太阳活动对地球气候的影响及弱因迭代效应

                                                杨学祥

 问题的提出 

  2023年亚洲高温破纪录 

    一些气候学家预测，今年可能是世界上有史以来最热的一年，而亚洲地区已有征兆。

    酷热的天气不仅对公众健康形成威胁，也在进一步挑战亚洲部分经济体的疫情后复苏，对农业和工业都造成了极大破坏。

    越南在上周末报告最高气温达到44.2摄氏度，达到历史新高并引发当地电力短缺警告。菲律宾则因高温触及警戒线而缩短了上课时间。上周的大部分时间内，泰国北部和中部多处气温都升破40摄氏度，对电力供应形成压力。一些企业和银行已经向政府倡议，希望其制定一项行动计划，以应对可能持续未来三年的干旱。

    马来西亚的一些地区则报告降雨量减少多达40%，这对其主要出口产品——棕榈油的生产造成了影响。此外，马来西亚政府还在密切监测森林火灾和空气污染等问题，2015年时，厄尔尼诺现象曾造成极为严重的雾霾事件，成为东南亚最严重的环境灾难之一。

    印度则在4月出现一起因高温户外活动导致11人死亡的案例，政府已经要求一些地方的学校停课。而酷热和干旱也在影响印度粮食的生产，市场正在密切关注该国甘蔗、棉花和大米的耕种情况。

    越南气候变化专家Nguyen Ngoc Huy表示，鉴于气候变化和全球变暖，越南的高温纪录相信还会被不断刷新。

    值得注意的是，本轮高温天气不仅仅影响到本就容易在这个时段出现热浪的南亚和东南亚地区。4月中下旬，东亚的日本、韩国，中亚的哈萨克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦等国，纷纷录得或追平史上最高同期气温。

    此外，地中海沿岸的欧洲多个国家，甚至地处南半球、眼下处于秋冬季节的非洲国家博茨瓦纳和南非，以及大洋洲的澳大利亚，也都在近期遭遇30-40摄氏度的高温侵袭。

https://www.sohu.com/a/673919830_115865

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   2022年北半球热到离谱

      不可否认，2022年的地球真的是“热到离谱”，全球不少地区都出现了“极端性”高温。例如：特别是破纪录的高温最为普遍，欧洲，亚洲，美洲等地均出现了高温，不少区域的气温都是达到了40度以上，并且是频繁出现，甚至还有50度的高温区域出现。

      这相对往年来说，高温的现象是非常普遍的。英国在今年7月，气温突破40摄氏度尚属首次，历史罕见。美国 大部分地区发生了数次热浪，白天温度超过37.8摄氏度，导致高温带来生命危机等等。

      这都说明了，2022年高温太强了——地球冒烟了，高温在北半球普遍发生了，这在图1-2中非常鲜明，但是被全球变暖的观念所麻痹了。

   不可否认，2022年的地球真的是“热到离谱”，全球不少地区都出现了“极端性”高温，让很多人都认为，地球的“气候临界点”似乎已经到了。

    当然，最终还得在2022年的“年终总结”的时候来看。但是，地球热到冒烟是真实存在的。2022年6月以来，全球都遭遇了极端性的气候变化。

    例如：特别是破纪录的高温最为普遍，欧洲，亚洲，美洲等地均出现了高温，不少区域的气温都是达到了40度以上，并且是频繁出现，甚至还有50度的高温区域出现。

    这相对往年来说，高温的现象是非常普遍的。英国在今年7月，气温突破40摄氏度尚属首次，历史罕见。美国大部分地区发生了数次热浪，白天温度超过37.8摄氏度，导致高温带来生命危机等等。

    这都说明了，2022年高温太强了——地球冒烟了，高温普遍发生了。

    当然，全球性的高温袭击，也使得2022年7月是有记录以来最热7月的第二名，比1991-2020年参考期高出近0.4摄氏度，略低于2019年7月，但略高于2016年7月。

