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太阳黑子影响气候的历史证据:太阳黑子周期长度变化和气温变化对比
杨学祥,杨冬红
关键提示
以往的研究表明,太阳黑子周期延长极小期显示与地球低温有关联[1],太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化也具有相关性。
用太阳黑子周期长度同地球温度做比较,地球的增温和降温与太阳黑子周期长度变化是相当吻合的,当黑子周期变短,地球增温,当黑子周期变长,地球降温,太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化有很好的相关性。太阳黑子延长极小期会带来寒冷,常规的太阳黑子周期的长度变化也能带来地球气温变化[2]。
2023年最热年的发生,意味着2023年太阳黑子长度进入黑子周期变短增温时期的峰值,与2024年太阳黑子减少对应(见图3)。韩延本研究员等人曾预测2023年为太阳黑子峰值年。让我们拭目以待。
根据国家天文台研究员韩延本等人最新发表结果:2019年12月的太阳黑子最小值已经被验证,2023年9月可能出现太阳黑子最大值。国外天文机构预测2004年或2025年为太阳黑子极大值。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1333393.html
气温变化、太阳黑子变化和太阳黑子周期长度变化对比
以往的研究表明,太阳黑子周期延长极小期显示与地球低温有关联[1],太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化也具有相关性。
用太阳黑子周期长度同地球温度做比较,地球的增温和降温与太阳黑子周期长度变化是相当吻合的,当黑子周期变短,地球增温,当黑子周期变长,地球降温,太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化有很好的相关性。太阳黑子延长极小期会带来寒冷,常规的太阳黑子周期的长度变化也能带来地球气温变化[2]。
汤懋苍等人指出,依据太阳黑子周期长度(SCL)资料,将过去2500年分为"好天时代"(SCL<11年)和"坏天时代"(SCL>11年),发现在"坏天时代"中国旱灾频率显著高于"好天时代"。"好(坏)天世纪"与气候暖(冷)期有好的对应;并提出了太阳活动影响气候的过程链。他们在1470-1975年划出100个“旱年”,其中74个出现在坏天时代,只有26个出现在好天时代,坏天时代的旱年频数比好天时代几乎要多2倍。太阳黑子延长极小期、冷气候和SCL 长(即坏天时代)的对应关系见表1[3]。这表明,SCL长,太阳活动弱,全球气温降低,太阳黑子延长极小期和SCL长(坏天时代)一一对应。
表1 太阳黑子延长极小期、冷气候和坏天时代的对应关系[6]
事件 时间 时间 时间 时间 时间 时间(年)
变暖年 960-1000 1150-1250 1360-1480 1520-1600 1720-1790 1880-
好天时代 965-1010 1110-1165 1360-1420 1525-1600 1725-1790 1915-1996
变冷年 1000-1150 1250-1360 1480-1520 1600-1720 1790-1880 1996-
坏天时代 1010-1110 1165-1360 1420-1525 1600-1725 1790-1915
极小期 1040-1080 1280-1350 1450-1550 1645-1715 1790-1820
好天时代已经结束,坏天时代正在到来。本次太阳活动周期从1997年到2009年,历经13年半,按照汤懋苍等人的定义,为严重“坏天时代”,与全球灾害频发相对应。汤懋苍等人的工作提供了太阳黑子周期的长度变化影响地球气温变化的新证据。
值得注意的值,1890-1924年和1947-1976年拉马德雷冷位相时期与太阳黑子周期长度谷值相对应,1925-1946年和1977-1999年拉马德雷暖位相时期与太阳黑子周期长度峰值相对应。除潮汐变化外,太阳活动可能是拉马德雷现象的形成原因之一[3]。潮汐增强、太阳黑子延长极小期、太阳黑子周期长度变长、拉马德雷冷位相和冷气候有很好的对应关系。
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=494753
太阳黑子与最热年
世界气象组织2024年1月12日发布新闻公报,正式确认2023年为有记录以来最热一年,称去年全球平均气温升幅极大,7月和8月是有记录以来最热的两个月。
世界气象组织用于监测全球气温的6个主要国际数据集显示,2023年全球平均气温比工业化前(1850-1900年)水平高1.45摄氏度,上下浮动约0.12摄氏度;去年6月至12月,全球气温每月都创下新纪录,且7月和8月是有记录以来最热的两个月。
世界气象组织今天正式确认,2023年是有记录以来最热的年份,全年平均气温比工业化前水平(1850-1900年)高出1.45 ± 0.12 °C,大大超出此前最热年份的升温幅度,并进一步逼近《巴黎协定》所设立的1.5℃控温目标。该组织还预计,2024年的平均气温可能会更高。
Gavin Schmidt. Climate models can’t explain 2023’s huge heat anomaly — we could be in uncharted territory [J]. Nature, 2024, 627(8004): 467.
