美国和中国今冬为何这么冷：北半球冰盖融化与北半球低温暴雪

                               杨学祥，杨冬红

美国低温严寒已致8人冻死 40州发出警报

2018-01-03 08:50:00　来源: 人民网(北京) 举报

    人民网讯 综合美国媒体报道，对大部分美国人来说，2018年的第一周将在寒冷中度过，新年第一天，美国90%的的地区在冰点以下度过，低温仍在持续，然而最坏的却还没有来。本周, 一场新的暴风雪正在向东南方向移动, 将会给所到之处带来大量降雨和降雪。与此同时, 美国东北部正准备迎接另一场残酷的北极冷空气，本周末将出现再一次大幅降温。

    据美联社报道, 目前至少已有8人死于低温严寒。元旦，威斯康辛州密尔沃基（Milwaukee）发现了两具死于体温过低的尸体, 其中包括一名50多岁的男子和一名34岁的男子。北达科他州也有一名52岁男性被发现冻死在河边，最初有报道称，此人是无家可归的流浪者，但是后来警方证实此名不详身份男子并非流浪者。

    2日早上，全美国有40州因严寒或降雪而发出冬季警报。据报道, 从中西部到东北部, 到墨西哥湾沿岸, 将会普遍出现低温天气。3日上午，佛罗里达州东部将开始形成低气压, 给佛州西杰克逊维尔地区到佐治亚州南部带来降雨降雪。南卡州甚至会出现大雪覆盖在海滩上的景象，气温在摄氏0度以下。

    本文来源：人民网 责任编辑：苏泓珵_NBJ9980

http://news.163.com/18/0103/08/D77CK2VD00018AOQ.html

中央气象台发布今冬首个暴雪橙色预警

2018-01-04 15:19:39　来源: 新华网　

　　1月3日，在安徽省阜阳市，市民冒雪出行。当日，受冷空气影响，我国多地迎来降雪。 新华社发 戴文学 摄

　　新华社北京1月3日电（记者 侯雪静）中央气象台1月3日18时发布暴雪橙色预警，这是今冬首个暴雪橙色预警，中国气象局同时启动重大气象灾害（暴雪）三级应急响应。

　　中央气象台预计，3日20时至4日20时，陕西中南部、山西南部、河南大部、山东南部、湖北中西部、安徽中北部、江苏中北部等地有大到暴雪，其中，河南南部、湖北东北部、安徽中部等地的部分地区有大暴雪。上述地区新增积雪深度5至15厘米，局地可达20至30厘米。另外，湖南西北部、贵州东北部局地有冻雨。

　　记者从中国气象局了解到，河南、湖北、安徽、江苏、陕西、山西及可能受影响的省（区）气象局根据实际研判调整或进入相应应急响应级别，并按照气象灾害三级应急响应工作流程做相关应对准备。

　　（原标题：中央气象台发布今冬首个暴雪橙色预警）

http://www.dzwww.com/xinwen/guojixinwen/201801/t20180104_16869903.htm

安徽全省大到暴雪 合肥发布寒潮和暴雪橙色预警

2018-01-04 14:48:01　来源: 合肥晚报　作者: . 　　合肥发布寒潮和暴雪橙色预警

　　3日14时左右，合肥开始飘起雪花，合肥人终于迎来了今冬首场降雪。

　　合肥市气象台3日21时将暴雪预警信号由黄色提升为橙色。

　　全省范围大到暴雪气温直降

　　合肥气象台具体预报：4日白天：阴天有大到暴雪，偏北风3-4级，阵风7-8级，0~3℃。4日夜里到5日白天：小到中雪渐止转阴天，偏北风3级， -1~3℃。5日夜里到6日白天：阴天转雨夹雪或小雪，东北风3级，-3~5℃。8日起雨雪停止，转为晴好天气。

　　俗话说，下雪不冷，化雪冷，9-10日平均气温将降至0度以下，一定一定要做好防寒保暖工作。具体预报，7日：小到中等雨夹雪或雪，0~4℃。8日：阴天转多云，-5~4℃。9日：多云，-8~4℃。10日：多云到晴天，-9~6℃。

　　安徽省气象台预报，预计4日江北有大雪到暴雪，部分地区大暴雪。其间最大积雪深度：阜阳、六安、蚌埠、淮南、宿州南部、亳州南部、合肥北部、滁州北部和安庆西北部10～20厘米，局部超过30厘米；亳州北部、淮北、宿州北部8～15厘米；其他地区0～8厘米。6日前后我省还有一次雨雪过程。

