2010年11月末12月初气温骤冷的可能性很大

                                   杨学祥

 

11月3日上午，中国气象局公布今冬气候趋势预测显示，我国冷暖变化幅度较大，部分地区可能较常年同期偏冷，也可能出现阶段性强降温过程。日本气象厅预测，进入12月后，预计气温将骤降，可能低于往年均温【1，2】。

根据拉马德雷冷位相低温特征、拉尼娜事件发生时中国低温冻害的统计资料和潮汐特征，2010年11月末12月初气温骤降的可能性很大。

 

　　                     京城“极寒”可能性不大

 

　　今冬京城是否会偏冷？可以先从历史气象资料中摸“规律”。根据自1951年以来的气象资料分析，北京地区冬季年平均气温升高了2.9℃。其中，一方面包括了“极寒”年份，如1956年、1966年等，历史极端低温就是出现在1966年2月22日的-27.4℃。

　　另一方面，从1988年以来“加热”提速，先后出现了16个“暖冬”（高于常年冬季平均气温0.5℃即视为暖冬），成为本市冬季呈现偏暖趋势的主要动力。

　　根据历年冬季气温变化趋势分析，北京正处在60年来相对偏暖的一段时期，今冬气温“一泻千里”达到历史极端低值的可能性不大。

例如去年，本市冬季平均气温-2.9℃，接近常年冬季平均温值-2.7℃，属于“正常值”。但此前10年中，京城大部分冬季气温都比常年偏高，有的偏暖达1℃以上。因此，去年被冠以“10年最冷”的冬季而让京城打了个哆嗦。而这意味着，今冬气温接近常年平均，这相比之前连续出现的“暖冬”会让人感觉寒冷，但实际上却难以构成历史“极寒”。根据历年冬季气温变化趋势分析，北京正处在60年来相对偏暖的一段时期，今冬气温“一泻千里”达到历史极端低值的可能性不大【1】。

应该指出的是，从1988年以来“加热”提速，先后出现了16个“暖冬”（高于常年冬季平均气温0.5℃即视为暖冬），成为北京市冬季呈现偏暖趋势的主要动力。但是，这个偏暖趋势已经发生了转折：1947-1976年处于拉马德雷冷位相时期，1977-1999年处于拉马德雷暖位相时期；中国气温变化相对拉马德雷冷暖位相滞后8-10年，冷冬集中在1954-1986年，暖冬集中在1988-2004年，2005年又开始出现冷冬。2000年进入拉马德雷冷位相，这是近年来低温冻害频繁发生的原因【3-5】。

从图1中可以看到，1952-2008年，长江中下游冬季最大连续冰冻天数超过4天次数共8次，分别为：1955年（拉尼娜年，太阳黑子低值年，日月同纬）、1957年（厄尔尼诺年，太阳黑子高值年）、1964年（弱厄尔尼诺事件和强拉尼娜事件，太阳黑子低值年，日月同纬）、1969年（厄尔尼诺年，太阳黑子高值年，月亮赤纬角最大值）、1972年（厄尔尼诺年）、1977年（厄尔尼诺年，太阳黑子低值年，月亮赤纬角最小值）、1984年（拉尼娜年，太阳黑子低值年）、2008年（拉尼娜年，太阳黑子低值年）。拉马德雷冷位相、拉尼娜、厄尔尼诺、太阳黑子极值、潮汐强度与长江中下游冬季最大连续冰冻天数有很好的相关性，最大连续冰冻天数开始时间相对拉马德雷冷位相有7-8年的滞后期【3】。从图1中可以看到，1985-2007年长江中下游冬季最大连续冰冻天数没有超过4天的记录，与暖冬频发相对应。图2北京1952-2009年冬季平均气温和图1的变化趋势是一致的。

1947-1976年为拉马德雷冷位相时期，1957、1969、1972、1976年为厄尔尼诺年，中国东北发生严重的低温冻害；南方最严重的低温冻害发生在1955、1964、1977年。同样，2000-2030年为拉马德雷冷位相时期，2007-2008年发生拉尼娜事件，2008年1月中国南方遭遇罕见冰雪冻害袭击；2009-2010年发生了厄尔尼诺事件，2009年末2010年出低温暴雪袭击北半球。2010年7月发生的拉尼娜事件也会带来严重的低温冻害【3】。

 

图1  1952-2008年长江中下游冬季最大连续冰冻天数（据丁一汇，2008）

      

