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最大南极海冰面积阻止最强厄尔尼诺发生:南极海冰和厄尔尼诺的关系
吉林大学:杨学祥,杨冬红
厄尔尼诺又回来了
作者:崔雪芹 来源:中国科学报 发布时间:2015-6-4
目前美国气候模型分析显示,此次厄尔尼诺的强度可能堪比1997~1998年的那轮厄尔尼诺。
刚入夏不久,北京气温已经一连多日达35℃。记者从国家气候中心了解到,厄尔尼诺对我国气候产生了重要影响。特别是5月以来,我国南方暴雨频繁,北方出现高温天气。北京5月下旬平均气温较常年同期偏高3.2℃,为近14年来同期最高。
同时,厄尔尼诺在全球也形成强烈影响。近日,高温热浪横扫印度,使该国部分地区温度超过60℃,目前已导致1000多人死亡;5月底,美国得克萨斯州休斯敦市遭受强风暴袭击,布兰科河发生1929年以来最大洪水,造成多人死亡;经历了近85年来最严重干旱的巴西近日旱涝急转、暴雨成灾。
此轮厄尔尼诺强度如何?
厄尔尼诺是热带中东太平洋海表温度持续大范围偏暖的现象,名字来源于西班牙语,原意是“圣婴”,因其最早被南美秘鲁沿岸的渔民发现、并经常在圣诞节前后达到最强而得名。厄尔尼诺事件是当前科学预测气候的主要因子,一般2~7年发生一次。
自1951年以来,历史上共发生13次厄尔尼诺事件,其中3次为强事件,分别出现在1982/1983年,1986/1988年和1997/1998年。
据美国国家海洋和大气管理局“气候预测中心”(CPC)在5月中旬发布的报告中说,截至5月初,赤道太平洋海域已出现轻微至中度的厄尔尼诺,厄尔尼诺“几乎肯定”会持续贯穿北半球整个夏天。
关于此次厄尔尼诺的强度,有专家表示,目前“仍存相当大的不确定性”。美国夏威夷大学的阿克塞尔·蒂默曼则认为,这次很可能是一个“超级厄尔尼诺”,“海面下的水温非常高,不仅向东移动而且将抵达海面”。据蒂默曼介绍,目前美国气候模型分析显示,此次厄尔尼诺的强度可能堪比1997~1998年的那轮厄尔尼诺。
而据国家气候中心预测,厄尔尼诺事件将持续发展至秋季,并达到中等以上强度,比目前历史上最强的1997~1998年的厄尔尼诺强度弱,不会出现史上最强厄尔尼诺事件。但厄尔尼诺事件对天气气候会产生明显影响。
厄尔尼诺的脚步或被抑制?
对厄尔尼诺形成的评判标准国际上存在一定差别。据北京师范大学地标过程与资源生态国家重点实验室副主任董文杰介绍,科学家目前采用赤道中东太平洋平均海表温度距平(指当前值与常年同期值之差)作为厄尔尼诺事件的判定依据。当海水表面温度持续6个月以上比常年同期偏高0.5℃,则确认为一次厄尔尼诺事件。厄尔尼诺事件的强度越大,持续时间越长,对全球气候产生的影响也就越大。
去年,世界气象组织和多国气象局公布的数据均显示,2014年是自1880年有记录以来最暖的一年。实际上,自去年10月底,中国国家气候中心在历时半年的跟踪监测后曾对外宣布,厄尔尼诺事件自2014年5月起已经形成。而2015年进入5月以来,美国、澳大利亚、日本等国气象部门也纷纷表示,厄尔尼诺真的“回来了”!