　　气温越低，积雪深度增量就越大

　　10厘米降雪，为什么是暴雪？相信有许多网友有这样的疑问。气象专家介绍，按气象标准，暴雪是指12小时内降雪量大于6.0毫米或24小时内降雪量大于10.0毫米或积雪深度达8厘米的降雪过程。12小时6毫米，看起来不多啊！但是，请注意，1毫米降雪带来的积雪量不容小觑。

　　我国常年冬季积雪深度变化值和相应降雪量的比值平均为0.7厘米/毫米，也就是说，平均1毫米的降雪量对应积雪深度增加0.7厘米。不过，该比值会受到气温的影响，相同降雪量的情况下，气温越低，积雪深度增量也就越大。比如，当温度维持在-4℃以下的时候，1毫米的降雪基本就能够带来1厘米的积雪。

　　本次降雪与2008年降雪有差别

　　虽然本次降雪强度大、范围广，但与2008年的雨雪冰冻天气相比还是有很大差别。2008年1月10日到2月5日，共出现了4次强降雪过程。而今年强降雪过程只有一次，6-7日的雨雪过程相对较弱，影响将比2008年小得多。

　　张小雅 合肥晚报 ZAKER合肥记者 杨赛君

http://www.dzwww.com/xinwen/shehuixinwen/201801/t20180104_16869740.htm

安徽：暴雪红色预警 交通出行受影响

2018年01月04日 16:50 央视网

    央视网消息：昨天（3号）上午开始，安徽多地陆续出现降雪，降雪量逐渐加大。今天（4号）早上八点半，安徽省气象台针对明光市等五个市县发布了暴雪红色预警。

http://news.sina.com.cn/c/2018-01-04/doc-ifyqiwuw6276678.shtml

南京十年后再现暴雪红色预警 预计雪深将达25厘米

2018-01-04 15:34:00　来源: 澎湃新闻(上海) 举报

（原标题：南京时隔十年再现暴雪红色预警，为江苏首个发布此预警地区）

@扬子晚报1月4日消息， 1月4日14时10分和14点15分，南京的浦口区和六合区都升级暴雪橙色预警信号为暴雪红色预警信号，这也是江苏目前最先发布最高级别暴雪红色预警信号的地区。也是自2008年以来，南京地区时隔十年再发暴雪红色预警信号。目前，浦口和六合地区已出现特大暴雪，未来6小时累计降雪量将达到15毫米，雪深将达到25厘米，请注意防范。

http://news.163.com/18/0104/15/D7AM9AAN000187VE.html

河南继续发布暴雪红色预警

2018年01月04日 08:57 央视

    河南省气象台今天（4日）早上5点35分，继续发布暴雪红色预警，预计未来数个小时内，信阳、驻马店、漯河、南阳、洛阳、三门峡六个地区和周口、平顶山两地区南部及邓州、固始、新蔡降雪量将达15毫米以上，或者已达15毫米且降雪持续。

责任编辑：张义凌

http://news.sina.com.cn/o/2018-01-04/doc-ifyqinzs8423618.shtml

科普：美国今冬为何这么冷

2018年01月04日 11:39 新华网

　　新华社华盛顿１月３日电 受来自北极强冷空气影响，美国东部及中部多地近日遭遇罕见低温天气。“天太冷”一度成为美国社交媒体推特上讨论最多的话题。

　　美国这个冬天为何这么冷？一些气象专家解释说，这主要还是因为北极的极冷空气逃逸南下，影响了美国中东部地区。相比较而言，北极地区反而有所升温，例如２日的日间气温比常规情况下高出３．４摄氏度。专家称，受气候变化影响，这种区域性冷暖颠倒的现象近年发生得越来越频繁。

　　美国一家名为“大气环境研究”的商业机构冬季风暴专家朱达·科恩接受美国媒体采访时说，极冷空气通常会被“锁定”在北极的极地漩涡中。极地漩涡是活跃在极地高空的大规模冷性气旋，通常其影响范围仅限于极地和高纬度地区。“当极地漩涡减弱，就像是堤坝崩裂”，冷空气于是一路南下。

　　全球变暖为何还会频现冬季寒潮？美国俄克拉何马大学气象学教授贾森·富尔塔多解释说，许多人容易把天气和气候混为一谈。天气是针对某一地区几分钟、几天或几周内的短时气象现象，而气候是指几年甚至几十年的长期气象状况。“天气就像是人的情绪，频繁变化，气候则像是人的性格，是一个更加长期的。”

　　极地冷空气频繁南下背后的原因正是极地升温。据世界气象组织介绍，气候变化造成北极地区升温幅度比其他地区更大，极地与中纬度地区温差缩小，减弱了极地高压对极地漩涡的控制能力，导致极地漩涡向中纬度地区“游走”。

