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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在严寒中讨论全球变暖:理论和实践的双重倒退

已有 4380 次阅读 2010-12-8 07:14 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 全球变暖, 气候变冷, 温室效应, 拉马德雷

                    在严寒中讨论全球变暖:理论和实践的双重倒退

                                  杨学祥

 

“哥本哈根走了,低温暴雪就来了”,这是人们对上一次全球气候大会的评价。今年气候大会的情况更糟:1130联合国气候变化框架公约第16次缔约方大会和第6次《京都议定书》成员国大会在墨西哥坎昆召开,恰逢其时的欧美暴雪带来的不仅是自然的不和谐,而且有全球变暖的理论和实践双重倒退。

 

日本成为绊脚的“化石”

 

1130坎昆会议开始至今,日本谈判官员多次公开表示:“不管在什么情况下,日本都绝对不会在《京都议定书》的第二阶段承诺任何减排目标”,日本内阁官房长官仙谷由人在例行新闻发布会上声称,“我们坚决反对就把《京都议定书》延长至第二承诺期展开辩论”,称第二承诺期“不公平且无效”。

 

《京都议定书》第三条规定“附件一所列的缔约方”同意将1990年作为基准年,要求发达国家在2008年至2012年、即第一承诺期将CO26种温室气体的排放量比1990年平均削减5.2%,日本、美国、欧盟的温室气体的排放量比1990年分别削减6%、7%8%。在2013年以后的第二承诺期发达国家进一步提高减排目标。但是,随着《京都议定书》第一承诺期结束之年日趋临近,日本越来越感到它难以达到议定书所规定的目标。2007年度日本温室气体排放比1990年不仅没有减少,反而增加了8.3%,这意味着日本为了实现比1990年度减少6%的目标,还需减少14.3%的排放量。

 

从国际比较看,2007年日本的实际排放13亿7100万吨,比1990基准年增加了1亿1000万吨,即增长了8.7%。与之对照,2007年德国的温室气体排放量比1990基准年削减了22.4%,英国排放量比基准年削减了17.9%,法国比基准年削减了5.8%,这些国家的实际减排成果均超过了《京都议定书》规定的削减目标。然而,作为人口仅占世界人口约2%、温室气体排放却居世界第五位、又是《京都议定书》的诞生国的日本,其温室气体排放量却比《京都议定书》基准年不减反增,对自己曾经推动实现的《京都议定书》表现出极不负责任的态度。2008年,一家环境非政府组织(NEO)对包括经合组织30个发达国家在内的世界57个国家的温暖化对策进行了评价,其中对日本的温暖化政策总评价很低,在57国中居第53位。

 

出人意料的是,在这次坎昆会议上,日本居然一反常态,破罐破摔,作为《京都议定书》的诞生国却坚决反对《议定书》的延续,这种恶劣态度招致日本获得了会场内非政府组织评选的“每日化石奖”,这个奖项每天颁发给阻碍谈判进程的最大的“绊脚石”[1]

 

在这次坎昆会议上,发达国家和发展中国家间的分歧仍是大会最主要矛盾。发展中国家要求在减排指标方面与发达国家区别对待,同时发达国家应为发展中国家提供资金、技术支持。但在具体谈判中,发达国家千方百计模糊“共同但有区别的责任”原则,并且以资金为筹码提出种种限制[2]

            

伴随发达国家对气候问题的立场发生改变,全球变暖理论遭遇空前的三大理论挑战:全球变暖速度减缓、海平面上升速度减半、海冰融化并非主要源于全球变暖。

 

                  英国气象局:海平面上升速度减半

 

“如果不减少温室气体排放,把地球升温控制在2之内,人类将面临不可逆转的灾难性后果。”墨西哥诺贝尔化学奖得主莫利纳在坎昆气候会议的开幕式上发出这样的警告。“2℃目标”是以欧盟国家为主的发达国家就解决全球变暖问题提出的方案,认为与工业化前(1850)相比,应在本世纪将气温升幅控制在2之内,这是人类社会可以容忍的地球最高升温。如果地球平均气温升幅超过这个幅度,全球遭遇洪涝、饥饿、疟疾、水短缺的人数将大大增加。而小岛国联盟代表更是多次呼吁,要把地球升温幅度控制在1.5以内。

 

海平面上升会怎样?上升1加勒比共同体15个成员国中,将至少有149个旅游胜地和21个机场被毁灭或消失,总共44个港口中将有35个被海水淹没。上升2遭受灭顶之灾的旅游场所数量将上升至233个,31个机场和710公里的道路将被毁[2]

 