       图2  北京1951-2009年冬季平均气温【2】

 

　　我国今冬冷暖变化大不排除偏冷可能

 

　　近日，中国气象局举行了全国冬季气候会商。综合分析预计，今年冬季我国冷暖变化幅度较大，部分地区气温可能较常年同期偏低，也可能出现阶段性强降温过程。

　　具体分析显示，“千年极寒”并无科学依据，但是我国今年冬天将偏冷的可能性却不能排除。尤其是目前正在发展的拉尼娜事件。

　　拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象。如果接下来控制暖流的大气系统积极响应了拉尼娜，开始由强转弱，那我国就很有可能迎来一个偏冷的冬天。

不过，我国各地区、不同时段的冷暖差距可能较大。例如去年，东北、华北等地区经历了一个不折不扣的冷冬，这是由于极地环流出现异常，冷空气持续聚集在中纬度地区，导致我国北方寒潮频发。但从去年冬天全国总体的平均气温来看，却依旧是一个暖冬，其他地区的大部分时间主要受暖气团控制【1】。

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是蒙德极小值期。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。美国科学家查尔斯·季林认为，强潮汐把海洋深处的冷水被带到海面，使全球气候变冷。据计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，以后逐渐减弱，直到3100年潮汐又达到最大值，周期为1800年。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪（再过300年）。因此，千年极寒的预测缺乏确切科学根据，15-17世纪小冰期距今只有400-600年，根据潮汐调温1800年周期，3100年才能重现小冰期时期【6-9】。

根据潮汐的1800年周期，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，以后逐渐减弱，潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪（再过300年），直到3100年潮汐又达到最大值。这个周期是过去1万年气候变迁的主要动力。因此，千年极寒的预测缺乏确切科学根据，15-17世纪小冰期距今只有400-600年，根据潮汐调温1800年周期，全球变暖至少能持续到3100年才能重现小冰期时期【6-9】。这符合大多数科学家关于全球变暖总趋势的证据和预测。

根据潮汐200年准周期，1974年出现了一次潮汐小高峰，并伴随20世纪60-70年代的低温期，但是，由于太阳黑子活动200年周期的低谷在2007年开始，使低温期在20世纪80年代中止（人为的温室效应是重要原因，变暖大趋势是根本原因）。迟到的太阳黑子活动第五次低值有可能与1974年的潮汐高峰配合，形成新一轮的低温时期，规模比前一次降温幅度要小得多。这是“千年极寒”预测缺乏确切科学根据的主要原因。千年极寒变百年，这是有据可查的。

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【4-6】。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。

出于同一个变化机制，地球自转速度变化、潮汐变化和太阳黑子变化有许多共同的变化周期，准60年、准200年、1500-1800年周期值得关注。

综合分析表明，“千年极寒”是一定不会发生的；二百年极寒有可能发生，但规模变小；准60年极寒发生的几率很大，与去年规模相当【7】。

 

　　                    今年北半球多地提早变冷

 

　　对于欧洲气象专家“千年极寒”的预测，世界气象组织等多方已经辟谣，表示其并无可靠科学依据。

　　而根据国际气候统计数据显示，今年下半年以来，北半球多地先后出现提早变冷的现象。

　　英国气象局监测，苏格兰今年9月25日的最低温度为－4.4℃，成为英国近30年来最寒冷的9月夜晚；今年10月测到的最低气温是－5.2℃，打破了1993年的纪录。

　　加拿大10月局部地区出现严重寒害，气温低至-4.9℃。

　　日本北海道10月26日清晨降下初雪，比去年提早六天，札幌市30年来首次在10月出动铲雪车。日本气象厅预测，进入12月后，预计气温将骤降，可能低于往年均温。

我国10月中下旬，北方大部分地区遭遇五年来最早的一次寒潮，西安提前10天入冬【1】。

根据拉马德雷冷位相低温冻害的统计特征、拉尼娜事件发生时中国低温冻害的统计资料和潮汐特征，2010年11月末12月初气温骤降的可能性很大。

 

　　                    历史上京城“极寒”记载

 

