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气候变化60年周期：拉马德雷现象
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气候变化60年周期：拉马德雷现象
杨学祥
杨学祥
近十年研究发现，厄尔尼诺（El Nino）和拉尼娜（La Nina）的发生与更大时间尺度的“太平洋十年
涛动”（Pacific Decadal Oscillation，缩写为PDO）密切相关。PDO是近年来揭示的一种年代际时间尺
度上的气候变率强信号，它是叠加在长期气候趋势变化上的一种扰动，直接造成太平洋及其周边地区气候
的年代际变化，影响厄尔尼诺—南方涛动（El Nino South Oscillation，缩写为ENSO）事件的频率和强
度。1976-1977年北太平洋出现了一次显著的气候年代际突变现象，直到上世纪八十年代末，人们才开始
对引起这种现象原因予以关注。
PDO是一种高空气压流，其“暖位相”和“冷位相”两种形式分别交替在太平洋上空出现，每种现象
PDO是一种高空气压流，其“暖位相”和“冷位相”两种形式分别交替在太平洋上空出现，每种现象
持续近二十年至三十年。近一个世纪以来，PDO已经出现两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生在
1890-1924年，而“暖位相”发生在1925-1945年；第二周期的“冷位相”发生在1946-1976年，而“暖位
相”发生在1977-1999年。2000年进入第三周期的“冷位相”。气候的温暖期对应暖位相，寒冷期对应冷
位相，一个周期为50-70年。
“拉马德雷现象”是美国海洋学家斯蒂文•黑尔于1996 年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋
“拉马德雷现象”是美国海洋学家斯蒂文•黑尔于1996 年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋
涛动”(PDO)。科学研究的初步结果表明，PDO 同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着
极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”，“拉马德雷”一词在西班牙语中的意思
也正是“母亲”。
1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共23次。在1889-1924年PDO“冷位相”发生6（1900年以来
1889年以来，全球大于等于8.5级的地震共23次。在1889-1924年PDO“冷位相”发生6（1900年以来
国外数据：2）次，在1925-1945年PDO“暖位相”发生1（1）次，在1946-1977年PDO“冷位相”及其边界
发生11(7)次，在1978-2003年PDO“暖位相”发生0次，在2004-2008年PDO“冷位相”已发生5次。规律表
明，PDO冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了PDO冷位相时期，2000-2030年是
全球强震爆发时期和低温期[12，27]。郭增建的“深海巨震降温说”是PDO冷位相与低温冻害对应的物理
原因。
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
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8.5级和大于8.5级的海震[10]。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
。郭增建的“深海巨震降温说”是一种合理的解释。
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。1868年以后的北半球温
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。1868年以后的北半球温
度下降与1868年和1877年间的智利两个Mt9.0级大地震有关。1900年以后的北半球的温度下降可能与1906
年厄瓜多尔Mw8.8级大地震以及太平洋和印度洋周围大量Ms8级以上的大地震的数量特多有关。1952年之后
的温度短时下降以及1960年以后的明显的长时段下降可能与1952、1957、1960和1964年的4次Mw9.0~9.5级