    当然，8月，全球依然是高温不断，最终可能全球性的高温也将在8月创下新高。所以，今年地球是真的变热了。

    并且，根据国家气候中心监测，今年6月以来的罕见高温天气，有可能是1961年我国有完整气象记录以来最强的一次高温事件，也就是今年或是我国60年以来最强高温。

http://news.sohu.com/a/577379556_120575497

https://news.sina.com.cn/c/2022-08-17/doc-imizmscv6553029.shtml?cre=tianyi&mod=pchp&loc=14&r=0&rfunc=70&tj=cxvertical_pc_hp&tr=181

https://www.163.com/dy/article/HEKVV6IC052182V3.html

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  2022年夏季高温并非发生在温室气体排放高潮

     温室气体的排放是一个平稳缓慢的过程，可以导致全球气温的缓慢上升，不会触发气候高温突变，更何况新冠疫情最严重的国家在2020-2022年期间温室排放明显减少，难以解释2022年夏季的北半球高温突变。

     2020-12-12 18:13中国科学院微生物研究所发文指出，据联合早报消息，全球碳计划组织（GCP）与英国东英吉利大学及埃克塞特大学的一项最新研究显示，由于新冠疫情对经济活动的限制，今年全球温室气体排放量较2019年减少了约24亿吨，降幅达7%，为有记录以来的最大年度降幅。

     据法新社报道，全球温室气体排放量在一年内减少24亿吨的产量大大多于以往的年度最高纪录，例如第二次世界大战结束时的减少量为9亿吨，或在金融危机最严重的2009年减少为5亿吨。

     该报告称，今年4月疫情封锁的高峰时期，全球日均碳排放量下降了17%，但自那以来已经大幅回升，并再度接近2019年的水平。

     报告称，美国今年的碳排放量减少了12%，降幅最大，其次是欧盟，减少了11%。由于中国在控制疫情后推动了经济复苏，其排放量可能会在2020年下降幅度仅为1.7％。

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1685866968473258844

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     最近，发表于《自然·气候变化》杂志上的一项研究显示，和2019年相比，今年4月份全球日均碳排放量下降了大约1870万吨，按照比例换算大约是17%的降幅。这个数字非常惊人，几乎是和2006年的碳排放量相持平。

     这项研究的共同作者、全球碳项目（Global Carbon Project，缩写GCP）罗伯特·杰克逊作出了大胆的推测：“我们将会看到，今年的全球碳排放至少可以下降4%，甚至可能下降7%或8%。不管是哪个结果，这都可以创造二战以来最大的单年降幅，或许这是有史以来最大的一次下降。”

      为了量化这个调查，研究人员对全球69个国家和地区进行了碳排放量的详细调查，这次抽样调查覆盖了全球85%的人口和97%的全球二氧化碳排放量，可以说是相当完整。

      研究人员发现，在4月初的时候，大概有全球89%碳排放来源的国家处于或多或少的封锁状态。为了更加精确地描述封锁给碳排放带来的变化，他们将封锁的严密程度分为了三个等级，然后分别对三个等级的封锁状态对居民日常生活以及和碳排放相关活动的影响。其中“强制性的全国性封锁，除特殊的关键行业外所有家庭实施封闭”的国家和地区，属于封锁最严密的级别。

      结果显示，在封锁最严密的这些地区，以汽车、火车为主的地面交通日均减少50%，而空中交通甚至更多，减少了70%。而这两种交通模式的下降，也分别带来了36%和60%的碳排放减少。

      而从全球范围内来看，和2019年的全球日均排放量相比，地面交通的排放量减少了43%。这个数字之所以比前面的比例高，就在于空中交通排放的二氧化碳本来就比较低，平均每年只占到全世界所有碳排放的3%，而陆地交通所占的比例几乎是空中交通的10倍、

      和去年12月份的平均水平相比，全球的碳在1月到4月中旬排放量一共减少了10.48亿吨，其中大约23%的降幅来自于中国，20%来自于美国，9%来自于印度。

      研究人员相信，碳排放量连续十几年以1%增长的势头，今年终将会首次迎来逆转。根据他们的估算，即使是全球在6月中旬开始全面复工（以非必要企业也完全复工、陆地和空中交通全部恢复为标准），那么今年的碳排放量也将比去年降低4%。如果封锁时间进一步延长，那么降幅也将随之增加，最多可以达到7-8%。

      我们总说，危机就是危险与机遇并存，或许就是这个意思吧。不管怎么说，今年上半年的碳排放量下降，对于人类来说是个喘息之机，或许也是地球给我们的一次机会。人类获得了更多的时间去思考如何保护好脆弱的环境，剩下的问题在于：人类会不会去思考呢？