那么,是什么阻碍了厄尔尼诺在去年6月至8月继续向前奔跑?中国气象科学研究院副研究员苏京志认为,热带太平洋年代际背景场起到重要的作用。“自2000年之后,全球气候背景呈现为拉尼娜形态,海温异常沿赤道的东西梯度被削弱,不利于形成强西风,从而抑制了厄尔尼诺的迅速发展。”他带领的团队在对比1981~2000年期间的各次厄尔尼诺事件后发现,在近期的几次事件发生期间,副热带东南太平洋的海温异常偏低,东南信风异常增强,阻碍着厄尔尼诺的发展。
苏京志表示,应特别注意副热带太平洋的冷海温异常,该现象很可能通过增强信风抑制厄尔尼诺的发展。这种情形在2012年夭折的厄尔尼诺事件中也曾出现过。
应注重综合监测预测
面对厄尔尼诺,如何趋利避害是全球各国共同面临的问题,也将是2015年联合国巴黎气候大会面对的棘手难题。
国家气候中心的专家针对此次厄尔尼诺提出了应对方案:首先,要做好防范极端天气气候事件的准备,各地应作好暴雨洪涝、高温干旱等气象灾害以及极端天气气候事件的防御准备;其次,江南、华南部分地区6月须加强防范暴雨洪涝,西南、西北部分地区须防御气象干旱。
国家气候中心气候监测室高工孙丞虎指出,应该注重综合监测、预测包括厄尔尼诺在内的多种因素的变化,防范可能发生的灾害,争取做到趋利避害。
《中国科学报》 (2015-06-04 第4版 综合)
https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2015/6/300744.shtm
一、预测:2014-2015年发生的厄尔尼诺要比1997-1998年厄尔尼诺弱
2014年3-5月,世界气象组织和各国著名气象机构纷纷预测2014年7月将发生最强厄尔尼诺,使2014年成为最热年。
我在2014年5月4日指出,最强厄尔尼诺不会重演。
按照日食-厄尔尼诺系数理论,连续多次日食发生在两极,易发生厄尔尼诺事件。1999年林振山等人给出2014-2015年日食-厄尔尼诺系数累计值为12,有利于2015年厄尔尼诺事件发生。依据同一原理,赵得秀认为,2014-2015年将发生强厄尔尼诺事件。这一数据与1997-1998年发生最强厄尔尼诺的条件相同。
除此之外,1995-1997年和2014-2016都是月亮赤纬角最小值时期。这两个重要的相同点使它们有许多相似之处。
但是,1997-1998年与2014-2015年比较有一个重要的不同点:前者处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期,厄尔尼诺得到增强;后者处于2000-2030年拉马德雷冷位相时期,厄尔尼诺受到抑制。
因此,2014-2015年发生的厄尔尼诺要比1997-1998年厄尔尼诺弱很多,最大的可能是发生在2015-2016年。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-791339.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-766497.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-792743.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-818548.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-826059.html
我们在2014年7月15日指出,判断最强厄尔尼诺发生条件的重要标准是拉马德雷现象(亦称太平洋十年涛动,英文缩写为PDO)的位相变化:在拉马德雷暖位相,厄尔尼诺得到增强,拉尼娜受到抑制;目前处于拉马德雷冷位相,厄尔尼诺受到抑制,拉尼娜得到增强。在西班牙语中,厄尔尼诺是圣婴,拉尼娜是圣女,拉马德雷是母亲。1951年以来,全球共发生了2次极强厄尔尼诺事件,分别为1982年到1983年事件,以及1997年到1998年事件,都处在1977-1999年拉马德雷暖位相时期。2000-2030年为拉马德雷冷位相时期,发生最强厄尔尼诺的可能性很小。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-811702.html
11月18日-1月23日为地球自转加速阶段,有利于厄尔尼诺的形成。厄尔尼诺通常发生在12月25日圣诞节前后,所以被称为“圣婴”。
2月是南半球的夏季,南极半岛海冰达到最小值,打开德雷克海峡通道,减弱秘鲁寒流,有利厄尔尼诺的形成。
这两种因素使厄尔尼诺发生在2015年初的可能性最大。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828641.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-844478.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-848705.html
谁的预测更准确?