　　富尔塔多说，气候变化并没有使极地漩涡本身变得更强，但很可能使其更频繁移动，从而带来了更多极端天气。

　　据美国国家海洋和大气管理局的统计数据，２０１７年１２月最后一周内，美国有１６００多个日间低温纪录被追平或被打破。明尼阿波利斯、芝加哥、底特律和堪萨斯城上周平均气温均为有气象记录以来同期温度第二低，而匹兹堡、纽约等城市上周也挤进了有气象记录以来同期寒冷程度的前五名。

　　让美国人“心寒”的是，寒潮预计还会持续数日。

http://news.sina.com.cn/o/2018-01-04/doc-ifyqinzs8497288.shtml

2014年的科学解释

北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性研究

杨冬红^1,2, 杨德彬³, 杨学祥⁴

1 吉林大学古生物学与地层学研究中心, 长春  130026

2 吉林大学东北亚生物演化与环境教育部重点实验室, 长春  130026

3吉林大学地球科学学院, 长春  163001

4 吉林大学地球探测科学与技术学院, 长春  130026

摘  要  2006-2013年北半球频遭低温暴雪袭击。引力模型得出了可靠的计算结果：北极冰盖大量融化导致北极地区海平面和大气等位面的大幅度下降，气压和液压迫使北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区。

极地冰盖融化后全球海平面都将上升，这是一个错误的观点。最新研究表明，如果格陵兰冰盖完全消失，格林兰冰盖融化可导致其附近海平面将下降100m，北苏格兰的海平面将下降3m，冰岛周围海平面将下降10m，欧洲大多数海岸的海平面上升，它们远远小于全球平均7m的水平。世界距冰盖更远的地方，海平面的上升一定会高于全球的平均水平。南美部分地区形势恶劣，海平面将上升10m。由于地球重心的变化，地球内核南移，北极和南极海平面分别下降和上升1.54m。大气等位面的变化幅度将是海平面变化幅度的133倍。

近期北极海冰和冰盖的融化只是模型的一个缩影。北极大量冷水和冷空气在下降等位面的压力下流过北半球中低纬度地区，导致北半球频遭低温暴雪袭击。

关键词  冰盖，海平面，气压，低温，地震

Study on the relation between ice sheets melting and low temperature in Northern Hemisphere

YANG Dong-Hong^1, 2, YANG De-Bin³,YANG Xue-Xiang⁴

1 Research Center of Palaeontology & Stratigrfaphy, Jilin University,Changchun 130026,China

2 Key-Lab for Evolution of Past Life and Enviroment in Northeast Asia, Ministry of Eduation China, Jilin University, Changchun 130061, China

3 College of Earth Science, Jilin University, Changchun 130061, China

4 College of Geo-exploration Science and Technology, Jilin University, Changchun 130026, China

Abstract: The greenhouse is not only one effect of global worming and CO₂ is not the most inportant factor of greenhouse, but water vapor. The water vapor may close over the sun, if the water vapor become in to cloud. Because the energy of the sun can get together into other form of energy, we can explain the natural huge change by the solar energy, such as “cold energy into the bottom of the ocean” and “sea become into boiler”. The other reason is the different distribution of solar energy in to different layeres of the earth, such as energy leak in ozonosphere and magnetic sphere. Theclimatic changes have an approximately-60-year oscillation, an approximately 200-year oscillation, an approximately-1800-year oscillation, et al., which are corresponded with tides circle. Therein, lunar oscillation circle with a 179-200-year has a significant function in sunspot, tide oscillations and the circles of climatic change. The research results show that climatic changes are not only the result of the atmosphere itself, but also related to someinformation on variation of planet movement which could be used for climate forecasting. The sunspot prolonged minimum began in 2007, the regulation shows that global changes may enter into low temperature and chilliness flood from 2007, and achieve climax from 2020, the protection against low temperature should be ready. A 10-year prediction has the sun devoid of sunspots when it should be covered with them. Sunspots might disappear entirely for the first time in approximately 400 years, a hibernating sun would have only a slight cooling effect on climate.