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        可惜的是，2020年温室气体大幅减排并未给全球变暖降温，反而在2022年夏季出现异常高温，这是谁的错？

     不要贪天之功，攫为己有。这不仅导致灾害预测方向出现错误，而且违背超级灾害链循环发生的自然规律。

历史记录表明，全球变暖——冰盖融化——海平面上升——海洋地壳均衡下沉——环太平洋地震火山带剧烈活动——最终导致全球变冷，构成全球变化的全过程。全球变暖最终导致的超级火山喷发，使全球面临类似恐龙灭绝的巨大灾难之中。

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太阳能量对地球变暖的贡献

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害也很集中，这也正是蒙德极小值期。与之对应的中国华北第六地震活动期，延续了200多年，其间发生了4次8级地震，7次7级地震，其后的平静期延续了85年，未发生任何大于6级的地震[15]。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。实际上，单凭太阳辐射能量变化不足以解释气候的巨大波动。Eddy等人估计，气候响应与正常发生的变化相比是很小的——太阳常数的变化至多使地球表面的温度受到零点几度的扰动，问题的关键是能够激发低层大气发生变化的机制。

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全球大气表面每年获得5.4×10²⁴J的太阳能量，其中，43%由于反射和散射而折回宇宙空间，14%为大气所吸收，只有43%可以到达地表，每年约为2.3×10²⁴J。全球每年水蒸发所需能量为1.44×10²⁴J，占到达地表太阳能量的63%。

地球对太阳光的反射率不是固定不变的，冰川消长、雪线的伸缩、大气透明度的增减、云层厚度的变化，都会影响地球的反光率，其中冰川和积雪的作用最大。在其它因素不变的条件下，微弱因素引发的气候变冷一旦启动，如下步骤将连续反复发生：冷的激发使冰川和积雪面积增加；冰川和积雪面积增加使地球反光率增大；增大的反光率就会导致地球接受太阳能量减少使气温进一步下降；以此形成不断增大的反复循环，可称之为“弱因迭代效应”。微弱因素引发的变暖会起到相反的效果。这是“弱因”打破地球复杂系统平衡的根本原因。

温室气体也具有“弱因迭代效应”：温室气体增加使气候变暖，气候变暖导致海温增加，海温增加将使海洋释放更多温室气体，以此形成反复循环。不过，海洋变暖的速度很缓慢，不如光反射率变化来得迅速。前者适于长周期变化循环，后者适于短周期变化循环。

太阳活动变化也具有“弱因迭代效应”：太阳活动减弱导致全球气温轻微下降，两极变冷导致冷水中溶解更多温室气体，使温室气体进入海底的数量增多；赤道轻微变冷导致上升冷水变热幅度减少，使温室气体进入大气的数量减少，这就打破了原有的进出平衡，导致更多的温室气体滞留在海底，使气温进一步变冷，如此迭代下去，大气中的温室气体越来越少，气温下降也就越来越强烈。

相反，太阳活动增强导致全球气温轻微上升，两极变暖导致冷水中溶解温室气体变少，使温室气体进入海底的数量减少；赤道轻微变暖导致上升冷水变热幅度增大，使温室气体进入大气的数量增大，这就打破了原有的进出平衡，导致更多的温室气体进入大气，使气温进一步变暖，如此迭代下去，大气中的温室气体越来越多，气温上升也就越来越强烈。

配合冰川和积雪面积增加和减少使地球反光率增大的“弱因迭代效应”，太阳活动变化引发全球气候变化的可能性也大大增加。

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    全球变暖导致海洋温度上升释放温室气体

温室气体在水中的溶解度伴随水温的降低而增大。由于冷水中含有较多的温室气体，所以，伴随冷水在海底的积累，温室气体也被贮存在海底冷水之中。海底冷水温度的降低意味着全球气温变冷。反之, 温室气体在水中的溶解度伴随水温的升高而减少。由于热水中含有较少的温室气体，所以，伴随热水在海洋的积累，温室气体也被释放在海洋水之外。海底热水温度的增加意味着全球气温变暖。这就是海温弱因迭代效应

