规模相当。

参考文献

1．  王晨。气候专家：“千年极寒”论无科学依据。来源：中国气象报社。发布时间： 2010年10月11日 19:08:00 http://www.cma.gov.cn/qxxw/xw/201010/t20101011_79539.html

2．  杨学祥。今冬遭遇“极寒”的可能性有多大：潮汐1800和55年周期。发表于 2010-10-9 8:08:50 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=371249

3．  杨学祥。关注2010年下半年拉尼娜现象的可能发展。2010年05月18日 13:43 来源： 光明网-光明观察。http://finance.jrj.com.cn/opinion/2010/05/1813437483113.shtml

4．  Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change[J]. PNAS, 2000, 97(8): 3814-3819

5．  杨学祥。巧合：全球变暖还能持续300年补充图件。发表于 2010-9-19 9:06:28 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=364448

6．  秋凌。科学家称太阳黑子达到1913年以来最低值。时间:2009-04-05 09:52 来源:新浪科技。http://www.sciam.com.cn/html/tianwen/xingyumichen/2009/0405/3689.html

7．  杨学祥。灾害链规律不容忽视。文汇报。科技文摘专刊（第683期）。2008年3月2日第五版。http://whb.news365.com.cn/kjwz/200803/t20080302_1777631.htm

8．  杨学祥，杨冬红。拉马德雷冷暖位相转换说值得研究。2010-01-12 文汇报。12版：科技文摘。http://wenhui.news365.com.cn/kjwz/201001/t20100112_2587807.htm

9．  杨学祥。千年一遇低温和能量守恒：冷静分析。发表于 2010-10-9 11:54:05 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=371351

从公元850年起，我们可以确定的太阳黑子延长极小期就有四次之多，它们分别是：

     
     沃尔夫极小期  （Wolf minimum） （1270-1350）
     斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)
     蒙德极小期  （Maunder Minimum）（1620-1710）
     道尔顿极小期（Dalton Minimum (1787–1843)
[IMGA][/IMGA]

 http://bbs.lqqm.net/thread-64619-1-1.html

学者杨学祥 发表于 2010-9-19 9:06:28

巧合：全球变暖还能持续300年补充图件

巧合：全球变暖还能持续300年补充图件   图2  潮汐强度变化的1800年周期（据Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf，2000）

 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=373474