的环太平洋大地震有关。由于1960年智利特大地震为Mw9.5级，1964年阿拉斯加大地震为Mw9.2级，所以
1960年以后北半球和中国气温下降明显，而且持续时间也很长。1833年苏门答腊9级地震、1837年智利瓦
尔的维西9.25级地震和1841年堪察加9级地震组成一个9级以上地震小高潮，对应1833年之后气温的低水平
段[18]。
强震与全球气候变化关系的地球物理解释是：全球变暖导致的海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，
强震与全球气候变化关系的地球物理解释是：全球变暖导致的海平面上升，破坏了地壳的重力均衡，
引起加载的海洋地壳均衡下沉，由此而引发的深海强震和海啸又将迫使深海冷水上翻到海洋表面，从而将
会引发全球变冷。这就是大自然的自调节作用[13，27-28]。
参考文献
1. 10． 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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全球变暖，为何“冬天越来越冷”？
时间:2012年02月14日 06时57分 来源:文汇报 作者:郭起豪 赖敏
时间:2012年02月14日 06时57分 来源:文汇报 作者:郭起豪 赖敏
水管被冻裂、“冰雾”频现、冰凌连连、环渤海渔船被冰冻、多所学校“被冻”停课、人畜冻死冻伤
频现……尽管这些没有好莱坞大片《2012》描绘的场景吓人，但这个冬天老天爷真是有点“鬼”，低温冷
冻制造的麻烦频频在欧亚地区上演。
这个冬季，欧亚地区的持续低温冷冻，是否“极端”和“异常”呢？在全球变暖的趋势下，为何我们
的冬天反而变得更冷呢？难道是全球变暖真的停滞了？针对这些问题，《科技文摘》专刊特约请《中国气
象报》记者采访权威气象专家为读者解疑释惑。
“低温纪录”被频繁刷新
春节长假期间，武汉虽未遭遇雨雪天，但最低气温跌破冰点，天然气用气量达到2600万立方米，再创
新高；在浙江金华各大医院，倒下的大多是坚信能扛得住低温冷冻的年轻人；冷冻令广东佛山大部分景区
游客量锐减。而2月6日北京市民度过了一个冷意十足的元宵节。夜间跌至零下12℃的最低气温，加上6级
北风加剧了人们的寒冷感觉，让这个元宵节成为北京入冬以来最冷一天。
“入冬以来，我国总体偏冷，部分地区出现极端低温。”中国气象局国家气候中心首席预报员艾婉秀
介绍，全国平均气温为-5.5℃，较常年同期偏低1.0℃，比去年同期偏高0.5℃，为1986年以来同期次低值
，仅高于2010年。
来自国家气候中心的监测显示，黑龙江、吉林、内蒙古部分地区最低气温达-30℃～-40℃，内蒙古图
里河-46.9℃、额尔古纳-45.1℃；内蒙古呼伦贝尔连续12天最低气温在-40℃以下。一些地区出现极端低
温事件，内蒙古满洲里、新疆轮台、西藏贡嘎日最低气温分别达-44.9℃、-25.6℃、-17.0℃，创历史新
低；河北唐山、云南陆良和石林、甘肃渭源日降温幅度突破历史极值。
这个冬季，低温雨雪对我国农业生产和交通运输造成一定影响。在江南及贵州、云南，持续低温阴雨
雪致使部分农作物遭受冻害；内蒙古东北部持续低温造成牧民受灾、牲畜死亡；在新疆伊犁河谷，持续降
雪和低温造成冰凌堵塞河道，部分农田、房屋被淹；环渤海冰情不断发展，渤海海冰超过2.7万平方公里
；山东胶州湾海冰厚达半米，几百艘渔船被冻在海上。
不只如此，欧洲不少国家以及日本同样遭受低温冷冻影响，且其影响程度大。今年1月以来，欧洲中
部至亚洲东部气温偏低2～4℃，其中中亚至东亚北部偏低4～6℃；欧洲先后经历了4次寒潮过程，持续低
温超过20天。
低温纪录在各地屡屡出现。欧洲部分地区出现百年来最低气温，乌克兰、波兰、罗马尼亚等中东欧国
家部分地区最低温度跌破-30℃；2月2日，捷克最低气温达-38.1℃，波兰部分地区降至-32℃。在亚洲，
日本和韩国也遭遇了近几年最寒冷的冬季，日本38处观测点的气温跌破有气象观测以来的最低纪录，北海
道最低气温达到-32.6℃，创下日本全国的最低气温纪录；韩国首尔2月2日气温降至-17℃，为近55年来最
低。
而与这一系列“冰冷”的数据相伴的还有：法国41个省因大雪或严寒宣布进入警戒状态。持续严寒大
雪天气造成欧洲超过300人死亡。日本青森市部分地区最大积雪深度超过4米，新潟县关山地区创下当地2
月份最深积雪纪录，日本北部持续数周的暴雪造成63人死亡。
大气环流异常引发极端气候事件链
从欧洲严寒到日本雪灾以及中国持续低温，全球似乎正在经历着“最冷”的冬天。对于这些严寒事件
的成因，国家气候中心副总工程师张培群表示，这与北半球极高地区以及极地地区大气环流变化有关，有