事实上，大气和海洋的温室气体交换是连续发生的，两极的冷水将温室气体带入海底，赤道处海水上升被加热向大气释放出温室气体，总体处于平衡状态之中。

     太阳活动增强直接加热地球大气层

在2022年5月份的时候，我国大部分区域，都还在享受着凉爽天气，那时大部分区域的温度还没有超过30℃。

但是在5月份的时候，有关印度的高温的新闻就传遍全球，数据显示印度不少地区温度达到122年来极限高温，气温一度超过50℃。

虽然生活在同一个地球，距离相隔也不太远，却感觉一个生活在地球，而另一个却生活在水星，承受太阳的炙烤。

在5月份的时候，很难把2022年与极端高温气候联系到一起。但是在进入到7月份以后，情况急转直下，我国大部分区域也开启了高温模式，一些专家宣称，这是近60年来综合最高气温，上一次出现这样的综合高温天气，还要追溯到1961年。

一些地方已经连续出现30多天的高温天气，让国人在2022年，难得享受了一把高温桑拿，不过说实话，距离印度5月份部分区域的50℃高温，相差还有些远。

连续高温天气，在空调基本普及的我国，都苦不堪言，真不知道空调普及率只达到6%的印度，他们是如何熬过去的。

不管是从5月份开始的印度，还是进入7、8月份的我国，很明显都出现了多年历史上没有出现过的高温天气，也就是极端高温气候。

地球的能量来自太阳

地球到底怎么了？在进入2022年后，突然开启了超高温模式，感觉整个地球就被放置在蒸笼中，无论是清晨还是夜晚，都能感受到那股热浪。

根据最近科学家研究，发现今年夏天综合气温高的一个主要原因，是与太阳有关，在太阳系中，太阳的质量占到整个太阳系的99.85%，可以说是绝对的主宰。而整个太阳系主要的能量来源，都靠太阳核聚变后，往外辐射的能量。

从这可以看出，地球作为太阳系八大行星之一，气温受太阳的影响比较大，也就是说，如果太阳突然狂暴起来，释放的热量比以往更多，那么毫无疑问，地球上的温度也就越高一些。而根据对太阳的监控，发现进入2022年后，太阳真的就进入到狂暴模式，内部的活动异常剧烈，有一项对太阳监控的重要指标就是太阳黑子的数量。

太阳黑子暴增

当太阳黑子越多的时候，就意味着太阳活动越剧烈，从2021年到2022年的监控数据来看，太阳黑子的数量呈现出爆发式的增长。

这就意味着在太阳的内部，核聚变比往年更激烈，对外释放的能量也更多。

在2021年2月份的时候，科学家监测到太阳黑子的日平均相对数为7.11,，即便是最炎热的7月，其日平均相对数，也才35.87。

但是在进入到2022年以后，从2月份开始，监控到的日平均相对数为65.71，是去年同期的9倍多，也是去年7月的两倍左右，而在进入到5月份后，其日平均相对数就达到了92.45.

这也就不难解释，在5月份的时候，整个南亚大陆的都处于高温的状态，很多区域都处于40度以上，而部分地方的气温达到了惊人的50多度。

日冕物质抛射（CME）

极端高温元凶是太阳的另外一个证据，就是日冕物质抛射，科学家在对太阳的监控过程中发现，在最近两周里，太阳总共出现了36次日冕物质抛射。

而日冕物质抛射是太阳系内规模最大，程度最剧烈的能量释放方式 。一次爆发可释放多达10^32 尔格的能量和10^16 克的太阳等离子体到外太空。

虽然在这个过程中，绝大部分的能量被抛撒到星际空间中，其主要并不是针对地球，但是地球距离太阳的距离，仅1.5亿公里，也就是一个天文单位。

所以在日冕物质抛射后，地球也会遭受到太阳能量的侵袭，在地球额外承受太阳被抛射的能量后，导致地球连续出现高温天气，也就不那么意外了。

小结：

从近两年对太阳的监控数据来看，太阳内部确实处于一种狂暴的状态中，内部活动剧烈，太阳黑子和日冕物质抛射等都急剧增加。而太阳作为整个太阳系主要的能量来源，在太阳对外释放更多能量的时候，各大行星也会承受更多的能量，而地球最为太阳系中的一员，在这个过程中，也额外的接受一部分太阳的能量，这也就导致了今年出现极端高温天气了，所以这一切都是太阳惹的祸.

