全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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气候模型无法解释2023年的巨大热量异常

已有 989 次阅读 2024-9-21 10:38 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

气候模型无法解释2023年的巨大热量异常

                        杨学祥

           杨正瓴教授最近指出,2023-07 ~ 2024-06,地球一直处在 1940年以来的最高气温。最近 2个月,天气比 2023同期凉快了?月亮潮汐对地球的降温作用不能忽视。

        一个引人瞩目的问题是,2024-03:气候模型无法解释2023年的巨大热量异常。https://new.qq.com/rain/a/20240327A09ZS800

   气候模型无法解释2023年的巨大热量异常——我们可能处于未知领域。

   过去九个月出现了前所未有的高温峰值,全球气温比之前的记录高出0.2°C,这与统计气候模型的预测相悖。

   已经考虑了各种因素,包括温室气体排放量增加(greenhouse gas emissions)、厄尔尼诺和拉尼娜现象(El Niño and La Niña phenomena)的影响以及火山爆发(volcanic eruptions)和太阳活动(solar activity)的潜在影响,但没有一个因素能够完全解释温度异常的严重程度。

https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=107667&do=blog&id=1451413

            深海藏冷效应和海洋锅炉效应

          我们在1996年指出,火山活动主要受地球内部能量间歇性释放所控制。海洋锅炉效应、海底藏冷效应、海震调温效应和强潮汐调温效应比温室效应有更显著的调温效果。自然杂志最新文章证实了这一结论。

图1 海底藏冷效应和海洋锅炉效应

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-521283.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-691970.html 

    海水因为含有平均约3.5%的盐分,所以它的最大密度约出现在摄氏负2度左右,恰好与海水开始结冰的温度很接近。两极临近结冰的海水密度最大,源源不断地沉入两极海底,自转离心力使较重的海水向赤道海底运动,形成全球巨厚的海底冷水层。由于太阳辐射不能进入这个领域,被安全地封存在海底,冷水领域还不断扩大。赤道海水表层热水在上、冷水在下,垂直方向只有热传导、没有热对流。随着海洋冷水区的不断扩大和赤道海洋表层热水区的不断缩小,赤道和两极的温差也不断加大,形成中、高纬度地区的冰盖和冰川。我们称这个过程为海底藏冷效应。它是海气相互作用的典型范例,大气中的冷能由此而进入海洋。冰雪反射太阳辐射,随着冰雪面积的不断扩大,地表接受到的太阳能量越来越少,使大气和海洋越来越冷,冰期有一个长期的冷积累过程。

  由于内核相对地壳地幔的差异旋转,太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰,部分旋转动能转变为热能积累在核幔边界赤道区(此处核幔速度差最大,积累的热能最多)。超级热幔柱(羽)由核幔边界赤道热区升起,在海底赤道区喷发,加热了底层海水,并引发赤道和两极之间的海洋整体热循环,降低了赤道和两极大气的温差,使两极的海温和气温逐渐上升到冰点以上,消除了海洋藏冷效应的冷源,形成全球无冰温暖气候,产生晚白垩纪赤道海洋表层低温之谜(当时温度为摄氏21度,比现代低6.5度)。我们称这个过程为海洋锅炉效应。有证据表明,随着热幔柱喷发强度的减弱,近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15度,大气冷却了10~15度。这是典型的地、海、气相互作用。计算表明,一亿二千万年前形成翁通爪哇海台的海底热幔柱喷发,其释放的热量可使全球海水温度增高33度,喷发过程经历了几百万年时间。有证据表明,在古新世末不到6000年的时间内大洋底层水增温4度以上。海底火山活动引发的深海热对流在全球气候变化中的作用不容忽视

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-736985.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-521283.html

       实际上,地球的气候是一个多种因素参与的动态平衡:海底藏冷效应导致冰盖从两极扩展到赤道,形成雪球地球,阻塞了地球散热的通道,海底火山的喷发,加热了海洋,释放了温室气体,导致冰盖的融化,形成海洋锅炉效应。与此同时,火山灰污染了冰雪表面,降低了冰雪的反光率,接收更多的太阳光使地球变暖。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1169084.html

         厄尔尼诺和拉尼娜的成因实验

 