两个最直接的原因。
他认为，一是西伯利亚高压。这是北半球特别是欧亚地区控制冷空气的主要系统。西伯利亚高压偏强
意味着冬季风比较强冬天比较冷，今年冬季西伯利亚高压就是偏强的。二是北极大气环流转换。
张培群解释说，北极地区大气环流有两种状态，一种是冷空气收缩在极地，另一种是收缩在北极地区
的冷空气向外扩散。扩散路径有两条，一条是沿着欧洲中部地区向南扩散，这就给欧洲带来了严寒天气；
另一条是沿着亚洲东部地区扩散，导致日本从1月16日以后暴雪十分明显。
用专业术语讲，当北极涛动处于正位相时，极地地区和极地外的中高纬地区气压场形成“南高北低”
形势，冷空气滞留极地；相反，当北极涛动为负位相时，形成“北高南低”形势，极地冷空气扩散南下，
给中高纬地区带去寒冷天气。
他分析称，今年1月开始维持了长达四个月正位相的北极涛动逐渐减弱，1月20日左右迅速向负位相发
展，之前一直停留在极地的冷空气爆发南下。由于在欧洲、日本至西北大西洋一带高空气压相对较低，形
成两条冷空气南下的有利路径，使欧洲、日本出现罕见寒流暴雪天气。
世界气象组织2月7日发布消息说，根据成员气象组织提供的信息，近期欧亚大陆部分中纬度地区出现
的寒冷天气与北极地区大气环流现象——“北极涛动”的变化密切相关。近一段时间以来，北极涛动处于
负位相，导致冷空气南侵至欧亚大陆中纬度地区，而暖空气则北上北极地区，出现“南寒北暖”局面。
“入冬以来，欧洲强寒潮、日本暴雪和中国低温实际是相同大气环流异常引发的极端气候事件链。”
国家气候中心气象服务首席陈峪认为，极端低温冷冻在这个季节并不少见。近年来，1月份欧洲都出现不
同程度的寒潮暴风雪天气。
不过，今年欧亚持续寒冷灾害，国内外大气科学界均给予密切关注。英国牛津大学灾难风险研究所所
长麦克夏利博士认为，虽然欧洲遭遇了寒潮袭击，但这样的低温天气并不反常。欧洲科学家在英国《独立
报》上发表文章认为，北冰洋海冰融解消退是造成这一反常天气的主要原因。而该事件同时也意味着，全
球气候变暖对世界气候的影响正在越来越明显。德国波茨坦气候影响研究所的拉姆斯多夫表示，由于气候
变暖，北极冰盖体积减少。极地海洋一旦缺少冰层覆盖，其海面相对温暖的空气就会向寒冷的高空移动，
影响极地大气循环。这样，极地冷空气在高压系统推动下，向北半球大陆地区进发，导致地区气温骤降。
全球变暖进入停滞期？
遇有持续低温冷冻天气，对于全球变暖的质疑总是此起彼伏。全球变暖了，可是为何我们的冬天变得
更冷了呢？难道是全球变暖停滞了？提及对未来的气候变化走向，总会听到地球“继续变暖”和“进入小
冰河期”等不同观点的交锋。
有研究认为，1999年以后，全球气候变暖进入了一个停滞期。中国工程院院士丁一汇认为，“现在得
出这一结论为时尚早。全球变暖是一种平均趋势，在这个过程中还受到其他因素的影响，造成了年际（不
同年份）的波动和年代际（十年周期）的波动。全球变暖在时间上并不是均匀的，有相对的冷期，也有相
对的暖期，但总体趋势是上升的。”
近百年（1906年至2005年）温度曲线明显出现两次年代际尺度的冷期和两次年代际尺度的暖期，1920
年至1940年的20年间是一个增暖的峰值时期，上个世纪70年代至上世纪末是另一个明显增暖时期，而20世
纪初的20年间和1950年至1970年的20年间是相对冷期，特别是近40年至50年，增温更加明显。
“确定气候变化是否发生了真正的变迁或变动，至少需要考察30年的平均值变化。”丁一汇表示，
1981年至2010年30年间的气候平均值相比此前30年（1951年至1980年）的平均值，趋势仍然是增暖的。
在丁一汇看来，之所以有研究得出气候变暖趋势已停滞或减弱的结论，很可能是因为这个研究没有充
分应用北极地区的气候资料。而北极是全球温度增加最迅速、最明显的地区。
丁院士认为，从目前来看，全球气候变暖停滞的观点虽然并不完全符合实际，但仍有重要意义，丁院
士说，在这一点上，他和国内外一些专家都有同样的看法，即1999年后的十年时间里，北极以外地区的平
均温度没有增加，这可能是受到了海洋变冷和太阳活动减弱等自然变化的影响。
“如果仅从温室气体的增温效应看，今后全球变暖的速度将会加剧是可能的，但还存在不确定因素，
除了全球温室气体减排的努力状况外，尚难确定海洋等产生的升温或降温作用到底有多大，即自然因素在
多大程度上可以减弱或抵消人类活动的因素。”丁一汇表示。
科学界已认识到近期气候变化预测问题的重要性，现在不仅强调未来百年气候变化预测，还非常重视
对未来20年至30年气候的预测，因为这种相对短尺度的气候变化预测更具实用价值。然而在全球现有的近
30个气候预测模式中（包括中国的两个气候预测模式），只有少部分具备预测未来20年至30年气候变化的