http://society.sohu.com/a/577574952_121064318

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     火山喷发和臭氧洞等的叠加效应

    南北两极同时异常升温：两极臭氧洞惹的祸

    据外媒报道，近日（2022年3月），地球南北两极同时经历了异常的高温，南极洲的部分地区比平均温度高出约40℃，北极地区的温度比平均温度高出约30℃。这让美国国家冰雪数据中心（NSIDC）的研究人员“大吃一惊”。他们警告说，由于气候危机，极端情况将变得更加普遍。    

　　南北两极同时经历极端高温天气

    Herrera的一条推文，海拔3.4公里的南极康科迪亚站温度达到了-12.2℃，比同时期历史平均气温高出近40℃，而海拔更高的沃斯托克站（东方站）的气温达到-17.7℃，比历史最高纪录高出约15℃。沿海的特拉诺瓦气温也远高于冰点，达到了7℃。 　　3月18日，随着南极洲地区临近秋季，该地区的气象站打破了纪录。根据极端天气记录追踪机构Maximiliano

　　与此同时，北极附近一些气象站的温度比同期平均水平高出约28℃，北极点附近地区接近或已达到熔点。挪威一些地区高温纪录被打破，格陵兰岛和俄罗斯的弗朗茨·约瑟夫群岛也出现前所未有的异常高温。

　　NSIDC科学家沃尔特·迈尔表示，眼下南北极季节相反，本不会看到南北两极同时出现高温天气，因此这在3月份绝对是一件相当不寻常的事情。

　　与1979年至2000年的基线温度相比，3月18日的南极大陆整体温度上升了约4.8℃。同日，北极整体比1979年至2000年的平均温度高出3.3℃。

　　相比之下，世界整体只比1979年至2000年的平均水平高出0.6℃。在全球范围内，1979年至2000年的平均气温比20世纪的平均气温高出约0.3℃。

　　是什么导致了高温？

　　“这两种天气事件都与热量和水分向极地输送有关。”美国科罗拉多州立大学气候科学家扎卡里·拉贝博士在推特上说。

　　澳大利亚新南威尔士大学副教授亚历克斯·森·古普塔表示，来自澳大利亚的强风是造成南极洲温度异常的原因。在澳大利亚南部的南大洋上，一系列剧烈的天气系统形成了从澳大利亚一直延伸到南极洲东部的极强风。

　　澳大利亚莫纳什大学气候研究员朱莉·阿尔布拉斯特教授表示，强降雨云团将温暖潮湿的空气带到了南极东部上空，也是导致当地高温的主要因素。

　　“目前，南极洲的海冰面积是有记录以来最低的。”阿尔布拉斯特说，“南极洲周围靠近大陆的许多海冰现在已经变成了海洋。了解南极低海冰面积和这些高温之间是否存在联系将会非常有趣。”

http://www.stdaily.com/guoji/shidian/202203/4bfb6daf04554a9b92f2326a2b451979.shtml

     两极同年发生臭氧洞是元凶

       2020年春季北极上空的臭氧洞规模达到100多万平方公里，成为史上最大的北极臭氧洞。这次臭氧洞的产生主要是源自平流层极区异常强大的极涡，极涡隔绝了南北热量和空气交换，在极区低温环境里形成臭氧洞，随着春末极涡的分裂，臭氧洞也随之消失。

https://www.sohu.com/a/394495866_99907401

       2020南极臭氧洞变大：极地涡旋是元凶，恢复之路任重而道远。

       当平流层温度变低时，空洞内的臭氧浓度就会减少，特别是在低于–78°C的温度下形成平流层云时，这些高空云在太阳辐射的情况下有助于增加氟氯烃等化学物质的化学反应，从而导致臭氧消耗，进一步减少臭氧层。最近的极地涡旋使地球大气层保持极冷，从而形成了极地平流层云。在过去的几周中，阳光再次回到南极，该地区的臭氧层持续消耗。

       尽管2020年的臭氧空洞并不是有记录以来的最高值，小于2000年的2990万平方公里，但其意义仍然重大，洞口也是近年来最深的洞之一。研究人员表示，2020年的这一事件是由强烈的极地涡旋驱动的，不会成为永久状态，而2019年创纪录的异常小而短暂的臭氧空洞则是由于特殊的高温气象条件造成的。

https://www.163.com/dy/article/FSHKO7IV0512GVI0.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1334172.html