        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。

nino34 (4)2024-09-20-06.png

图1 2024年09月20日06时厄尔尼诺指数为-1.085,比2024年09月20日00时厄尔尼诺指数为-1.073,减速0.012,减速变慢,进入快速下降区间和拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与南极半岛海冰异常有关。2024年9-10月南极半岛的海冰面积变大,10月达到极大值,增强秘鲁寒流,不利于厄尔尼诺发展,与9月11-12日弱潮汐组合向9月18日最强潮汐组合转化对应,与太阳黑子高值波动(103、140、93、109)对应(厄尔尼诺指数下降减速原因),与强震频发对应,与6-9月南极半岛的海冰增加对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大值对应上升区间。

nino34 (4)2024-09-20-12.png

图2 2024年09月20日12时厄尔尼诺指数为-1.094,比2024年09月20日06时厄尔尼诺指数为-1.085,减速0.009,减速变慢,进入快速下降区间和拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与南极半岛海冰异常有关。2024年9-10月南极半岛的海冰面积变大,10月达到极大值,增强秘鲁寒流,不利于厄尔尼诺发展,与9月11-12日弱潮汐组合向9月18日最强潮汐组合转化对应,与太阳黑子高值波动(103、140、93、109)对应(厄尔尼诺指数下降减速原因),与强震频发对应,与6-9月南极半岛的海冰增加对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大值对应上升区间。

强震频发

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.12024-09-17 08:49:4332.40-102.0510美国得克萨斯州

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
6.32024-09-16 19:36:3217.10147.2030马里亚纳群岛

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
6.52024-09-16 06:22:4751.70-130.6510加拿大夏洛特皇后群岛地区

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.82024-09-14 07:03:3829.80131.0520琉球群岛

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.62024-09-12 03:22:57-15.35168.7540瓦努阿图群岛

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
6.32024-09-12 00:46:02-3.40146.2510俾斯麦海

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.02024-09-11 15:28:0331.3270.7430巴基斯坦

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.92024-09-08 06:39:06-21.35-173.7010汤加群岛

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.72024-09-06 18:12:55-28.75-69.35120阿根廷

发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.62024-09-05 18:38:25-19.10-67.45260玻利维亚
6.22024-09-05 09:03:19-3.55144.3020巴布亚新几内亚附近海域

震级(M)发震时刻(UTC+8)纬度(°)经度(°)深度(千米)参考位置
5.02024-09-02 16:26:2423.90121.7320台湾花莲县海域
3.82024-09-02 07:16:1040.2583.2334新疆阿克苏地区沙雅县
3.32024-09-02 05:21:5443.3984.8215新疆巴音郭楞州和静县
6.42024-09-02 04:13:37-6.85155.4570所罗门群岛

2024年9月2日太阳黑子200使厄尔尼诺指数上升133恢复下降

2024 08 31  232    180     1640      3    -999      *   6  4  0  6  0  0  0

2024 09 01  226    156     1560      0    -999      *   7  4  0  8  0  0  0

2024 09 02  238    200     1500      2    -999      *   6  5  0  3  0  0  0

2024 09 03  242    133     1320      0    -999      *   9  2  0  7  1  0  0

2024 09 04  262    151     1490      1    -999      *   9  6  0 10  1  0  0

2024 09 05  241    167     1490      0    -999      *  16  6  0  5  0  0  

2024 09 06  249    188     1280      2    -999      *  13  0  0  3  1  0  0

2024 09 07  222    179     1340      3    -999      *   7  1  0 11  2  0  0

2024 09 08  228    176     1095      2    -999      *   3  1  0  2  1  0  0

2024 09 09  215    213     1025      1    -999      *   0  7  0  0  0  1  0

2024 09 10  205    147     1010      0    -999      *   4  2  0  3  2  0  0

2024 09 11  207    179     1150      2    -999      *   6  5  0 10  1  1  0

2024 09 12  201    160     1020      0    -999      *   8  6  1 18  1  0  0

2024 09 13  186    127      710      1    -999      *   4 11  0  9  0  0  0

2024 09 14  172    136      750      1    -999      *   3  2  1  6  0  1  0

2024 09 15  173     68      290      0    -999      *   6  0  0  2  1  0  0 

2024 09 16  170    103      660      2    -999      *   4  0  0  3  0  0  0  

2024 09 17  165    140      590      1    -999      *   3  0  0  0  0  0  0 

2024 09 18  163    106      580      1    -999      *   4  0  0  4  0  0  0

订正

2024 09 17  165    140      590      1    -999      *   3  0  0  0  0  0  0

2024 09 18  163     93      520      1    -999      *   4  0  0  4  0  0  0

2024 09 19  161    109      580      1    -999      *   4  0  0  3  0  0  0

      2024年9月3-5日强潮汐组合持续使厄尔尼诺指数下降,进入拉尼娜区间,预测得到验证。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1448971.html

       精准对应,精准对应!!!