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828641.html
二、预测:2015年比2014年更热
2015年07月23日广州日报报道,美国政府机构今年初发布报告显示,2014年是全球有气温统计以来的“最热年”。不过,这一纪录有望在2015年再次被刷新。但这一纪录也不会保持太久。科学家们预计,2016年将成为下一个“最热年”。
http://finance.chinanews.com/cul/2015/07-23/7422305.shtml
事实上,我们在2008年、2012年、2014年、2015年最早提出了2014-2016年最热年的预测。
我们早在2008年就指出,1998年是最热的年份,1997-1998年20世纪最强的厄尔尼诺事件和1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是主要原因。
自1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡、1998年6月至2000年8月的强拉尼娜事件(1999年全球强震频发)和2004-2012年印尼苏门答腊4次8.5级以上地震是主要原因。
下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱;而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降。
http://news.hexun.com/2010-03-25/123112612.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-854442.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-789865.html
我们在2014年3月26日指出,2014-2016年全球最热年 2023-2025年全球最冷年:
2014年是全球极端灾害频发年,高温、干旱、雾霾和强震是主要灾害。关键原因是2000-2030年拉马德雷冷位相和2014-2016年月亮赤纬角最小值。
2014-2016年月亮赤纬角极小值减小潮汐南北震荡幅度,导致高温、干旱、雾霾和强震,2013年的前兆值得关注。
2023-2025年月亮赤纬角极大值增大潮汐南北震荡幅度,导致低温和强震,2000-2030年拉马德雷冷位相增强制冷作用。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-779229.html
2014年最热年预测:
2014年2月以来,美国、德国、中国等多个国家的研究机构或科学家纷纷表示,今年很有可能发生厄尔尼诺事件,从而造成气候异常。更有科学家称,今年或成为有记录以来最热的一年。
http://news.sina.com.cn/c/2014-04-02/073029846564.shtml
2014年3-5月,世界气象组织和各国著名气象机构纷纷预测2014年7月将发生最强厄尔尼诺,使2014年成为最热年。
我在2012年5月22日指出,准备迎接最热年。
2000年进入拉马德雷冷位相,2012年的厄尔尼诺正在到来,我们必须做好迎接拉马德雷冷位相灾害链的准备:一个极端炎热的夏季和极端寒冷的冬季。2013年的拉尼娜事件非常强烈,将重复2010年强拉尼娜事件的大致过程。2013年为太阳黑子峰年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值、2015年可年发生厄尔尼诺事件,我们可能迎来又一个最热年新纪录,不过,频发的强震可以降低变暖规模。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-573747.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-711459.html
研究表明,厄尔尼诺是热事件,可导致全球平均气温升高;拉尼娜是冷事件,可导致全球平均温度降低。科学界忽视了影响全球气温的另外两个重要因素:海洋及其边缘8.5级和大于8.5级的海震,其集中爆发期的周期为55年;月亮赤纬角极大值在18.6度-28.6度之间变化,其周期为18.6年。
当月亮在南(北)纬28.6度(月亮赤纬角最大值)时,高潮区在12小时后从南(北)纬28.6度向北(南)纬28.6度震荡一次,大气和海洋的快速南北运动将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温;当月亮在南(北)纬18.6度(月亮赤纬角最小值)时,高潮区在12小时后从南(北)纬18.6度向北(南)纬18.6度震荡一次,震荡幅度减少了三分之一,导致变冷作用减弱。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。
1998年是有气象记录以来最热年份,它不仅与1997-1998年最强的厄尔尼诺事件有关,也与1995-1997年月亮赤纬角最小值有关。
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:海洋及其周边地区的强震产生海啸,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40o范围内的8.5级和大于8.5级的海震。
自1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡、1998年6月至2000年8月的强拉尼娜事件(1999年全球强震频发)和2004-2007年印尼苏门答腊3次8.5级以上地震功不可没。下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱;而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降。