Key words: tide; earthquake; sunspot; greenhouse effect; oceanic temperature

2006-2013年北半球频遭低温暴雪袭击。从中国的情况看，最近的5个冬季更出现了3个明显的“冷冬”。我国平均气温2011年是最低值。与我国类似，欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。与近几年相比，2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况基本是最严重的^[1]。

北极海冰覆盖面积自20世纪就开始记录，上世纪60年代，北极冬季海冰覆盖面积为1400万-1600万平方公里，夏季末海冰覆盖面积为700万-900万平方公里，此后北极海冰面积持续下降。海冰最低覆盖面积出现在2005年、2007年、2008年和2010年的9月份，最低记录是2007年428万平方公里，这一最低记录于2012年再次被打破。2012年11月，世界气象组织在多哈举行的联合国气候大会上发布报告称，从2012年3月至9月间，北极海冰消失了1183万平方公里，比整个美国还要大。因此，北极周围海冰面积“创下了历史新低”①。

2012年秋季，北极海冰的面积与体积均降至历史最低点。但根据位于美国科罗拉多州的美国国家冰雪数据中心（NSIDC）2013年3月25日公布的卫星图像显示，最近一段时间，北极海冰的面积又逼近这一最低点，随时可能“打破纪录”。“北极海冰正在迅速融化，目前的面积甚至不足30年前的两成，导致北极变暖。”美国罗格斯大学沿海和海洋科学研究所的专家詹妮弗·弗朗西斯说，这正是全球气候变暖的“症状”，并令北极地区的冷空气南下②。

但是，全球变暖如何导致北半球气候变冷，专家并没有给出相关的变化机制。

根据最新的理论预测，如果格陵兰冰盖完全消失，格林兰冰盖融化可导致其附近海平面将下降100m，北苏格兰的海平面将下降3m，冰岛周围海平面将下降10m，欧洲大多数海岸的海平面上升，它们远远小于全球平均7m的水平。但是，所有的冰融水都会流向各地，所以，世界距冰盖更远的地方，海平面的上升一定会高于全球的平均水平。南美部分地区海平面将上升10m（见图1）^[6]。图1 中的箭头是本文作者添加的，表示流体在压力变化条件下的流动方向。

图1 格林兰冰盖和南极西部冰盖融化导致的全球海平面变化

Fig 1 Global change of sea level due to Greenland melting or West Antarctica melting

南极西部冰盖的命运更难于预测，许多冰盖位于海平面之下数百米的岩石上，使其非常脆弱。暖水融化海冰比暖空气更快，假若暖流在下边开始掏空海冰，不稳定的南极冰盖就会比格林兰冰盖更快瓦解。假若海水退却，暴露在暖流中的海冰将减少，这是一种消极的反馈，将减慢冰盖的退却^[6]。事实上，格陵兰冰盖融化导致南极周围海域相对较暖的海水上升和格林兰冰盖附近海平面海退，这有利于南极西部海冰融化和减慢格陵兰冰盖的融化速度，形成北冷南热的气候新格局；同样，南极西部冰盖的融化导致北极冰盖周围相对较暖的海水上升和南极冰盖西部附近海平面下降，这有利于北极冰盖的融化和减慢南极冰盖的融化速度，形成北热南冷的气候新格局。由此导致的全球南北冷热反向的周期变化，对全球近期气候变化有重大影响。这是对全球气候南北震荡的最好解释。

    北极大气等位面下降导致北半球低温暴雪频发

两极冰盖的形成和消失不仅与气候变化有关，而且对局部气候产生重大影响。海洋学的长期研究表明，格陵兰冰盖的融化，在使地球大多数地方的海平面上升的同时，也使冰盖周围2000km之内的海平面下降，导致全球海平面南升北降（融化冰盖周围）的格局。大气等位面也有同趋势的变化，它们都是冰盖融化后地球重力场在地球质量重新分布后的重力等位面，在大气等位面和海平面接近的地方，两者的变化幅度也非常接近。

格陵兰冰盖的融化后，在融化的冰盖周围海平面下降的同时，北极地区大气等位面也同时下降，迫使北极冷水和冷空气向北半球中低纬度流动（见图1箭头方向），这是北极冰盖大面积融化后，北半球遭遇大规模冰雪严寒袭击的原因。欧洲距离格陵兰最近，压力梯度也最大，遭受严寒暴雪的强度也最大^[7]。这表明，大自然对冷暖变化有自我调节机制。

值得一提的是，北极流出的空气和海水是最冷的，导致北半球中低纬度地区气候变冷；经过半球之间的运移和热带地区的加热，涌入南极的空气和海水是相对温暖的，它将导致南极海冰的快速融化，重复北极的类似过程。2005年以来北极地区海冰和冰盖的大量融化仅仅是一个规模小得多的缩影。国内外研究显示，北极海冰的减少与极地区域高压产生有关，冰盖融化后产生的北极大气等位面大幅下降，是极地区域高压产生的主要原因。

参考文献

杨冬红，杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008，23 (6): 1813～1818

杨冬红, 杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2):610-615.

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.