       我们确定,2024年9-11月潮汐组合有利于拉尼娜形成。与此相反,2023年7月至2024年6月的潮汐组合有利于厄尔尼诺的形成。潮汐组合类型决定了2023年极热异常。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1448974.html

南极洲上空出现记录以来最大的臭氧洞

科航岛 2023年10月05日 08:00 广东

根据Sentinel-5P卫星最新的测量显示,今年南极洲上空出现记录以来最大的臭氧空洞,这个被科学家称为

“臭氧消耗区”的空洞在2023年9月16日达到了2600万平方公里。本动画使用Sentinel-5P总臭氧测量值,

显示了2023年9月1日至9月29日南极上空臭氧空洞的演变。(资料来源:ESA/EU)

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1726892006&ver=5519&signature=cYCPpIpCgWTgqWHJfRtdDTM4x3C1v83THPPJG8Wc9gDEyZ1oa7WQZfmCC1HxjP28iV6OGImB2XDjvY7JDSTPzdsFvPz1**AossNTEk*cwcBZQJkDz4wOSy1lpKpypjvD&new=1

潮汐组合实验

2024年9月潮汐组合预报:强潮汐时期

已有 2750 次阅读 2021-7-15 19:24 |个人分类:潮汐预警|系统分类:论文交流

20249月潮汐组合预报:强潮汐时期

                                                     吉林大学:杨学祥,杨冬红 

                                             中国科学院国家天文台::韩延本,马利华

                                       

潮汐组合A94日为月亮赤纬角最小值南纬0.2度,93日为日月大潮,95日为月亮远地潮,三者强叠加,两者强叠加,潮汐强度大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

潮汐组合B2024912日月亮赤纬角最大值南纬28.68度,911日为日月小潮,两者强叠加,潮汐强度小,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(弱)。

潮汐组合C2024918日月亮赤纬角最小值北纬0.1度,918日为日月大潮,918日为月亮近地潮汐潮,三者强叠加,两者强叠加,潮汐强度最大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(最强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(最强)。

潮汐组合D2024924日月亮赤纬角最大值北纬28.67度,924日为日月小潮,两者强叠加,潮汐强度小,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(弱)。

本月天文奇点相对较集中,相互作用最强,可激发极端事件发生,地震火山活动进入活跃期https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1295624.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1452029.html

       关注地磁层漏能效应和臭氧洞漏能效应

      由于产业活动排放的大量氟利昂、挥发性有机化合物(VOC:Volatile Organic Compounds)等对臭氧层的破坏,造成削弱人类免疫系统,增加皮肤癌和白内障发病率等危害,由是臭氧层空洞成为与全球变暖并列的全球性环境问题。臭氧层破坏问题同时也是让臭氧进入一般大众视野的重要契机,有感于臭氧对地球生命的保护作用,臭氧层被舆论称之为“地球卫士”。

      臭氧由三个氧原子组成。臭氧产生的主要途径是太阳光紫外线打击双原子的氧分子,把它分解为两个原子,然后氧原子再与没有分裂的氧分子合并成臭氧。臭氧和氧气是氧元素的同素异构体,呈淡蓝色,有特殊气味,故名臭氧(OZEIN:希腊文,臭味的意思)。

      高浓度的臭氧层作为一道天然屏障,使地球生命免于太阳光中有害紫外线波段的侵袭,堪称是地球生命繁衍的保护神。

  科学家发现北极光可消耗臭氧

   从地球的极地地区经常可以看到神奇的绿光,但这会导致中间层臭氧层消耗。这种消耗可能对全球气候变化具有重要意义,因此了解这一现象很重要。由日本名古屋大学的 Yoshizumi Miyoshi 教授领导的一组科学家对这一现象进行了观察、分析并提供了更深入的见解。研究结果发表在《自然科学报告》上。

  在地球的磁层——地球周围的磁场区域——来自太阳的电子仍然被困住。电子和等离子体波之间的相互作用会导致被捕获的电子逃逸并进入地球的高层大气(热层)。这种称为电子沉淀的现象是产生极光的原因。但是,最近的研究表明,这也是造成中间层(低于热层)局部臭氧层消耗的原因,并可能对我们的气候产生一定影响。