能力，而且这些模式的预测结果也有很大差别，这是目前气候预测的难题之一。我国也刚刚开始这方面的
工作，估计要比较明确地回答全球气候近期变化的详细和可信的演变，需在数年之后。
“小冰河期”真的来了吗？
最近，部分媒体转载了美国世界新闻网“全球或迎来20年‘小冰河期’”的报道。来自美国的一些科
学家根据对太平洋和大西洋海水温度的自然周期分析，做出解释说欧亚地区的严寒天气意味着地球开始变
冷，即将进入与历史上的小冰期类似的寒冷期，全球气候变暖已经停止，并开始变冷，而欧亚地区的严寒
只是全球变冷的开端，这样的寒冬可能会持续20-30年。这些报道引起广泛关注，“小冰河期”真的来了
吗？
对此，张培群表示，最近，“小冰河期”等颇为吸引眼球的词语，被媒体频频转载使用，会使人误解
气候变化真相。世界气象组织指出，实际上，欧洲2009-2010年冬季的寒潮来得更早，持续时间更长，自
2009年12月开始，贯穿整个2010年1月和2月的大部分时间。而2006年冬天，情况也比今年严重。可是冬季
的阶段性寒冷天气过后，全球气温仍然转为偏暖的趋势。如果看北美的天气，恐怕人们只会想到全球气候
变暖。
监测数据显示，冬季以来，同属北半球的北美气温持续偏高，大部地区较常年同期偏高1～4℃；1月
，北美平均气温-2.6℃，较常年同期（-5.2℃）偏高2.6℃，为近65年来的第2高值，较2006年偏高1.7℃
，美国加利福尼亚州连日出现反常高温，长滩机场气温超过30℃，打破了最近40年的纪录。
“或许我们已经进入了又一个可能持续20-30年的冷期，但这样的冷期也是在近百年全球变暖总体趋
势上的冷波动期，处于冷期间的冬季可能不会像上世纪80年代后的连续暖冬那样，甚至可能出现超过上世
纪50至70年代的寒冷天气，但目前看来这也是变暖趋势中的冷阶段，而不是真正的冰期。”张培群认为。
事实上，早在2009-2010年冬季欧洲和中国出现极端冷事件时，丁一汇院士就分析称，未来世界是否
会进入“小冰河期”很难定论。气候变化是很复杂的科学问题，影响气候变化的因子非常多，忽略任何一
个因子，都可能影响预测的准确性。从人类活动、自然外强迫、气候系统内部变化这三类影响气候变化的
因素分析来看，按照平均60年的周期算，以1998为界，预计未来十几年气候仍然继续变暖，但遭遇冷事件
的风险增加了，冷事件造成的灾害影响可能会越来越大。本世纪以来的“冷插曲”正反映了这一特点。这
个波动究竟会持续多长时间，则是气候研究的一个挑战，仍需要综合考虑，分析自然的因素和人类活动因
素多重影响作用。
诸多科学家曾根据太阳活动周期预测21世纪20-30年代世界将进入相对冷的时期，北京大学大气科学
系教授王绍武认为，“这种预测是有可能的。但是，是不是现在就会进入寒冷时期，对未来的气候预测，
还没有较好的、各方都能接受的模式。目前各界只是开始重视讨论这个问题。至于世界究竟何时进入寒冷
期、寒冷期会持续多长时间、寒冷期强度有多强等问题，还需要严格地研究，才能给出比较确切的预测结
果。”
名词解释
北极涛动
指北半球中纬度地区（约北纬45度）与北极地区气压形势差别的变化。它是一个代表北极地区大气环
流的重要气候指数，可分为正位相和负位相。北极通常受低气压系统支配，而高气压系统则位于中纬度地
区。当北极涛动处于正位相时，这些系统的气压差较正常强，限制了极区冷空气向南扩展；当北极涛动处
于负位相时，这些系统的气压差较正常弱，冷空气较易向南侵袭。
从21世纪初开始，北极涛动正位相逐步减弱，开始向负位相发展，也就意味着，“南高北低”逐渐转
为“南低北高”，北极极地中心逐渐被高气压控制，之前一直限制在极地范围的冷空气就被排挤南下，导
致寒流出现，从而影响北半球中高纬度地区的气温。普遍的观点认为，2009年-2012年，全球大范围寒潮
天气的出现，北极涛动负异常是主要原因。
小冰河期
指一段在中世纪温暖时期之后开始，全球气温出现下降的现象，时间约在自1550年至1770年这150年
间，结束于20世纪初期。小冰期带来的影响，除了气温下降外，还使得植物生长季节变短，土壤较温，使
粮食作物产量变少，谷物价格上升，造成全球各地频繁出现饥荒与瘟疫。因为死亡率上升，致使全球人口
增长率在这段时间减缓。
小冰期的成因目前尚不十分明确，主流的说法是地球轨道变化、太阳活动偏弱以及大规模火山爆发等
。
大气环流
指地球表面上大规模的空气流动，以及(与较小规模的海洋环流一起[1])重新分配热量和水汽的途径
。
大气环流主要表现为，全球尺度的东西风带、三圈环流(哈得莱环流、费雷尔环流和极地环流)、定常
分布的平均槽脊、高空急流以及西风带中的大型扰动等。大气环流既是地－气系统进行热量、水分、角动
