中国历史上的寒冷期与太阳黑子和潮汐对比

           杨学祥，杨冬红

 

除了11年和22年周期外，太阳黑子还有约200年的变化周期，通常称之为延长极小期。从公元850年起，我们可以确定的太阳黑子延长极小期就有五次之多（以前查到四个，刚刚又查到一个，与潮汐高潮的一一对应令人激动），它们分别是：

 

    奥特极小期（Oort minimum）（1010-1080）

    沃尔夫极小期 （Wolf minimum） （1270-1350）

    斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)

    蒙德极小期  （Maunder Minimum）（1620-1710）

    道尔顿极小期（Dalton Minimum）(1787–1843)

    21世纪极小期 （21th Century Minimum ）(2007-20??)

  图1  潮汐强度变化1500-1800年周期（据Charles D. Keeling and Timothy P，2000【1】）

 

    潮汐有1.1、2.2、10、11、18.6、22、55、60、178、200、220、1800年周期，自公元1000年以来，相应潮汐高潮年为1062、1264、1425、1629、1770、1974年，其中1425年达到最大值，与15-17世纪小冰期气候相对应【2-4】。1062-1974年的潮汐曲线是由低到高，再由高到低，与相反的气温变化趋势相对应。

 

其中，1062年潮汐峰值对应太阳黑子的奥特极小期（Oort minimum）（1010-1080）和11世纪气候变冷、1264年潮汐峰值对应太阳黑子的沃尔夫极小期（Wolf minimum）（1270-1350）和13-14世纪冷气候，1425年、1629年两次潮汐峰值对应太阳黑子的斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)、蒙德极小期（Maunder Minimum）（1620-1710）和15-17世纪小冰期时期，1770年的潮汐峰值对应太阳黑子的道尔顿极小期（Dalton Minimum (1787–1843)和18世纪的低温期，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷和2007年以来的太阳黑子极小期。5次时间的一一对应表明其相关性和处于同一激发机制。

 

中国气候学家竺可桢先生描述了几个中国历史上的寒冷期，它们同奥特极小期（Oort minimum）（1010-1080）；沃尔夫极小期  （Wolf minimum） （1270-1350）；斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1430–1520)；蒙德极小期  （Maunder Minimum）（1620-1710）；道尔顿极小期（Dalton Minimum (1787–1843)相当吻合。

 

1961年竺可桢先生撰写了《历史时代世界气候的波动》学术论文，证明了二十世纪气候逐步转暖，发现十七世纪后半期长江下游的寒冷时期与西欧的“小冰期”相一致。他指出：太阳辐射强度的变化，可能是引起气候波动的一个重要原因。从而为历史气候的研究提供了新的论据。

 

1972年竺可桢先生又发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》学术论文。文章指出：从仰韶文化到安阳殷墟的二千年间，黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃，一月温度约3—5℃；此后的一系列冷暖变动，幅度大致在1—2℃，每次波的周期，历时约400年至800年；历史上的几次低温出现于公元前1000年、公元400年、1200年和1700年；在每一400年至800年的周期中，又有周期为50—100年的小循环，温度变动的幅度0.5—1℃；气候的历史波动是世界性的，但每一最冷时期，似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现，而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸。大变动的原因主要受太阳辐射的控制，小变动的原则与大气环流活动有关。

 

据史书记载，明成化十二年（公元1476年）正月十三，忽阴晦大风，郊坛灯烛俱灭，正在南郊郊坛举行祭祀的仪仗人员及乐官俱冻死，可见当时气候奇寒。又如明隆庆元年（公元1567年）二月十八日，“骤寒如穷冬，至晚大风雪。京城城内九门，凡冻死者一百七十余人”。同年，崇文门下，“肩舆（小轿）中妇人并抱孩子俱僵死。并舆夫（轿夫）二人亦仆，俄亦僵踞不复活”（《万历野获编补遗》）。清代也发生过几次奇寒冻死人的灾害，同时在州县志中也有记载【5】。

 

专家分析说，明末清初时期的低温冻害，是我国5000年以来最为寒冷的第四寒冷气候期，从竺可桢先生绘制的我国近5000年温度变化曲线中，可以看出，公元前1000年、公元400年、1200年和1700年前后出现四次寒冷气候期。

 

20世纪50年代中期至70年代初期寒潮出现次数较多，平均每年度3次；从70年代初至2000年，寒潮活动较少，平均每年度1次，其中1996年至2000年连续5年无寒潮出现，这是自1951年有寒潮记录以来最长的连续无寒潮年数【5】。1947-1976年为拉马德雷冷位相时期潮汐处于高潮导致寒潮频发，1977-1999年为拉马德雷暖位相时期潮汐处于低潮寒潮相应减少。根据潮汐准60年周期，2000-2035年处于拉马德雷冷位相时期，低温冻害频繁发生。在冷位相时期内，厄尔尼诺年和拉尼娜年都会导致中国发生严重的低温冷害【6-8】。准60年规模的低温发生的几率最大，与去年的冬季低温水平持平。

 

由此可见，中国寒冷期、北京低温期、潮汐高潮期、拉马德雷冷位相时期、太阳黑子极小期有很好的对应关系。

 

太阳黑子延长极小期准200年周期和潮汐准200年周期有非常好的对应关系。地球上的潮汐主要受日月作用，行星作用很小，只有日月的千分之几。太阳活动和潮汐变化的共振效应是地球气候变化的原因。太阳黑子活动和潮汐的178年周期对地球寒冷周期的影响也非常值得关注。太阳黑子延长极小期准200年周期和潮汐准200年周期是近期低温冻害频发的一个可能原因。

 

2007年以来，太阳黑子达到1913年以来最低值【9】。与1974年的潮汐高潮和全球低温相比，时间滞后33年，能否引发相应的寒潮值得关注。

 

有两点值得注意：其一，潮汐强度处于下降阶段，1974年的潮汐强度小于1425、1264、1629、1770、1062年（按由强而弱循序排列）；其二，以前的数据特征是强潮汐年与太阳黑子极小期开始时间间隔超前不超过17年，最后一次却超前33年。这会降低寒潮的强度和发生几率。

 

 

参考文献

 

1．  Charles D. Keeling and Timothy P. Whorf. The 1800-year oceanic tidal cycle: A possible cause of rapid climate change [J]. PNAS, 2000, 97(8): 3814-3819

2．  杨冬红，杨学祥。流感世界大流行的气候特征。沙漠与绿洲气象。2007，1（3）：1-8。

3．  杨冬红博士论文，2009

4．  杨学祥。巧合：全球变暖还能持续300年补充图件。发表于 2010-9-19 9:06:28 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=364448

5．  "千年极寒"预言靠谱吗？北京历史上极寒啥样.新华网。2010年10月13日 07:55:34 　来源： 北京日报. http://news.xinhuanet.com/tech/2010-10/13/c_12652640_2.htm

6．  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。http://whb.news365.com.cn/kjwz/200803/t20080302_1777631.htm

7．  杨学祥，杨冬红。拉马德雷冷暖位相转换说值得研究。2010-01-12 文汇报。12版：科技文摘。http://wenhui.news365.com.cn/kjwz/201001/t20100112_2587807.htm

8．  杨学祥。千年一遇低温和能量守恒：冷静分析。发表于 2010-10-9 11:54:05 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=371351

9．  秋凌。科学家称太阳黑子达到1913年以来最低值。时间:2009-04-05 09:52 来源:新浪科技。http://www.sciam.com.cn/html/tianwen/xingyumichen/2009/0405/3689.html

 

 

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