  更重要的是,中间层的这种臭氧消耗可能特别发生在极光期间。虽然科学家们研究了与极光有关的电子降水,但没有人能够充分阐明它是如何导致中间层臭氧消耗的。

  三好教授及其团队在 2017 年斯堪的纳维亚半岛上空的中度地磁风暴期间借此机会改变了这一说法。他们将观测目标对准了“脉动极光”(PsA),一种微弱的极光。他们的观测是通过与欧洲非相干散射 (EISCAT) 雷达(发生 PsA 的 60 至 120 公里的高度)、日本航天器 Arase 和全天相机网络的协调实验成为可能的。

  Arase数据表明,地球磁层中被俘获的电子具有很宽的能量范围。它还表明在该空间区域存在合唱波,一种电磁等离子体波。计算机模拟结果显示,Arase 观测到等离子波导致这些电子在很宽的能量范围内沉淀,这与地球热层中的 EISCAT 观测结果一致。

  EISCAT 数据的分析表明,从几 keV(千电子伏)到 MeV(兆电子伏)的宽能量范围的电子会沉淀以引起 PsA。这些电子携带的能量足以穿透我们的大气层低于 100 公里,高达约 60 公里的高度,即中间层臭氧所在的位置。事实上,使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明,这些电子在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧(超过 10%)。  Miyoshi 教授解释说,PsA 几乎每天都会发生,分布在大片区域,并持续数小时。因此,这些事件造成的臭氧消耗可能很严重。

 谈到这些发现的更大意义,三好教授继续说道:这只是一个案例研究。需要进一步的统计研究来确认由于电子沉淀在中层大气中发生了多少臭氧破坏。毕竟,这种现象对气候的影响可能会影响现代生活。

         制造臭氧洞的元凶是太阳风

     南极臭氧洞罪魁祸首是太阳风:太阳粒子如何破坏我们的臭氧层?

      长春科技大学教授杨学祥1999年撰文指出,造成南极上空臭氧空洞的罪魁祸首是太阳风,而不是通常所认为的氟利昂。

上述观点是在他与同事合著的论文《太阳风、地球磁层与臭氧空洞》中提出的,并发表在今年第5期《科学美国人》杂志中文版上。最近,这一新观点经新华社向世界播发后,在国际上产生强烈反响,一些华文报纸纷纷采用,世界四大通讯社之一的法新社,几乎全文转发了新华社英文稿。

1985年,英国科学家首次报道南极上空出现巨大臭氧空洞,后来人们发现这个臭氧空洞早已产生,并一直在稳定、逐步地扩大。大多数科学家认为,这是30年代以来人类大量使用氟利昂造成的,其释放出的氯离子破坏臭氧分子,从而使臭氧浓度急剧减少。

1999年,杨学祥认为,人类使用氟利昂是南极臭氧空洞形成的主要原因,这一观点依据不足。他说,事实上,北半球的大陆面积和人口占全球的大部分,人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因,则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。

他在论文中指出,有三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。其中,太阳风是地球臭氧空洞的元凶    

杨教授说,由于受地磁层的保护,太阳高能粒子中每年仅有一小部分穿越地球磁层,并沿着磁力线集中到南北两极。由于高能粒子中以氢元素为主,到达两极后容易和臭氧结合成水,所以它首先破坏的是两极的臭氧。

学者叶倾城2021年撰文指出,21世纪初之后,基于陆续发射升空的新型观测卫星,科学家掌握越来越多的证据表明,太阳粒子在影响极地臭氧方面发挥着重要作用。在太阳活动特别活跃的时候,当太阳向太空释放大量粒子时,海拔50千米以上的地区多达60%的臭氧会被消耗,该影响可能持续几个星期。

在更低的地球大气位置,大约低于距离地球表面50千米的区域,太阳粒子是造成极地臭氧水平逐年发生变化的重要因素,太阳粒子袭击将持续导致臭氧损失,然而,最近一项研究表明,太阳粒子还有助于抑制南极臭氧空间进一步损耗。

https://www.kepuchina.cn/more/202104/t20210402_2980297.shtml

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332936.html

      极光是太阳风撞击地球磁层的产物,极光消耗臭氧的发现,证实了杨学祥1999年的论断。

臭氧洞漏能效应地磁层漏能效应 

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。

X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.80400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N2O2/O3所吸收,1555km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