虽然厄尔尼诺现象和拉尼娜现象是气候自然变化的主要驱动力,但在2013年,这两种气候现象均未出现,全球气温却在升高,表明8.5级以上地震和月亮赤纬角极小值也是全球气温变化的重要因素。因为2004、2005、2007、2010、2011、2012年都发生了8.5级以上地震,而2013年没有发生。
我们在2014年7月20日指出,2013年的最热年是2014年更热年的前兆,如果2014年不发生8.5级以上地震,发生最热年的概率更大,会超过2013年。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-813176.html
2015年最热年预测
美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的气候科学家2015年3月12日在最新一期的科技公报上正式宣布,厄尔尼诺事件再次到来,2015年可能成为有气候记录以来最炎热的一年。
http://news.163.com/15/0313/14/AKJHR1E600014SEH.html
http://www.qh.xinhuanet.com/2015-03/15/c_1114640762.htm
早在2015年1月23日我们就指出,2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期,2015年高温、干旱继续威胁我国南方、北方地区,新一波厄尔尼诺将增加灾害的强度,必须高度重视,及时监测,积极预防。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-861959.html
早在2015年1月25日我们就指出,2015年的警钟:厄尔尼诺和最热年可能重现江湖。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-862543.html
我们在2015-8-3 10:33指出,2014年最热,2015年更热,2016年刷新。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-910209.html
我们的预测得到证实。
我们在2016年11月21日指出,研究与预测:2016年恐再破最热一年纪录。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1015744.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1028881.html
三、2014年南极海冰面积最大阻止最强厄尔尼诺发生
我们在2007年撰文指出,在短周期的气候变化中,德雷克海峡中的海冰进退控制气候变化的一个可能模式是:南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻,导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快,部分受阻水流北上,加强秘鲁寒流,使东太平洋表面海水变冷,加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换,增温的南极环流使南极半岛的海水减少;南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加,导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢,使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡,造成秘鲁海流变弱和东太平洋表面海水变暖,减弱沃克环流;结果使堆积在太平洋西部的暖水东流,减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换,降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制,称之为南极环大陆海冰的气候开关效应(图1)。
当南极洲的温度变冷时,存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态,阻塞环南极大陆的海流,加快南太平洋环流,并从向极方向连接南极洲热输送,从而使南极洲变暖;当南极洲的温度变暖时,存很少海冰的德雷克通道处于开放状态,打通环南极大陆海流,减慢南太平洋环流,并从向极方向隔离南极洲热输送,因而使南极洲变冷。如图1所示,非洲海冰开关I,澳大利亚海冰开关II和德雷克海峡开关III控制了环南极大陆海流,并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送,因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此,南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生,与南太平洋环流速度减慢与增加相对应[3-5,7]。
南极半岛海冰异常减少:南极半岛的海冰控制了的雷克海峡的海洋通道,当海冰增多时,通道堵塞导致一部分冷水北上,加强了秘鲁寒流,使东太平洋海水变冷,有利于拉尼娜形成;当海冰减少时,拓宽的通道增大流量,减弱了秘鲁寒流,使东太平洋海水变暖,有利于厄尔尼诺的形成。
图1.全球气候的三个海冰启动开关示意图
Fig.1 Sketch map of threesea-ices switches for global climate
关注2014 年9月南极半岛海冰变化趋势。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-795485.html