doi: 10.1038/d41586-024-00816-z
https://www.nature.com/articles/d41586-024-00816-z
In general, the 2023 temperature anomaly has come out of the blue, revealing an unprecedented knowledge gap perhaps for the first time since about 40 years ago, when satellite data began offering modellers an unparalleled, real-time view of Earth’s climate system. If the anomaly does not stabilize by August — a reasonable expectation based on previous El Niño events — then the world will be in uncharted territory. It could imply that a warming planet is already fundamentally altering how the climate system operates, much sooner than scientists had anticipated. It could also mean that statistical inferences based on past events are less reliable than we thought, adding more uncertainty to seasonal predictions of droughts and rainfall patterns.
【就机器翻译】总的来说,2023年的温度异常突然出现,揭示了前所未有的知识差距,这可能是自大约40年前以来的第一次,当时卫星数据开始为建模者提供无与伦比的地球气候系统实时视图。如果异常现象在8月前不能稳定下来——这是基于之前厄尔尼诺事件的合理预期——那么世界将处于未知领域。这可能意味着,地球变暖已经从根本上改变了气候系统的运行方式,比科学家预期的要快得多。这也可能意味着,基于过去事件的统计推断不如我们想象的那么可靠,给干旱和降雨模式的季节性预测增加了更多的不确定性。
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1429097.html
2023年全球除了发生厄尔尼诺事件之外,最大的特殊事件是进入2023-3035年太阳黑子峰值f时期。我们发现,太阳黑子高值不仅加快了厄尔尼诺的发展速度,而且在2023年7月最热时期达到最高峰。
太阳黑子高值加快了厄尔尼诺发展
我们多年潮汐组合预报实践表明,潮汐组合类型转换具有13.6天周期,即双周循环,预报图中都有明显的表现。除此之外,两周之内厄尔尼诺指数往往出现两个峰值和两个谷值,即次一级的7天周期。这一 周期在气温变化中也有明显的表现。
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1388780
强潮汐组合控制强潮汐南北震荡的幅度,是赤道太平洋海温的重要控制因素。根据潮汐组合预报,2023年1-2月、6-8月、12月有利于厄尔尼诺的形成;3-5月、9-11月有利于拉尼娜形成。所以,厄尔尼诺发生在2023年6-8月的可能性最大。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1378601.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1361960.html
月亮赤纬角最小值对应厄尔尼诺指数下降区间,月亮赤纬角最大值对应上升区间,
潮汐不仅有13.6天周期,而且存在7.1天和9.1天周期。1921年杜德生对月亮和太阳引潮力位进行了严格的调和级数展开,在展开中约有90项长周期成分。其中振幅超过这90项长周期振幅之和的0.5%的共有20个,在这20个中就有9天项和7天项。
NASA的SABER卫星首次观测到因周期性的高速太阳风而产生的地球上层大气层的“呼吸”——一种膨胀和收缩的活动。根据美国最新的卫星观测结果,地球大气层正在有序地扩大和收缩,平均每九天就有一个周期!地球似乎在缓慢地呼吸,地球每天都在波动,在0.5到0.8米的范围内波动。
随着太阳的27天的自转周期,这些太阳风通常以9天为周期冲击地球。高速太阳风有时候显示出的是七天的周期性。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1288792.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1358948.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1358222.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1358222.html
对厄尔尼诺和拉尼娜有影响的因素有南极半岛海冰(周期性因素)、强潮汐南北震荡(周期性因素)、环太平洋地震带强震(突发性因素)、强潮汐组合和太阳风7-9天周期(周期性因素)。综合叠加结果决定厄尔尼诺指数的升降。