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

      太阳风暴、紫外线风暴、极光和臭氧洞:灭杀病毒的四剑客

      紫外线能杀灭病毒,这是人人皆知的科普知识。可是,说太阳风暴和极光能杀灭病毒,却引起不小的争论,因为人们从来就没有听说过。事实上,太阳风暴可以产生太阳耀斑、地磁暴、臭氧洞和极光,并且在极夜和极昼交替中都能形成紫外线风暴,杀灭病毒自然也就顺理成章。

      与太阳光在白天杀灭病毒不同,紫外线风暴、极光和通过臭氧洞进入地表的紫外线和太阳高能粒子可以全天候的昼夜杀灭病毒,高效快速地清理全球环境。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1346957.html

  事实上,使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明,这些电子(太阳风撞击地球磁层进入地球大气)在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧(超过 10%)。  Miyoshi 教授解释说,“脉动极光”几乎每天都会发生,分布在大片区域,并持续数小时。因此,这些事件造成的臭氧消耗可能很严重。

  根据臭氧洞漏能效应地磁层漏能效应 ,进入地球大气的太阳射线、太阳高能粒子和紫外线就可以大量杀灭新冠病毒,且没有昼夜之分。这表明,极光杀灭病毒不是神话。这也是太阳风暴导致厄尔尼诺形成和极热事件产生的原因,我们的实验证明了这一点。

结论

  2023-2025年月亮赤纬角最大值有利于发生极冷事件,2023-2025年太阳黑子最大值有利于发生极热事件。2023年的潮汐组合类型有利于极热事件和厄尔尼诺的发生,2024年的潮汐组合类型有利于拉尼娜和极冷事件发生。

  与此同时,2023年南极最大臭氧洞在太阳风暴作用下从9月持续到12月,臭氧洞漏能效应是南极海冰融化最多和2023年全球气温最热的重要原因。 

相关报道

“人美心善”的极光!科学家发现北极光可消耗臭氧

VOCs行动派 发布时间:2021-08-23 16:30:30

   从地球的极地地区经常可以看到神奇的绿光,但这会导致中间层臭氧层消耗。这种消耗可能对全球气候变化具有重要意义,因此了解这一现象很重要。

  现在,由日本名古屋大学的 Yoshizumi Miyoshi 教授领导的一组科学家对这一现象进行了观察、分析并提供了更深入的见解。研究结果发表在《自然科学报告》上。

  在地球的磁层——地球周围的磁场区域——来自太阳的电子仍然被困住。电子和等离子体波之间的相互作用会导致被捕获的电子逃逸并进入地球的高层大气(热层)。这种称为电子沉淀的现象是产生极光的原因。但是,最近的研究表明,这也是造成中间层(低于热层)局部臭氧层消耗的原因,并可能对我们的气候产生一定影响。  更重要的是,中间层的这种臭氧消耗可能特别发生在极光期间。虽然科学家们研究了与极光有关的电子降水,但没有人能够充分阐明它是如何导致中间层臭氧消耗的。

  三好教授及其团队在 2017 年斯堪的纳维亚半岛上空的中度地磁风暴期间借此机会改变了这一说法。他们将观测目标对准了“脉动极光”(PsA),一种微弱的极光。他们的观测是通过与欧洲非相干散射 (EISCAT) 雷达(发生 PsA 的 60 至 120 公里的高度)、日本航天器 Arase 和全天相机网络的协调实验成为可能的。

  Arase数据表明,地球磁层中被俘获的电子具有很宽的能量范围。它还表明在该空间区域存在合唱波,一种电磁等离子体波。计算机模拟结果显示,Arase 观测到等离子波导致这些电子在很宽的能量范围内沉淀,这与地球热层中的 EISCAT 观测结果一致。  EISCAT 数据的分析表明,从几 keV(千电子伏)到 MeV(兆电子伏)的宽能量范围的电子会沉淀以引起 PsA。这些电子携带的能量足以穿透我们的大气层低于 100 公里,高达约 60 公里的高度,即中间层臭氧所在的位置。事实上,使用 EISCAT 数据的计算机模拟表明,这些电子在撞击中间层时会立即消耗中间层的局部臭氧(超过 10%)。

  Miyoshi 教授解释说,PsA 几乎每天都会发生,分布在大片区域,并持续数小时。因此,这些事件造成的臭氧消耗可能很严重。 谈到这些发现的更大意义,三好教授继续说道:这只是一个案例研究。需要进一步的统计研究来确认由于电子沉淀在中层大气中发生了多少臭氧破坏。毕竟,这种现象对气候的影响可能会影响现代生活。

原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_494592.html来源:贤集网https://www.xianjichina.com/special/detail_494592.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1348113.html

     

参考文献

1.     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研究[J].地球物理学进展.2014, 29 (1): ????. YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Study on the relation between ice sheets melting and low temperature in Northern Hemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): ??.