“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应” 

我们在1999年撰文提出，到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收，7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时，会大量破坏南极臭氧，随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快，膨胀的对流层自转变慢，这是赤道高空风产生的一个原因。

正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80～400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N₂和O₂/O₃所吸收,在15～55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O₃所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.

http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html

2022年3月19日地球两极正在经历异常的极端高温的条件：2020年9月南极出现臭氧洞（面积排序12位），2020年3月北极出现最大臭氧洞。与此同时，大量太阳风带来的高能粒子通过臭氧洞进入地球两极，杀灭新冠病毒，抑制了性冠疫情的发展，形成疫情的季节性波动，对应3-4月和9-11月疫情低谷期。

2020年两极臭氧洞阻碍了新冠病毒疫情的发展 

2020年3-5月北极出现臭氧洞，2020年9-12月南极出现臭氧洞。全球疫情爆发低谷在2020年3-5月和9-12月，臭氧洞扩大导致更多太阳高能粒子进入两极，有利于对病毒的消杀。

https://www.doc88.com/p-4317663607230.html

https://www.docin.com/p-344676587.html 

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1331721.html

通过两极臭氧洞，更多太阳高能粒子进入两极地区，形成紫外线风暴和极光，其中，极光强烈是主要表现。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1345676.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1346460.html

      臭氧洞漏能效应使两极同时增温：汤加火山增大臭氧洞

1999年我就指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年5月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出，有3个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞：太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄；处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层；太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1330844.html

2022年1月15日汤加火山喷发出千年积累的地下热能，形成异常的大气振荡；

2022年6月太阳耀斑猛烈喷发，增强地磁层漏能效应和臭氧洞漏能效应；

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1343978.html

根据球面点喷数学模型，汤加的球面对称点为西非的加纳，是能量的集中地，也是高温集中在欧洲的原因。南极红光就是证据；

汤加火山灰增大了两极臭氧洞或低值区，形成臭氧洞漏能效应，使两极异常增温；北半球异常增温已成为事实，关注2022年9月末南极臭氧洞异常扩大造成的南极增温以及增大厄尔尼诺形成的可能性。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1146733.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1148356.html

2023-2025年可能为太阳黑子峰值，导致太阳能量释放增加；2023-2025年也是月亮赤纬角最大值，导致地球潮汐最大形变，增强地震火山活动和地球内能释放。

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南极海冰面积创最小纪录:导致反光率下降 

2022-03-30 15:21

3月14日，记者从中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所获悉，依据最新观测数据和综合分析，今年2月，南极海冰面积创下1979年有卫星观测以来最小面积纪录，为192万平方公里，南极异常高温导致的冰层不稳定引发科学家对南极生态、气候变化的担心。

1979年至2022年南极海冰面积和地表气温变化。图/中国气象科学研究院

南极对气候变化最为直观的“回应”是其冰盖、冰山、海冰的变化。

“南极海冰面积的快速缩小与气温的迅速升高有直接关联。1979年至2016年，南极气温变化较为稳定，之后南极气温异常升高，导致海冰面积缩小，今年2月创海冰面积最小纪录。”青藏高原与极地气象科学研究所副所长丁明虎说。

他认为， 伴随南极海冰面积缩小，南极整个气候系统会发生变化，将影响 磷虾和鱼类等海洋生物的生长，企鹅、海豹的生存栖息地也会变小。

丁明虎解释，冰盖流出时往往顶着海冰走，海冰消融后将直接导致冰盖流速和融化速度加快，海平面上升速度加快；同时，由于海冰异常减少，其对太阳光的反照率影响减弱，加剧了南极变暖效应。

关注到这一现象后，丁明虎研究组与正在 南极执行中国第38次南极科考任务的云南省气象局工程师刘维鑫、山东省气象局工程师张雪峰取得联系，向其提出结合今年1月至2月南极中山站和长城站气温监测数据加强统计分析，进一步探究温度对南极冰盖面积、生态环境和气候变化影响等科研工作建议。

“综合观测数据显示，中山站1月至2月气温偏高。”刘维鑫说。

南极冰盖是地球气候系统中最大的冷源，对全球气候变化具有重要指示作用。 美国冰川学家特德·斯坎博斯（Ted Scambos）的答复同样印证了丁明虎研究组的结论。针对海冰变化影响南极冰架和冰盖的快速变化，特德·斯坎博斯指出，海冰消退会导致冰架支撑力不足，崩塌加剧，进而加速海平面上升。