每年2月南极半岛海冰面积最小,赤道太平洋海温最暖;9月最大,赤道太平洋海温最冷,南极半岛海冰开关控制秘鲁寒流的强弱。进入10月,南极半岛海冰减少,减弱秘鲁寒流,有利于厄尔尼诺发展,
环太平洋地震带强震频发导致深海冷水上翻。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1378601.html
太阳风7-9天周期对厄尔尼诺影响在2023年7月最为显著,
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1397129
值得关注的是,8月30日至9月1日最强潮汐组合的作用被太阳风7-9日上升期压制,类似情况8月已经出现多次。8月25日至9月1日厄尔尼诺指数太阳风7-9日周期非常显著。
太阳风压缩大气层,背光方向形成气尾,向光方向形成臭氧洞(或臭氧稀薄区)。这是大气异常流动的结果。
两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替,极涡和低温条件,火山灰向极地的集中,臭氧洞在南北两极的轮换,都是自然规律运作的结果,远非人力所能控制。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1371993.html
同理,太阳风也压缩了海洋圈,形成背光的海洋尾。
由于地球自转,除了两极地区外,地球背光的大气尾和海洋尾是绕固体地球由东向西旋转的。太阳风压缩大气圈和海洋圈因为7-9天周期的波动,会显著的影响赤道太平洋的气流和海流,进而控制厄尔尼诺指数变化。
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太阳黑子最高值对应2023年7月最热时期
继2022年12月太阳黑子出现110高值之后,2023年1月太阳黑子再次出现高值133.35,但是2023年2月减少,降为130.64,3月更少,降为108.55。4月最少,跌破100,降为88.33,5月回升为125.77,6月达到最大值140.57,7月达到最大值145.26,连续两月创新高(7月和8月是有记录以来最热的两个月,滞后一个月,有一个加热过程)。
7月太阳黑子峰值加快了厄尔尼诺的发展,是全球高温的重要原因之一,不利于新冠病毒的生存。
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=1396747
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相关图表
图3 2022年12月至2023年7月太阳黑子相对数日平均数(2022年12月太阳黑子异常峰值110,2023年1月出现更高值133.35,2月降为130.64,3月降为108.55,4月降为88.33,5月止跌回升为125.77,6月达到最高值140.57,7月达到最大值145.26。最高纪录保持至今)
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https://news.sina.com.cn/c/2023-01-01/doc-imxysqvc2427697.shtml
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https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1370132.html
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2023 07 01 166 119 1290 3 -999 * 9 1 0 14 0 0 0
2023 07 02 170 126 1350 1 -999 * 8 1 1 17 0 0 0
2023 07 03 173 117 1400 0 -999 * 14 1 0 29 2 0 0
2023 07 04 167 121 1310 1 -999 * 9 1 0 8 0 0 0
2023 07 05 154 101 270 1 -999 * 10 1 0 6 1 0 0
2023 07 06 158 149 980 2 -999 * 7 1 0 14 1 0 0
2023 07 07 161 147 910 2 -999 * 4 1 0 24 0 1 0
2023 07 08 161 167 830 1 -999 * 9 0 0 6 1 0 0
2023 07 09 179 183 950 2 -999 * 8 0 0 22 0 0 0
2023 07 10 191 181 1290 1 -999 * 12 2 0 40 4 1 0
2023 07 11 214 227 1860 2 -999 * 8 6 0 45 0 0 0
2023 07 12 193 219 2140 0 -999 * 10 4 0 24 4 0 0
2023 07 13 203 146 1870 0 -999 * 13 1 0 13 3 1 0
2023 07 14 181 141 1960 2 -999 * 10 1 0 17 1 0 0
2023 07 15 179 96 1690 0 -999 * 7 3 0 17 1 1 0
2023 07 16 184 99 1700 0 -999 * 15 3 0 15 2 1 0
2023 07 17 180 149 1980 3 -999 * 18 2 0 19 0 0 0