据英国《每日邮报》报道,最新的气象局分析显示,IPCC(政府间气候变化专门委员会)报告曾提出到2100年全球变暖将导致海平面上升6英尺的预测并不正确。研究显示到2100年海平面上升最多不会超过3英尺。电影《后天》的场景在百年之内应该不会出现在现实中。但是气象局强调也不能过于乐观,尽管海平面上升的速率变慢了许多。但是北极冰川在夏季融化的威胁依旧存在,同时格林兰大冰原的融化速度也很迅速以及湿地甲烷的大量释放,这些隐患都还存在。

  

其实1年前气象局分析就曾推翻过IPCC关于2035年喜马拉雅山的雪会融化的报告 [3]

 

                    日研究:风吹致海冰融化

 

日本一项针对南北半球极地海冰大幅度融化的研究报吿中,没有正面质疑全球变暖导致海冰融化这一论点,但却提出了新研究方向——风。新研究认为,全球变暖的确或多或少影响海冰的融化速度,但强劲的北极风或许才是“真凶”。

 

根据美国科罗拉多州国家冰雪数据中心公布的数据显示,自一九七九年以来,北极冰层正以每十年百分之十的速度缩减,而有关数据则相当于北极地区每年有二万八千平方公里的冰层消失。冰川研究显示,一九七九年至今,南北半球极地地区的海洋含冰量已减少三分之一,过去科学家一口咬定是人类行为导致全球气候变暖所致。然而最近一项研究却指出,北极地区强劲的北极风或许才是造成这些年间北冰洋海冰量锐减的真正原因。

 

二○○七至○八年的夏天,有专家预测了北冰洋将在未来十年间变成无冰的海洋,而当时的矛头亦直指全球变暖,○八年的九月更成为冰川锐减量最多的月份。有科学家因此提出,北冰洋地区海域的融冰速度已突破了“引爆点”,推断该地区的海洋冰块融化速度将进一步加快。

 

日本海洋及地球科技研究社研究员小木雅代带领一组研究团体,却以另一个观点进行研究。他们将一九七九年科学家开始利用气象卫星观测得的北冰洋地区海洋变化的数据,与每年北极风强度及风速转换时间记录进行核对,发现北极风表现强劲的时间,正好与北冰洋含冰量出现锐减的时间吻合。小木依照有关数据就冰川消融这一研究提出了新观点,认为每年九月份,即北极风风势最猛烈的这段时间,才是北冰洋海域含冰量锐减的真正原因。

 

研究指出,北极风在风势较猛的时间,大量的海上冰块会随之被吹往南方,而这些被吹移的冰块基本上会通过位处丹麦格陵兰岛与挪威斯瓦尔巴特群岛之间的农场海峡,进入北大西洋海域。而在吹移的过程中,冰块亦随之而融化。

 

  该这项研究发表在“地球物理学研究通讯”杂志上,研究指由于每年北极风强度都有所不同,因此被吹移的冰块数量也不尽相同。假设当年夏季北极风较强,北冰洋的海洋含冰量就会出现较大损失。事实上在一九七九年至二○○九年之间,每年冬夏两季的北极风转型,都会从北冰洋带走不定数量的冰块。不过新研究并没有全面否定气候变暖导致冰川消融的这一理论,小木雅代认同全球气温上升以及海洋流向变化,的确引起一定程度的海冰融化[4]

 

                  英国气象局:全球变暖速度减缓

 

英国气象局(UK Meteorological Office)科学家表示,过去十年气温变化的速度,较上世纪90年代与80年代有所放缓。气象局气候科学主任维姬·蒲柏(Vicky Pope)坦言:“变暖趋势仍然存在,但速度较以前有了放缓。” 最可能的答案是自然变化——即气候的随机波动,除此之外,太阳活动的周期性减弱、正迅速工业化的亚洲国家排放的悬浮颗粒污染物的人为制冷效果,也许也起到了一定的作用。另外,蒲柏表示,“我们也许低估了真正的变暖速度。”新分析显示,日趋利用浮标测量的海平面温度,需要向上修正。英国气象局表示,在作出这种修正后,全球气温在过去十年上升了0.080.16,长期变暖趋势是每十年0.16[5]

 

尽管地球变得越来越“热”,不过专家们也表示在过去的十年中变热的速率已经放慢了很多。根据哈德雷气候预测研究中心公布的数据显示,自20世纪70年代末期开始地球表面温度每隔十年上升0.16摄氏度;在2000年至2009年之间,上述增幅降至0.05摄氏度0.13摄氏度之间,但同期的CO2排放量却有所增加。目前科学家对于上述变化的起因还并不明确,但其表示大自然的变异性可能是气候变化的因素之一。与此同时,科学家表示平流层的水蒸汽在过去十年中有所减少也是可能导致全球变暖“减速”的诱因,而专家表示另一可能原因在于来自亚洲地区的悬浮微粒排放量有所增加,空气中的悬浮微粒能够折射太阳光并对地球产生一定的冷却作用[6]