青藏高原与极地气象科学研究所持续关注南极海冰面积变化和影响，实时跟踪分析1月和2月气温变化和异常。研究显示，2月南极气温异常偏高，比常年高2.4℃。

2022年2月南极地区近地面气温异常偏热。图/中国气象科学研究院

我国风云三号气象卫星亦持续监测南极海冰。

风云卫星可以实现对南极海冰每日6次至10次高频监测， 准确捕捉海冰类型、海冰密集度、冰架崩裂、冰山移动等动态信息，从而服务于南极气候与环境监测。国家卫星气象中心研究员郑照军介绍，结合风云卫星逐日观测结果，南极海冰2月面积与美国国家冰雪数据中心（NSIDC）的数据相符。

伴随季节变化，南极气温变冷，海冰面积正逐渐扩大。更深层的原因和可能造成的影响，科学家正在积极探索。

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   28万亿吨冰已融化:反光率降低变暖增强

2022-05-09 18:56

  全球气候变暖，冰川融化的问题，随着时间的推移影响越来越深刻。有学者研究分析，到了2100年，世界上的陆地面积将会减少179万平方公里。而当前还有28万亿吨冰已融化，如果把这些冰水放进国内，可以淹没全中国2.9米深，为什么会这样？

冰川消融

很大程度上是由于冰川消融，以及两极地带的冰架坍塌带来的海平面上涨，包括高原地区的雪山。目前冰层融化的增幅在7~178厘米范围内，我国沿海地区的海平面上升速率为3.3毫米每年，高于同时段的全球平均水平。

总体来看，冰冻圈出现了不少损失，同时这些损失占据全球能量失衡的3.2%。出现这样的情况究竟是怎么了？地球想干什么？未来人类将会面临哪些状况？冰川消融有办法补救吗？

海平面上升

  文章接下来将会就冰川消融，冰面不平衡，以及全球气候变化这几个地方来简单聊聊当下的环境状态。

   地球的冰不平衡

  根据英国利兹大学和爱丁堡大学的实验研究，科学家们认为地球当下正处于一种“冰不平衡”状态。

地球处于一种“冰不平衡”的状态。

  研究显示，地球在1994年~2017年内损失了28万亿吨冰。其主要损失位置为北极区域，损失较多的地点主要在北极海冰、南极冰架、山地冰川、格林兰岛冰盖、南极冰盖以及南大洋海冰。剩余的42%冰量损失来自南半球。

南极洲的卫星照片

  研究人员认为，同一时期内的冰层消融，大部分冰损失是由大气融化驱动导致。而海冰作为气候调节的节点，海冰流失可能会影响海洋和大气环流，并影响中纬度地区的天气模式。即便是轻微的损失也会提高全球海平面增加，英国气候委员会借助模型分析预测，在2100年这些损失的冰盖会提升42厘米的海平面。

高山冰川

  以高山冰川为例，研究人员调用卫星数据建设的模型分析指出，安第斯山脉、俄罗斯北极地区、亚洲高山地区以及其他极寒地带，冰川在1962年~2019年期间损失了至少1万亿吨冰。在此期间，全球海平面平均上升了27.7毫米左右。

格陵兰岛冰盖融化

  全球冰川质量的损失率从1970年开始逐年增加，并在2018年达到了最高峰值。这很大程度上与气温升高有关，而这里面70%的冰川质量损失归结于人类活动，自然方面的影响相对较小。另外，冰盖的崩解更多是由于极地地区的夏季的大气环流增强。

  对于南极地区而言，南极冰架的质量损失主要体现在范围缩小，厚度变化上。近年来过快的气温升高加速了地表冰面的融化，这使得冰面下的水可以借助裂缝促进冰山崩解。南极地区作为升温最快最高的极地地区，其冰架面积截止2020年已经减少了39717平方千米。

南极洲冰架附近的自然现象

  研究团队在报告中指出，尽管冰架本身不是海洋质量增加的直接来源，但是冰架损失加起来的总和占据目前体积的3%。冰架变薄在未来还会进一步削弱地表上的冰面，特别是在阿蒙森海和贝林斯豪森海。除此之外，海冰的流动变化和溶解也在驱动极地地区的冰层变化。