2023 07 18 219 142 1850 0 -999 * 9 5 0 14 0 0 0
2023 07 19 189 141 1660 2 -999 * 15 2 0 8 0 0 0
2023 07 20 184 131 1570 0 -999 * 5 0 0 8 0 0 0
2023 07 21 173 121 1500 0 -999 * 2 0 0 11 0 0 0
2023 07 22 174 103 1320 0 -999 * 3 2 0 8 2 1 0
2023 07 23 173 117 1300 1 -999 * 5 0 0 15 2 1 0
2023 07 24 165 141 1145 3 -999 * 8 0 0 28 0 1 0
2023 07 25 169 137 1110 1 -999 * 7 2 0 15 1 1 0
2023 07 26 167 147 955 2 -999 * 10 3 0 14 4 1 0
2023 07 27 165 154 1010 3 -999 * 15 2 0 17 0 0 0
2023 07 28 168 148 1210 1 -999 * 9 1 0 13 0 0 0
2023 07 29 179 147 1140 1 -999 * 6 1 0 16 1 0 0
2023 07 30 174 139 1010 0 -999 * 4 2 0 23 3 0 0
2023 07 31 177 197 1290 2 -999 * 7 1 0 18 1 1 0
ftp://ftp.swpc.noaa.gov/pub/indices/DSD.txt
2023年7月1-31日太阳黑子总数:4503,日平均:145.26.
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相关数据
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# Date 10.7cm Number Hemis. Regions Field Flux C M X S 1 2 3
#---------------------------------------------------------------------------
2023 06 01 164 143 1160 0 -999 * 9 0 0 23 0 0 0
2023 06 02 162 147 1070 3 -999 * 4 1 0 9 0 0 0
2023 06 03 165 112 880 0 -999 * 9 0 0 7 0 0 0
2023 06 04 168 110 930 1 -999 * 11 0 0 16 1 0 0
2023 06 05 169 151 990 1 -999 * 5 0 0 6 0 0 0
2023 06 06 172 133 940 2 -999 * 6 0 0 2 0 0 0
2023 06 07 167 177 1000 1 -999 * 5 1 0 6 1 0 0
2023 06 08 169 149 980 1 -999 * 7 0 0 5 0 0 0
2023 06 09 164 152 750 0 -999 * 5 1 0 6 1 0 0
2023 06 10 161 116 640 0 -999 * 7 0 0 2 0 0 0
2023 06 11 154 116 630 0 -999 * 5 0 0 2 0 0 0
2023 06 12 146 116 360 0 -999 * 8 0 0 7 1 0 0
2023 06 13 146 98 430 2 -999 * 9 0 0 6 2 0 0
2023 06 14 144 107 690 2 -999 * 9 0 0 30 1 0 0
2023 06 15 153 112 540 2 -999 * 4 0 0 7 0 0 0
2023 06 16 157 120 910 0 -999 * 8 3 0 2 0 0 0
2023 06 17 158 110 950 1 -999 * 5 0 0 1 0 0 0
2023 06 18 164 133 990 1 -999 * 6 2 0 5 0 1 0
2023 06 19 169 181 850 3 -999 * 8 2 0 14 0 0 0
2023 06 20 180 155 750 2 -999 * 11 1 1 17 6 0 0
2023 06 21 176 190 1290 1 -999 * 5 2 0 19 1 0 0
2023 06 22 173 176 920 0 -999 * 5 2 0 6 1 0 0
2023 06 23 170 194 930 5 -999 * 8 0 0 11 0 0 0
2023 06 24 161 200 890 2 -999 * 15 1 0 14 0 0 0
2023 06 25 155 180 850 0 -999 * 15 0 0 15 1 0 0
2023 06 26 158 158 720 1 -999 * 13 1 0 14 3 0 0
2023 06 27 151 141 900 1 -999 * 15 1 0 21 1 1 0
2023 06 28 155 141 1160 0 -999 * 9 1 0 14 0 1 0
2023 06 29 162 112 1060 0 -999 * 8 1 0 6 0 1 0