2014世界极端天气频发证实了我们的年初预测。更为重要的是,2014年之惑:最热年和南极海冰面积最大同时发生,温室效应难以解决冷热共存的矛盾,月亮赤纬角极小值导致中低纬度气温上升和两极地区气温下降的理论得到证实。
我在2014年5月23日指出,2014年开始至今,在全球范围内,极端天气频发。暴雪、龙卷风、暴雨、强震、高温、低温冻害、中国雾霾等灾害频繁发生,很多人将其归因于尚未发生的厄尔尼诺现象,颠倒了因果关系,忽视了真正的灾害元凶。我认为,全球灾害频发的原因在于2014至2016年正处于月亮赤纬角最小值时期。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-796875.html
我在2012年5月22日指出,2013年为太阳黑子峰年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值、2015年可年发生厄尔尼诺事件,我们可能迎来又一个最热年新纪录,不过,频发的强震可以降低变暖规模。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-573747.html
2014-2016年月亮赤纬角最小值减少潮汐南北震荡振幅三分之一(由最大值28.6度减少为18.6度),减弱海底冷水商贩的强度和赤道与两级的热交换强度,导致低温度地区变暖和两极地区变冷,全球气温(不包括两极地区)1880年以来最热和南极海冰面积1979年以来最大同时发生。
德雷克海峡海温变冷和南极半岛海冰最大值堵塞了德雷克海峡表面海水通道,增强了秘鲁寒流,使赤道东太平洋海水降温,阻止了2014年最强厄尔尼诺事件的发生。
由于太平洋、印度洋和大西洋在南半球彼此相连,南半球的西风漂流畅行无阻,形成开放性的西风漂流。因此,南太平洋的环流速度与南极半岛的德雷克海峡海冰状况密切相关。如果德雷克海峡被海冰封闭,南太平洋的环流速度就会大大增加。反之,南太平洋的环流速度就会减慢,热能输送就会减弱,能量就会积累在南太平洋(杨学祥,2003,2004;杨学祥等,2005;杨冬红等,2007a)。
2014年9月南极海冰增加,特别是南极半岛海冰增加,阻塞德雷克海峡表面海水通道,增强秘鲁寒流,阻碍了2014年厄尔尼诺事件的发生。南极海冰增加有利于拉尼娜事件的形成,南极海冰减少有利于厄尔尼诺事件的形成,这是拉马德雷暖位相增强厄尔尼诺,拉马德雷冷位相增强拉尼娜的原因之一(见表1)。
表1 1999-2012年南极海冰变化与厄尔尼诺事件
年 份 | 9月的平均程度 (百万平方公里) | 2月平均范围 (百万平方公里) | 南极臭氧洞面积 (百万平方公里) | 气象事件 |
1979–2000 mean | 18.7 | 2.9 | ||
1999/2000 | 19.0 | 2.8 | 23.3 | 拉尼娜 |
2000/2001 | 19.1 | 3.7 | 24.8 | 拉尼娜 |
2001/2002 | 18.4 | 2.9 | 25 | 厄尔尼诺 |
2002/2003 | 18.2 | 3.9 | 厄尔尼诺 | |
2003/2004 | 18.6 | 3.6 | 25.8 | 厄尔尼诺 |
2004/2005 | 19.1 | 2.9 | ||
2005/2006 | 19.1 | 2.7 | 24.4 | |
2006/2007 | 19.4 | 2.9 | 26.6 | 厄尔尼诺 |
2007/2008 | 19.3 | 3.9 | 拉尼娜 | |
2008/2009 | 18.5 | 2.9 | 25.2 | 厄尔尼诺 |
2009/2010 | 19.2 | 3.2 | 拉尼娜 | |
2010/2011 | 19.2 | 2.5 | 拉尼娜 | |
2011/2012 | 18.9 | 3.5 | 24.7 | 拉尼娜 |
2012/2013 | 19.44 | 拉尼娜 | ||
2013/2014 | 19.50 | 拉尼娜 | ||
2014/2015 | 20.11 | 25.6 | 厄尔尼诺 |
http://blog.sina.com.cn/s/blog_bd64c19e0101ihif.html
http://weather.news.qq.com/a/20140109/012127.htm
http://roll.sohu.com/20140718/n402426913.shtml
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-864190.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-865043.html
表2 臭氧洞、太阳活动、异常寒流、月亮赤纬角极值、最热年、厄尔尼诺和拉尼娜对比
序号 | 年份 | 臭氧洞面积 (百万平方公里) | 太阳活动或太阳黑子缺席 最热年 | 厄尔尼诺或 拉尼娜 | 异常寒流或月亮赤纬角极值 |
1 | 2006 | 26.6 | 12月太阳耀斑 | 厄尔尼诺 | 南极寒流 极大值 |
2 | 1998 | 25.9 | 最热年 4-5月太阳风暴 | 最强厄尔尼诺转拉尼娜 | 长江大洪水 |
3 | 2003 | 25.8 | 11月最强太阳风暴 | 弱厄尔尼诺 | |
4 | 2015 | 25.6 | 峰值0缺席 最热年 3月太阳风暴 | 最强厄尔尼诺 | 极小值 |
5 | 2008 | 25.2 | 谷值268缺席 12月磁气圈破洞 | 拉尼娜 | 中国雨雪冰冻灾害 |
6 | 2001 | 25 | 4月太阳耀斑和CME | 拉尼娜 | |
7 | 2000 | 24.8 | 峰值 4月太阳磁暴 | 拉尼娜 | |