　　最早记载：西汉（公元前122年）：蓟城（今广安门一带）十二月，大雨雪，民多冻死。

　　明成化（1476年）：正月十三，忽阴晦大风，郊坛灯烛俱灭，正在南郊郊坛祭祀的仪仗人员及乐官俱冻死。

　　清雍正（1727年）：正月，延庆州大雪三日，深数尺。奇寒，人畜有冻死者。

　　1966年：2月22日，大兴东黑垡最低气温-27.4℃，打破平原地区的最低气温历史纪录。同时全市普降大雪，积雪深度18厘米。

　　1981年：12月初，气温骤降，使永定门外一栋施工的大楼，刚浇注的600立方米混凝土全部被冻坏。

　　1985年：12月7日，突发性降温，最低气温-12.7℃，致使259辆柴油公共汽车因柴油凝固不能启动，严重影响早晨高峰车运行。众多乘客长时间在车站等车挨冻，上班普遍迟到。

1995年：10月29日至11月1日，寒潮大风降温12.6℃，造成供电线路故障，室外作业受阻，感冒、支气管炎等病人骤增。朝阳区地面最低温度降到-7.1℃【1】。

1966年2月22日北京低温的天文条件：1965年12月-1966年4月为强潮汐时期，1965年5月-1966年3月发生厄尔尼诺事件，1966年2月20日为日月大潮。

1981年12月初北京低温的天文条件：1981年10月-1982年1月为强潮汐时期，1981年发生弱拉尼娜事件，1981年12月11日为月亮近地潮和日月大潮叠加，为强潮汐组合。

1985年12月7日北京低温的天文条件：1985年9月-1986年1月为强潮汐时期，1984年10月-1985年9月发生拉尼娜事件，1985年12月11日为月亮近地潮，12日为日月大潮，两者叠加，为强潮汐组合。

 

                 中国南方三次严重低温冻害的潮汐特征

  

历史资料显示，湖南省曾发生三次严重的低温雨雪过程，分别出现在1954年、1964年和1977年。而三次冻害呈现的灾害链有相同的特征。

 

在1954年汉江使用破冰船

 

1954年12月15日至1955年1月4日，雨雪天气持续时间长达21天，其中雨凇持续15天以上，汉口日平均气温低于0℃的时间长达23天，最低气温为-14.6℃，累积降水量75.4毫米，积雪深度32厘米。持续的严寒造成全省农作物冻害严重，油菜冻死近半。全省冻死耕牛11万余头，约占灾前耕牛总数的1/4。阳新、广济、郧县、松滋等地柑橘大部分冻死。

严寒天气使得汉水出现了罕见的结冰现象，天门境内汉江上可行板车，可见冰之厚。政府在汉江汉口至樊城的540多公里航线上，使用破冰船，结合爆破和人工作业，日夜不停地进行破冰，汉川县城隍港冰厚的地区，则使用炸药破冰。经过24天的努力，汉江全线终于在1月21日解除冰冻，恢复了航运。

天文条件：1954年9月-1955年1月为强潮汐时期，1954年12月9日为月亮近地潮，10日为日月大潮，两者叠加，为强潮汐组合；1955年1月6日为月亮近地潮，8日为日月大潮，两者叠加，为强潮汐组合。1954年（太阳黑子谷值年）4月-1956年2月发生了强度为121的强拉尼娜事件。

 

在1964年出现严重雨凇

 

这次过程于1964年2月8日开始，雨雪过程持续达13天，灾害主要由雨凇造成。2月8日至12日，江汉平原出现了一次严重的雨凇天气，16日至20日又出现了轻度的雨凇。雨凇对邮电通讯造成很大危害，压倒电线杆1046根。8日至12日的雨凇，造成地面结冰，使得武汉市部分汽车、电车停开。2月5日至26日，应山县冻死耕牛2848头，夏粮减产16.3%。经过各方共同努力，终于渡过了难关。

    1964年2月8日-26日天文条件：1963年9-12月为强潮汐时期，1963年2月13日和27日为日月大潮。21日为月亮近地潮。1963年7月-1964年1月发生强度为30的弱厄尔尼诺事件。

 

在1977年出现历史极端最低温

 

这次过程开始于1977年1月21日，雨雪日数持续10天。强寒潮冷空气入侵我省，其来势凶猛，不仅带来大雪，还使得降温剧烈，各地最低温异常低，降到-10℃至-18℃，且以武汉的-18.1℃为历史最低，纪录一直保持至今。异常低温使农业遭遇毁灭性的冻害。这次低温严重，使蔬菜、柑橘和油菜等越冬作物受到非常严重的冻害，造成重大的经济损失。