2023 06 30 159 87 930 1 -999 * 8 0 0 5 1 0 0
6月1-30日太阳黑子总数 4217; 日平均 140.57;
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1393713.htm
2023-2025年为月亮赤纬角最大值时期和太阳黑子最大值时期,与强潮汐叠加,可激发地震火山活动和冷暖空气活动(最强)。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1293301.html
2023年7月1-31日为太阳黑子持续时间最长、强度最大的峰值时期
7月24-28日太阳黑子峰值加快提升厄尔尼诺指数最显著。
https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&quickforward=1&id=1399097
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1399099.html
结论
太阳风和太阳黑子7-9天周期增温赤道太平洋表面海水,加快厄尔尼诺的发展,这一发现表明,太阳黑子活动是全球变暖的重要因素,2023年7月全球最暖和2023年全球最热新记录,证实太阳能量参与了全球变暖。应该列入气候模型。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1428960.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1429224.html
太阳黑子周期长度变化和气温变化对比提供了太阳黑子影响气候的历史证据。
相关报道
太阳黑子影响气候:气候自然因素不能忽视
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太阳黑子影响气候:气候自然因素不能忽视 杨学祥
英国研究人员证实,太阳黑子周期活动规律性影响地球气候。在太阳黑子非活跃时期,北美和欧洲部分地区常遭遇极端天气{附件1}。
以往的研究表明,太阳黑子周期延长极小期显示与地球低温有关联,太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化也具有相关性。
统计分析表明,严重低温冻害、8.5级以上强震和流感世界大流行主要集中发生在拉马德雷冷位相时期,呈时空有序的链状分布,称之为“拉马德雷冷位相灾害链”。灾害链与拉尼娜事件、厄尔尼诺事件、太阳黑子极值、沙尘暴、潮汐变化有非常好的对应关系,可以作为预测的前兆{附件2}。
美国科研人员预测,太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”,大约从2020年开始,太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。这些科研人员在美国天文学会太阳物理学分会年会上发表3份研究报告说,人们熟悉的太阳黑子活动或许将进入“冬眠”,这种情况自17世纪以来从未出现。
本次太阳活动周期从1997年到2009年,历经13年半,按照汤懋苍等人的定义,为严重“坏天时代”,与全球灾害频发相对应。
这两项太阳活动异常为“拉马德雷冷位相灾害链”提供了新证据,强潮汐和强震是另外两个增强因素{附件3}。
附件1:
英国最新研究得到证实 太阳黑子影响气候日期:2011-10-11 作者: 来源:新华社 新华社供本报专电 英国研究人员证实,太阳黑子周期活动规律性影响地球气候。在太阳黑子非活跃时期,北美和欧洲部分地区常遭遇极端天气。 研究结果10日刊登于英国《自然-地学》杂志。先前研究发现,太阳黑子活动周期为11年,经历黑子数量由极大到极小的活动峰年与谷年,其活跃程度与地球气候存在关联,但证实两者间明确联系存在困难。 帝国理工学院与牛津大学研究人员借助卫星数据,更为准确地测得地球上空太阳紫外线变化情况,发现数据波动超过先前预计。在他们所分析的2008年至2010年数据中,太阳黑子处于活动谷年。同一时期,美国与欧洲部分地区遭遇严冬。
http://www.news365.com.cn/xwzx/gj/201110/t20111011_3153307.htm
附件2:
全球持续变暖预测的第五次修正:全球变暖速度放缓
2010-11-30 07:17 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:全球变暖,气候变冷,拉马德雷,预测
全球持续变暖预测的第五次修正:全球变暖速度放缓
杨学祥,杨冬红
英国气象局科学家于2010年11月28日在寒冷的伦敦进行了有关其全球变暖报告的新闻发布会,公布了最新观测结果:全球仍在变暖 但速度放缓[1]。
我在今年3月撰文指出,如同全球变冷理论在20世纪面临兴起和低落的考验一样,全球变暖理论也将在21世纪初的2010年经历同样的考验。不论理论的争端结局如何,气候终将依循的是地球自诞生起的规律。人类以为自己所掌握的“一切”,其实从未能撼动这个规律。这场近在眼前的考验正在提醒我们——气候变化的决定权不在人类而在自然[2]。
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=388776
附件3:
预防变冷:拉马德雷冷位相灾害链的新证据
2011-10-9 10:26 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:太阳黑子 太阳黑子周期长度 拉马德雷冷位相灾害链