8 | 2011 | 24.7 | 峰值2缺席2月太阳风暴 | 拉尼娜 | |
9 | 2005 | 24.4 | 最热年 | 拉尼娜 | 极大值 |
10 | 1993 | 24.2 | 弱厄尔尼诺 | ||
11 | 1994 | 23.6 | 弱厄尔尼诺 | ||
12 | 2020 | 23.5 | 谷值 | 拉尼娜 | |
13 | 1999 | 23.3 | 拉尼娜 | ||
14 | 2018 | 22.9 | 221缺席3月地磁风暴 | 弱拉尼娜 | |
15 | 1996 | 22.8 | 谷值 | 弱拉尼娜 | 极小值 |
http://finance.ifeng.com/a/20150825/13931633_0.shtml
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-991473.html
据计算,7月30日-11月6日为地球自转减速阶段,有利于拉尼娜的形成。日本气象厅预计厄尔尼诺现象可能只有到9月到11月期间某个时间出现,这一预测也缺乏根据。2014年11月18日-2015年1月23日为地球自转加速阶段,有利于厄尔尼诺的形成,厄尔尼诺在2014-2015年冬季形成的可能性最大。
我在6月21日指出,厄尔尼诺3区自2014年5月中旬海温异常超过0.5℃,目前超过1℃,进入厄尔尼诺状态,如果持续到11月,将形成一次厄尔尼诺事件。
不过,4月9日-7月28日地球自转加快有利于厄尔尼诺发展时期已过去大半,9月南极半岛海冰达到最大值,将加强秘鲁寒流,不利于厄尔尼诺发展;7月30日-11月6日为地球速度减慢时期,不利于厄尔尼诺发展,8月形成厄尔尼诺的预测还是阻力重重,除非9月南极半岛异常变暖。
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判断最强厄尔尼诺发生条件的重要标准是拉马德雷现象(亦称太平洋十年涛动,英文缩写为PDO)的位相变化:在拉马德雷暖位相,厄尔尼诺得到增强,拉尼娜受到抑制;目前处于拉马德雷冷位相,厄尔尼诺受到抑制,拉尼娜得到增强。在西班牙语中,厄尔尼诺是圣婴,拉尼娜是圣女,拉马德雷是母亲。1951年以来,全球共发生了2次极强厄尔尼诺事件,分别为1982年到1983年事件,以及1997年到1998年事件,都处在1977-1999年拉马德雷暖位相时期。2000-2030年为拉马德雷冷位相时期,发生最强厄尔尼诺的可能性很小。
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7月热带太平洋部分水域的水温降低,验证了我们的准确预测,表明我们预测理论的可靠性:地球自转速度季节性变化和南极海冰变化对厄尔尼诺的影响。
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澳大利亚气象局承认前期预测的失误,这为那些盲目跟风的气象机构敲响了警钟。
关注厄尔尼诺预测中的国际科学争论。
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2014年德雷克海峡海水变冷,2014年9月南极海冰面积40年来最大,阻止了最强厄尔尼诺事件的发生。
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四、结论
气候变化具有不可否认的自然周期,温室气体浓度的持续升高不能解释气候变化的波动性。
我们的研究表明,能使海洋温度发生改变的因素有五个:太阳辐射的变化、地球内部热能的释放、地球接受太阳热能的轨道因素、强潮汐和强震对海水的搅动和混合、冰川消长引发的地球等位面变化产生的洋流和气流的定向运动。具体表现在作者在1996年以来提出的“海底藏冷效应”、“海洋锅炉效应”、2000年Keeling提出的“强潮汐调温效应”、2002年郭增建提出的“深海巨震调温效应”、作者2008年提出的月亮赤纬角对全球气温的影响。
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为1800、200、55、18.6年。
在15-17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24世纪,而后随着潮汐的增强,地球的气候将逐渐变冷。从长期周期来看,全球变暖还能持续400年,3100年将进入变冷高峰。
目前也处于200年周期的太阳黑子超长极小期、55年周期的拉马德雷冷位相时期、18.6年月亮赤纬角变化周期。
16年前气候变暖间断的原因之一是月亮赤纬角由1995-1997年的最小值时期变为2005-2007年的最大值时期(1997年最强的厄尔尼诺事件,1998-2000年、2007年、2010年最强的拉尼娜事件也是重要原因,见:杨冬红等,2008),2014-2016年月亮赤纬角最小值时期变暖增强,2023-2025年月亮赤纬角最大值时期变冷达到高潮。
2014年和2015年连续两年出现最热年记录,关键在于2014-2016年月亮赤纬角极小值导致的潮汐南北震荡的振幅减少三分之一,使海洋表面变暖,降低了海洋对大气的冷却作用。
2014-2005年厄尔尼诺强度低于1997-1998年的原因是拉马德雷冷位相抑制了厄尔尼诺,具体表现在2004年9月南极半岛海冰面积异常增大,增强秘鲁寒流,减弱厄尔尼诺强度。南极半岛海冰面积在拉马德雷冷位相时期达到最大值。
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南极海冰面积、厄尔尼诺和南极臭氧洞面积的对应关系值得深入研究。
参考文献
1. 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
2. 杨冬红,杨德彬,杨学祥. 地震和潮汐对气候波动变化的影响[J]. 地球物理学报,2011,54(4):926-934.