量等物理量交换以及能量交换的重要机制，也是这些物理量的输送、平衡和转换的重要结果。太阳辐射在
地球表面的非均匀分布是大气环流的原动力。
大气环流构成了全球大气运动的基本形势，是全球气候特征和大范围天气形势的主导因子，也是各种
2012-2-13 06:48 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:大冰期 冰期 小冰期
大冰期和小冰期的周期规律
杨学祥
了解过去才能理解现在，认识了过去和现在才能预测未来。对于极端气候惊诧莫名的气象专家，大部
分是属于做短期天气预报而对气候变化历史很少了解的天气预报员。百年以上的气候变化历史表明，气候
冷暖变化符合自然周期规律分别为3亿年、10万年、1800年、200年和60年。剧烈的冷暖变化符合自然规律
。
3亿年大冰期周期
时间表：
200万年以来第四纪大冰期；
2.8亿年前石炭二叠纪大冰期；
5.95亿年前的前寒武纪大冰期
形成原因：与3亿年太阳系的银河年轨道有关。
10万年冰期和间冰期周期
在第四纪大冰期中，每个10万年就发生一次冰期和间冰期的转换，与地球轨道偏心率的10万年周期对应，
末次冰期发生在18000年前。
1200-1800年的小冰期周期
早在20世纪70年代，竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究，发现我国近5000年来，就有四次温暖
期和四次寒冷期交替出现。
第一温暖期
公元前3000年-公元前1000年前左右，这个时期我国大部分时间的年平均气温比现在高2℃。
第一寒冷期
从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。
第二温暖期
从公元前770年到公元初年，又进入一个新的温暖时期。
第二寒冷期
从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，又进入第二个寒冷时期，在当时的南京，冬天温度
比现在要低，结冰是很常见的。
第三温暖期
从公元600到1000年，即隋唐五代时期，是第三个温暖期，当时在中国的首都长安，广泛种植着喜热喜雨
的竹子。
第三寒冷期
从公元1000到1200年，即宋朝是第三个寒冷期，温度比现在要低1℃左右。
第四温暖期
从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北
方限，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，退到广东、云南等地。
第四寒冷期
公元1300年以后，即明清时代，是第四个寒冷期，温度比现代低1-2℃。
美国科学家相信，即使没有温室效应, 地球自己的卫星月球也会使地球的温度上升。加州大学圣地亚
哥分校海洋学研究所的查尔斯. 季林说，月球通过影响地球上的潮汐使地球的温度上升。
杰拉尔德. 邦德通过分析大西洋底的沉积层，发现地球的寒冷期和温暖期出现有规律的波动，波动周
期大约为1500~1800年。季林认为，地球、月亮和太阳相对位置的变化会引起潮汐强度的逐渐变化，其周
期与邦德提出的“气候周期”是一致的。潮汐大时，就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水
可以冷却海洋上的空气。潮汐小时，海洋深处的冷水很难被带到海面，世界就变得暖和。据季林的计算，
大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，从那以后逐渐减弱，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。这个效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪。
200年的太阳黑子极小期
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)
21世纪极小期 （21th Century Minimum ）(2007-20??)
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)
21世纪极小期 （21th Century Minimum ）(2007-20??)
相应潮汐高潮年为1264、1425、1629、1974年。
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。
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