 臭氧层空洞

  特别是南极地区的海冰覆盖的趋势变化，人为作用最明显，例如臭氧层的减少。总体来看这种变化在未来令人感到担忧，而这对地球上的冰来讲意味着什么呢？

                   控制温度很关键

  以上这些数据仅是研究的一小部分，科学家们用各种分析模型表明了气候变化在今天的作用，大量的证据表明这种气候变化在导致地球冰层减少。从平均角度来看，自1880年开始，地球表面温度上升了0.85摄氏度。

  不要小看了这一点温度变化，这种变暖状态会在极地地区被放大，从而导致冬季降雪量增加，同时推动夏季冰雪溶解变得更多。这种趋势在未来还会从极地地区蔓延开来，并且广泛地发挥更强大的作用。

    南极和格陵兰冰盖的质量削减过大表明了地球冰川储量处于一种不平衡的状态，海冰流失的加剧未来还会增强这种不平衡。不过总体来讲，人为影响才是最主要的原因。格陵兰冰盖变化惊人，湖泊遍布

    全球超过50%的人口都生活在海域附近，不少城市依赖港口贸易进行发展。冰不平衡现象带来的洋流变化，将会直接影响这些地区的气候，由此带来恶劣的影响。此外，还有证据表明，海洋温度变化比陆地更加剧烈。海洋热浪频率从上世纪八十年代开始就不断加强，十年的增长强度加强了一倍。

    持续的升温带来的不止是冰盖消融，冰不平衡。对于那些处于永冻土层的地区来讲，冰的消融无疑是一种灾难。永冻土层的融化会释放出大量的甲烷，这种气体进入到大气环境中会进一步加剧温室效应。同时在这些地区修筑的建筑还会因冻土层的消失出现地基不稳，灾害可能会更频繁。

    联合国在2021年的气候峰会上指出，在全球变暖加剧的今天，必须控制它的这种增长变化，未来应该把这种温度最多控制在前工业化时代的1.5摄氏度。为什么温度控制如此重要，气候变暖意味着什么？

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地球表面的阳光发射率伴随全球冰川面积减少而增大,根据弱因迭代理论,全球变暖速度将逐渐增大.

结论

地球对太阳光的反射率不是固定不变的，冰川消长、雪线的伸缩、大气透明度的增减、云层厚度的变化，都会影响地球的反光率，其中冰川和积雪的作用最大。在其它因素不变的条件下，微弱因素引发的气候变冷一旦启动，如下步骤将连续反复发生：冷的激发使冰川和积雪面积增加；冰川和积雪面积增加使地球反光率增大；增大的反光率就会导致地球接受太阳能量减少使气温进一步下降；以此形成不断增大的反复循环，可称之为“弱因迭代效应”。微弱因素引发的变暖会起到相反的效果。这是“弱因”打破地球复杂系统平衡的根本原因。

温室气体也具有“弱因迭代效应”：温室气体增加使气候变暖，气候变暖导致海温增加，海温增加将使海洋释放更多温室气体，以此形成反复循环。不过，海洋变暖的速度很缓慢，不如光反射率变化来得迅速。前者适于长周期变化循环，后者适于短周期变化循环。

太阳活动变化也具有“弱因迭代效应”：太阳活动减弱导致全球气温轻微下降，两极变冷导致冷水中溶解更多温室气体，使温室气体进入海底的数量增多；赤道轻微变冷导致上升冷水变热幅度减少，使温室气体进入大气的数量减少，这就打破了原有的进出平衡，导致更多的温室气体滞留在海底，使气温进一步变冷，如此迭代下去，大气中的温室气体越来越少，气温下降也就越来越强烈。

相反，太阳活动增强导致全球气温轻微上升，两极变暖导致冷水中溶解温室气体变少，使温室气体进入海底的数量减少；赤道轻微变暖导致上升冷水变热幅度增大，使温室气体进入大气的数量增大，这就打破了原有的进出平衡，导致更多的温室气体进入大气，使气温进一步变暖，如此迭代下去，大气中的温室气体越来越多，气温上升也就越来越强烈。

配合冰川和积雪面积增加和减少使地球反光率增大的“弱因迭代效应”，太阳活动变化引发全球气候变化的可能性也大大增加。

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