2.     杨学祥陈殿友火山活动与天文周期地质论评, 1999, 45(增刊): 33-42. Yang X X, Chen D Y. The Volcanoes and the Astronomical Cycles. Geological Review (in Chinese), 1999, 45(supper): 33-42.

3.    杨冬红杨学祥地球自转速度变化规律的研究和计算模型地球物理学进展, 2013281):58-70 Yang D H, Yang X X. Study and model on variation of Earths Rotation speed. Progress in Geophysics (in Chinese), 2013, 281):58-70.

4.     杨学祥,陈殿友地核的动力作用[J]. 地球物理学进展,1996 111): 68-74. Yang X X, Chen D Y. Action of the earth core[J]. Progress in Geophysics, 1996, 11(1): 68-74.

5.     杨学祥陈震刘淑琴等地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应地学前缘, 1997, 4(1): 187-193.Yang X X, Chen Z, Liu S Q, et al. The discovery of fast rotation of the earth’s inner core and orbital effect of global changes. Earth Science Frontiers (in Chinese), 1997, 4(1): 187-193.

6.     杨学祥陈殿友地球差异旋转动力学长春吉林大学出版社, 1998, 2, 27-33,79,120-122, 196-198.

Yang X X, Chen D Y. Geodynamics of the Earth’s differential rotation and revolution. Changchun: Jilin University Press (in Chinese), 1998, 2, 27-33, 120-122, 196-198.

7.   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 on cause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (in Chinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

8.     杨学祥张中信陈殿友地核能量的积累与释放地壳形变与地震.  1996, 16(4):85-92. Yang X X, Zhang Z X, Chen D Y, et al. Energy accumulation and liberation in earth’s core (in Chinese). Crustal Deformation and Earthquake. 1996. 16(4): 85~92.

9.     杨学祥陈殿友热幔柱构造与地核热能.  地壳形变与地震. 1996, 16(1):27-36. Yang X X, Chen D Y.  Mantle plume tectonics and thermal energy of the core (in Chinese). Crustal Deformation and Earthquake. 1996. 16(1): 27~36.

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相关文献:

在气候问题上德国人让全世界目光产生转折

 (2011-06-02 09:36:40)转载▼

标签: 深海喷射流 赤道 大西洋 气候变化 思维方法 东方方法论 杂谈 

在气候问题上德国人让全世界目光产生转折

 

    昨天,读到成都商报第14版上一篇引自国外的科学新闻,我感到很有必要为大家作个介绍。

    这篇新闻,编者为突出核心内容,特别在其上方刊出两块楷体字,并分别配以“海洋以多种方式对气候产生影响”和“科学家新发现的深海喷射流”黑体小字标题,对其报道给以突出与渲染。该文,是我读到的科学报道中首次有人从“海洋与气候问题密切相关”视角指出问题,并提供了直接观察证据。在我看,这很重要。因为我们终于可以“抓住事实,避免空谈”了。为此,现全文引介该篇新闻如下——

 

科学家首次发现神秘深海喷射流,可导致气候异常

——海洋深处藏着气候“黑手” 

    近日,科学家发布报告称,他们首次发现了海下神秘的深海喷射流,这种喷射流能导致热带大西洋风向、降水以及海洋气温出现异常。

    海洋学家目前发现,在热带大西洋持续出现的气候波动,很显然是由此前不为人知的深海喷射流所导致的,这种气流(按:原文如此。此“气流”二字或系“喷射流”一语笔误。备考)会从深海3000处向上喷射。

    德国莱布尼兹海洋科学研究中心研究人员皮特·勃兰特表示:“到目前为止,当试图解释热带气候变化的原因时,我们总是向天上看,尤其是大气层,而最新数据第一次将我们的注意力转移到了海洋深处,为我拓展了新的研究方向。”