预防变冷:拉马德雷冷位相灾害链的新证据
杨学祥,杨冬红
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预防变冷:拉马德雷冷位相灾害链的新证据
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预防变冷:拉马德雷冷位相灾害链的新证据
杨学祥,杨冬红
以往的研究表明,太阳黑子周期延长极小期显示与地球低温有关联[1],太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化也具有相关性。
图1用太阳黑子周期长度同地球温度做比较,地球的增温和降温与太阳黑子周期长度变化是相当吻合的,当黑子周期变短,地球增温,当黑子周期变长,地球降温,太阳黑子周期长度的变化与地球冷暖变化有很好的相关性。太阳黑子延长极小期会带来寒冷,常规的太阳黑子周期的长度变化也能带来地球气温变化[2]。
图1 1861至1989年北半球气温变化曲线和太阳黑子周期的长度变化曲线[2]
汤懋苍等人指出,依据太阳黑子周期长度(SCL)资料,将过去2500年分为"好天时代"(SCL<11年)和"坏天时代"(SCL>11年),发现在"坏天时代"中国旱灾频率显著高于"好天时代"。"好(坏)天世纪"与气候暖(冷)期有好的对应;并提出了太阳活动影响气候的过程链。他们在1470-1975年划出100个“旱年”,其中74个出现在坏天时代,只有26个出现在好天时代,坏天时代的旱年频数比好天时代几乎要多2倍。太阳黑子延长极小期、冷气候和SCL 长(即坏天时代)的对应关系见表1[3]。这表明,SCL长,太阳活动弱,全球气温降低,太阳黑子延长极小期和SCL长(坏天时代)一一对应。
表1 太阳黑子延长极小期、冷气候和坏天时代的对应关系[6]
事件 时间 时间 时间 时间 时间 时间(年)
变暖年 960-1000 1150-1250 1360-1480 1520-1600 1720-1790 1880-
好天时代 965-1010 1110-1165 1360-1420 1525-1600 1725-1790 1915-1996
变冷年 1000-1150 1250-1360 1480-1520 1600-1720 1790-1880 1996-
坏天时代 1010-1110 1165-1360 1420-1525 1600-1725 1790-1915
极小期 1040-1080 1280-1350 1450-1550 1645-1715 1790-1820
好天时代已经结束,坏天时代正在到来。本次太阳活动周期从1997年到2009年,历经13年半,按照汤懋苍等人的定义,为严重“坏天时代”,与全球灾害频发相对应。汤懋苍等人的工作提供了太阳黑子周期的长度变化影响地球气温变化的新证据。
值得注意的值,1890-1924年和1947-1976年拉马德雷冷位相时期与太阳黑子周期长度谷值相对应,1925-1946年和1977-1999年拉马德雷暖位相时期与太阳黑子周期长度峰值相对应。除潮汐变化外,太阳活动可能是拉马德雷现象的形成原因之一[3]。潮汐增强、太阳黑子延长极小期、太阳黑子周期长度变长、拉马德雷冷位相和冷气候有很好的对应关系。
图2 1861至1989年北半球气温变化曲线和太阳黑子数变化曲线[2]
比较图1和图2可以看到,太阳黑子周期长度变化曲线与气温变化曲线的拟合程度比太阳黑子数变化曲线更好,因此,太阳黑子周期长度变化可能是拉马德雷冷暖位相相互转化的重要原因。
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4-5]。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[6-7]。
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。2006年以来,我们研究了潮汐和地震在“太平洋十年涛动”冷暖位相转换中的作用。“太平洋十年涛动”的研究为2010年初的低温暴雪提供了一个可能的自然机制[8-9]。
统计分析表明,严重低温冻害、8.5级以上强震和流感世界大流行主要集中发生在拉马德雷冷位相时期,呈时空有序的链状分布,称之为“拉马德雷冷位相灾害链”。灾害链与拉尼娜事件、厄尔尼诺事件、太阳黑子极值、沙尘暴、潮汐变化有非常好的对应关系,可以作为预测的前兆[1,9,10]。
美国科研人员预测,太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”,大约从2020年开始,太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。这些科研人员在美国天文学会太阳物理学分会年会上发表3份研究报告说,人们熟悉的太阳黑子活动或许将进入“冬眠”,这种情况自17世纪以来从未出现[11]。
本次太阳活动周期从1997年到2009年,历经13年半,按照汤懋苍等人的定义,为严重“坏天时代”,与全球灾害频发相对应。
这两项太阳活动异常为“拉马德雷冷位相灾害链”提供了新证据,强潮汐和强震是另外两个增强因素[1,9,12,13]。
参考文献
1. 杨冬红,杨德彬,杨学祥。地震和潮汐对气候变化的影响。地球物理学报。2011,54(4):926-934.