1977年1月21日-31日的天文条件：1976年9-12月为强潮汐时期，1977年1月5日和19日为日月大潮，16日为月亮近地潮。16日和19日的弱叠加（超过3天）为较强潮汐组合。1976年（太阳黑子谷值年）6月-1977年3月发生强度为57的强厄尔尼诺事件。

 

                   低温冻害发生的统计特征

 

1950-2008年的统计资料表明，在1950-1976年拉马德雷冷位相时期，拉尼娜事件发生7次，中国南方严重低温冻害发生1次，发生频率为0.13，中国东北发生严重低温冻害1次，发生频率为0.13；厄尔尼诺事件发生7次，中国南方低温发生6次，频率为0.86；中国东北发生低温冷害4次，频率为0.59。拉马德雷冷位相时期厄尔尼诺年发生严重低温冻害的频率比拉尼娜年大得多。

2007年9月发生拉尼娜事件，2007年9-12月为强潮汐时期，2008年1月8日和22日为日月大潮，19日为月亮近地潮，2008年1月12日爆发中国50年一遇南方罕见冰雪冻灾。

中国发生严重低温冻害的潮汐特征是，在强潮汐时期的后期或强潮汐时期后的1-2月内的冬季，伴随强潮汐组合。

2010年7月发生拉尼娜事件，2010年7-11月为强潮汐时期（月亮近地潮和日月大潮的时间间隔不超过3天），这是2010年秋季偏冷，冬季提前的可能原因。2010年12月和2011年1月发生严重低温冻害的可能性很大。

除拉马德雷冷位相和拉尼娜事件外，2010-2011年发生冷冬的原因还有2010年1-10月发生的24次7级以上地震，有23次发生在环太平洋地震带，特别是2010年10月25日印尼7.3级地震导致海啸，江海底冷水翻到海洋表面，导致气候变冷。

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巨震产生海啸，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40^o范围内的8.5级和大于8.5级的海震。根据郭增建的理论，2005年全球气温将因为印尼地震海啸而降低【10-13】。

 

我们在2009年10月14日提出了2009年发生冷冬的四大原因：其一，历史记录表明，在“拉马德雷”的“冷位相”时期，厄尔尼诺年和拉尼娜年易发生低温冷害。2000年“拉马德雷”已经进入“冷位相”，这意味着一个新的变冷时期正在开始。2009年发生了中等强度的厄尔尼诺事件。其二，2009年9月30日南大洋萨摩亚群岛发生了8级地震海啸。其三、2008-2009年处于太阳活动低值时期。其四、2009年12月至2010年2月为强潮汐时期【14】。

 

参考文献

 

1．  周径偲。国家气象局称不排除偏冷可能 实温与体感有差异。来源：法制晚报。2010年11月03日14:22制图/肖霄。http://news.sohu.com/20101103/n277084528.shtml

2．  陶颖. 京城今冬或“冷”回正常. 更新时间：2010-11-3 13:07:11法制晚报。http://www.fawan.com/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=291030

3．  杨学祥，杨冬红. 对2010年的灾害预测：低温、强震、干旱和暴风雪.2010天灾预测。2010,8-13。

4．  杨学祥，杨冬红。对2010年的灾害预测：低温、强震、干旱和暴风雪。发表于 2010-2-24 6:38:17 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=297092

5．  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

6．  杨学祥。今冬遭遇“极寒”的可能性有多大：潮汐1800和55年周期。发表于 2010-10-9 8:08:50 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=371249

7．  杨学祥。“千年极寒”变百年：准200年气候变冷周期。发表于 2010-10-15 8:59:15 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=373474

8．  杨学祥。关注2010年下半年拉尼娜现象的可能发展。2010年05月18日 13:43 来源： 光明网-光明观察。http://finance.jrj.com.cn/opinion/2010/05/1813437483113.shtml

9．  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

10．              杨学祥, 杨冬红. 全球进入特大地震频发期. 百科知识2008.07上,《百科知识》2008/07上, 8-9. http://www.jllib.cn/library/magazine/20080707k.htm

11．              杨冬红，杨学祥. 厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的成因与预测. 沙漠与绿洲气象. 2008,2(5): 1-10

12．              杨学祥，杨冬红。拉马德雷冷位相时期的灾害链。见：高建国主编，苏门答腊地震海啸影响中国华南天气的初步研究——中国首届灾害链学术研讨会论文集。气象出版社，2007：200-204。

13．              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

14．              杨学祥，杨冬红。2009年发生冷冬的四大原因。发表于 2009-10-14 15:05:18 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=262321

 

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