    相关报告近日发表于权威学术杂志《自然》上。研究人员在文章中称,目前在沿赤道,横跨整个大西洋的水域下,这种喷射流正以1180英尺至2360英尺的时速流动。而它们蕴藏的动能改变着表层洋流,导致全球约每4年半一次的气候变化。

    科学家用一种自动仪器在沿赤道的深海10003500处捕捉这种神秘喷射流,持续地测量洋流、水温、含盐量以及压力。此外,科学家还用自由深海浮标以及卫星收集各种数据。“我们已经研究了热带大西洋海洋表面长时间的气温变化以及深处的水流循环,而结果显示,这两者之间是有紧密联系的。”

    不过,究竟是什么导致了这种深海喷射流,现在还不得而知。但勃兰特称,据他们推测,海洋表面每月出现的强烈波动为深海喷射流的产生创造了条件。

    他表示,在一个月内,他们还将在赤道附近进行多次数据采集。“我们希望新的数据会为我们提供更多深海动态,为气候驱策提供更多帮助。”而这种气候将主要对西非造成冲击。与西非季风相伴的降雨对农业、水资源以及密集人口的健康都有较大影响,勃兰特称。

 

    德国莱布尼兹海洋科学研究中心的上述考察与研究成果,是极其宝贵的。其宝贵之处在于:人类终于通过观察,发现那导致全球气候异常的本质原因“不在天上”,“尤其是(不在)大气层”,而同“海洋深处”“紧密相关”。

    真乃可喜。

    但,细读了报道之后,又复可忧。

    为何?

    原因有二:

    1,你看,前面才讲“同海洋深处紧密相关”,后面却又说“海洋表面每月出现的强烈波动为深海喷射流的产生创造了条件”。前言不搭后语,自相矛盾。这反映出西方的科学与科学家,目前仍处在“习惯于传统的‘眼睛只知盯住地球表层,从不把目光向下深入地内思考问题’的思维方法”,哪怕有新观察新资料出现了,却依然跳不出槽臼,难窥大自然奥秘的真容。这依旧是受传统思维与方法论的局限。

    2,因为是从赤道大西洋得到的观察数据,故其结论便是“这种气候将主要对西非造成冲击。与西非季风相伴的降雨对农业、水资源以及密集人口的健康都有较大影响”。“主要对西非造成冲击”?是这样吗?今日观察到的是“赤道大西洋”,昨日观察到的“厄尼诺尔”涉及“赤道印度洋”,前日观察到的“厄尼诺尔”与“拉尼娜”却又牵扯到“赤道太平洋”。怎么?要嘛不出问题,一出问题,就全是同大洋的“赤道部位海水存在性状”相关了呢?这大洋,它在全球赤道带上的海水,咋这么容易出事,而不仅仅是个“赤道大西洋”的问题呢?西方的科学家,你们对这事想过没有?

    我猜,受传统思维方式与割裂的方法论的局限,这问题,他们是不会去想的。

所以,你别看西方现在通过观察,也悟出了“问题可能出在大洋”上,出在“大洋深处”,似已摸着问题的门边。但我们丝毫也不能因此乐观。不错,门边,是沾上了,但离“登堂入室”却还远。更别说“得窥堂奥”了。问题的根子乃在他们持有的看问题的方法论。

    当然,我们也不悲观。因为毕竟西方的科学比我们先进,这一能到大洋深部几千米拿回一系列扎扎实实的观察数据,就是明证。倘若说,什么时候,西方人在实际观察与研究中感觉到了自己方法论的局限,产生了“到东方去寻求与‘整体观-大综合’方法论互补”的愿望,并有兴趣将之与他们固有的“笛卡尔思维方法”及先进观察手段自觉结合起来,我想,到那时,不管它是大西洋的、印度洋的或是太平洋的奥秘,也不管它是气候的、地震的、还是环境的种种地学疑难,它在整个人类的携手攻关下,攻城拔寨,解开奥秘,将科学从必然王国带入自由王国而真正造福全人类,那是指日可待,全不在话下的。

    总之,今天,是值得全世界记住的日子。因为从今天起,德国的科学与科学家,让全世界在气候问题上的科学目光,开始产生转折了。

    向你致敬,可敬的德国同行们!

                                            2011.6.2.

 http://blog.sina.com.cn/s/blog_59a0bf200100rz7w.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-521283.html



https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1452052.html

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