2. E. Friis-Christensen, K. Lassen. An Indicator of Solar Activity Closely Associated with Climate. Science, 1991, 254(5032): 698 – 700.
3. 汤懋苍,柳艳香,郭维栋. 天时、气候与中国历史(Ⅰ):太阳黑子周长与中国气候.高原气象. 2001,20(4):368-373.
4. 杨修群, 朱益民, 谢 倩等. 太平洋年代际震荡的研究进展. 大气科学, 2004, 28(6): 979~992
5. 吕俊梅, 琚建华, 张庆云等. 太平洋年代际振荡冷、暖背景下ENSO循环的特征. 气候与环境研究, 2005, 10(2): 238~249
6. Zhang Y, Wallace J M, Battisti D S. ENSO-like interdecadal variability: 1900-93. J. Climate, 1997, 10: 1004~1020
7. Mantua N J, Hare S R, Zhang Y, et al. A Pacific ingterdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull. Amer. Meteor. Soc., 1997, 78: 1069~1079
8. 杨学祥, 杨冬红, 安刚等. 连续18年“暖冬”终结的原因. 吉林大学学报(地球科学版), 2005, 35(增刊): 137~140
9. 杨冬红, 杨学祥, 刘 财. 2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温. 地球物理学进展, 2006, 21(3): 1023~1027
10. 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。
11. Richard A. Kerr. End of the Sunspot Cycle? 2011-6-14, Follow ScienceNOW on Facebook and Twitter. http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/06/end-of-the-sunspot-cycle.html
12. 郭增建. 海洋中和海洋边缘的巨震是调节气候的恒温器之一. 西北地震学报, 2002, 24(3): 287
13. Keeling C D, Whorf T P. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change. PNAS, 2000, 97(8): 3814~3819
参考文献(中英文对照)
1. 杨冬红,杨学祥,刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006,21(3):1023-1027
Yang Donghong,Yang Xxuexiang, Liu Cai. Global low temperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) inIndonesia[J].Progress in Geophysics, 2006, 21(3): 1023~1027.
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。地球物理学报。2011,54(4):926-934.
Yang D H,Yang D B, Yang X X, The influence oftidesandearthquakes in globalclimatechanges. Chinese Journal of geophysics (in Chinese),2011, 54(4): 926-934
3. 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.
Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.
4. 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.
YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Studyon the relation between ice sheets melting and low temperature in NorthernHemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610~615.
5. 杨冬红,杨学祥。2008. 全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。23 (6): 1813~1818
Yang D H, Yang XX. The hypothesis of the ocesnic earthquakes adjusting climate slowdown ofglobal warming. Progress in Geophysics (in Chinese), 2008, 23(6): 1813-1818.
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