3. 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.
4. 杨冬红,杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007,22(5):1680-1685。
相关资料
ENSO规模显著的年份:1790-93、1828、1876-78、1891、1925-26、1982-83、1997-1998、2014-2016
规模较小的年份:1986-1987、1991-1994、2002-2007、2009-2010
厄尔尼诺现象是周期性出现的,大约每隔2-7年出现一次。1976年2009年的33年来厄尔尼诺现象分别在76-77年、82-83年、86-87年、91-93年、94-95年、97-98年、2002-2003年、2006-2007年和2009年出现过8次。1982—1983年间(强度值为2.3,见表1)和1997 --1998年间(强度值为2.5,见表1)出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的两次。进入90年代以后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。据研究,1977-1999年的拉马德雷暖位相使厄尔尼诺得到增强,2000-2030年的拉马德雷冷位相使厄尔尼诺受到遏制。
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2014年9月南极海冰结冰量创40年新高
2014-10-14 06:45:32 来源:凤凰科技
2014-10-14凤凰科技讯科学日报报道,近日消息称今年南极洲的海冰结冰程度创了新的记录,相比科学家们自20世纪70年代晚期开始进行的海冰结冰程度长期卫星记录相比,今年的海冰覆盖了更多南部海洋。
自20世纪70年代晚期以来,北极每年丢失了53900平方千米的冰;南极每年增加了18900平方千米的海冰。今年9月19日,自1979年以来南极洲的海冰结冰区域首次超过了2000万平方英里,根据国家冰雪数据中心(NSIDC)这样显示。这一基准的结冰程度持续保持了几天。1981年至2010年间平均最大的结冰范围为1872万平方千米。
今年单日最大结冰量发生在9月20日,据国家冰雪数据中心的数据显示。在这一天海冰覆盖面积为2014万平方千米。今年五天平均最大结冰量发生在9月22日,海冰覆盖了2011万平方千米(见表1)。
http://www.weather.com.cn/climate/2014/10/qhbhyw/2209601.shtml
2014年9月南极半岛海冰达到1979年以来最大值,阻止了2014年超级厄尔尼诺的发生,2015年超级厄尔尼诺能否发生,取决于2015年9月南极海冰最大值的异常程度,异常变小将导致强厄尔尼诺的发生。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-891160.html
根据1973年到1993年的观测资料统计分析结果,70年代中上期是多冰年代,自中后期直到80年代中后期是少冰年代,就平均而言,南极地区从1973年到1989年,海冰范围有一个约0.16纬度/10年的减少趋势,自80年代后期到90年代初,南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势,因此,1973年以来南极海冰总体平均仍为微弱的减少趋势。其中,别林斯高晋海和南极半岛两侧海域海冰面积峰值在1977~1978年以后,直到1994年都是少冰时期,只在1987年前后海冰有短暂的少量增多(见图1)[2]。显然,环南极大陆(特别是德雷克海峡)海冰从70年代以后减少与太平洋环流速度减慢有很好的对应关系。这种对应关系与地球气候变动历史相一致。
105km2
图1 南极大陆海冰净冰面积指数历年月平均距平累计变化趋势[1](据周秀骥等,1996)
从图1中可以看到,南极半岛海冰变化在1973~1994年5月期间是一个大的单峰期(对应1977-1999年拉马德雷暖位相时期),最高峰期在1980年3月,比其它地区滞后4~5年,最低谷值在1994年5月,比其它三个区滞后6~7年[2]。以此速度计算,南极半岛海冰将在2000年以后开始增加[3]。2014年南极海冰结冰量创40年新高,验证了我们的推测。
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