 

               IPCC2007年的第四次报告预测不准确

 

在哥本哈根召开的联合国气候变化大会上,力争本世纪末将全球气温上升值控制在2以内,各国政要为减排“温室气体”争论不休,然而,本世纪末气温真的会上升2甚至更高吗?北京大学大气科学系教授钱维宏以其最新研究成果对此结论提出质疑[7]

 

2009-2010年全球性冬季酷寒不仅与IPCC(政府间气候变化专门委员会)两次报告显示的多年暖冬不符,也让人们对全球气候变暖产生疑惑。北京大学大气科学系教授钱维宏表示:“本世纪将全球气温上升值控制在2以内,是基于IPCC2001年的第三次和2007年的第四次报告中给出的结论,并预测全球平均地表温度在未来百年将持续上升1.45.8。事实上,最近10年来,自然界出现了与IPCC的预测完全不同的温度变化。”

 

2009年国际上有两条比较公认的全球温度序列:一条是英国Hadley中心从1850年以来的观测温度序列,另一条就是曼等人的“湿面条”温度序列。钱维宏研究组用观测序列做了分析,通过模型截取不同年代的数据,他们得出结论:18502008年的温度长期趋势是每百年增温0.4419102008年期间每百年增暖0.7419762008年期间每百年增暖1.70,但19982008年期间每百年降温0.10。这条观测的温度序列中还存在年际的、近20年和62年的周期振荡——年际的温度变化落后于赤道太平洋年际的海温变化,20年的温度振荡落后于太阳辐射的变化,62年周期的温度振荡落后于北太平洋的海温变化。这些周期变化是短期振荡[7]。这些准确的全球气温变化数据都被笼统的平均数据掩盖掉了[8]

 

                  温室效应无法解释的难题

 

全球变暖理论遭遇空前的三大理论挑战:全球变暖速度减缓、海平面上升速度减半、海冰融化并非主要源于全球变暖。这是温室效应无法解释的难题。

 

钱维宏研究组先后在中英、中德气候变化会议上和论文中,提出了这一序列中具有“长期趋势和短期振荡”的结论。去掉前八百多年的长期降温趋势和近百年的增暖趋势后,留下的序列中存在一个6070年的规则振荡。据此,钱维宏指出,2040年代前后和2070年代前后先后会出现一个冷、暖期。

 

钱维宏研究组又用“湿面条”温度序列去掉中世纪暖期、小冰期和全球增暖期的基本气候态,发现余留序列中还存在21年、65年、115年和200年的多时间尺度振荡。这4个自然振荡中,除了65年的振荡与海洋变化有关外,其他3个振荡都是太阳辐射强迫的结果。21年的振荡形成了10年际的暖期和10年际的冷期。本世纪的10年形成了过去千年中首次上述4个振荡暖位相的叠加,即共振现象。这也就形成了国际社会关注的全球变暖以及在峰值附近的10年际温度暖平台现象。

 

根据全球增暖期的长期趋势和多时间尺度周期振荡,钱维宏研究组近期分析认为,目前全球平均温度的下降会持续到2030年代的冷期,而在2060年代再次出现一个暖平台。如果保持每百年增暖0.44和多时间尺度振荡不变,本世纪的全球平均温度最多上升0.6,不可能达到2的阈值。

 

过去几百年和近百年的大气中温室气体浓度没有出现温度变化中的这些周期振荡。钱维宏认为,这些温度周期性振荡不但是有规则的,也找到了对应的强迫源,它们不可能是大气温室气体浓度的强迫,也不可能是火山活动滞后位相的影响。全球气温上升2来自多模式在多个排放前景下的模拟结果,但21世纪模式结果中没有体现温度的多时间尺度振荡[7,8]

 

我们的研究结果表明,潮汐有1.12.25.56.6111218.62255661102201800年的变化周期,与太阳活动1122200年周期叠加,形成气候变化循环[8]

 

早在2000年,温室效应提出者之一的美国科学家季林就指出,即使没有温室效应,地球自己的卫星月球也会使地球的温度上升。季林认为,地球、月亮和太阳相对位置的变化会引起潮汐强度的逐渐变化,其周期与气候周期是一致的。当日、地、月排成一线且相互距离最小时,日月引潮力相互加强而变为最大,地球海洋潮汐规模也最大,这时就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水可以冷却海洋上的空气。据计算,大约在1425年即小冰期的末期,潮汐达到了最大值,从那以后逐渐减弱,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。这个效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪,而后随着潮汐的增强,地球的气候将逐渐变冷,未来300年是气候变暖的高峰时期,变化周期为1800[5]

 

此外,潮汐还有1.12.2111218.62231375556220年周期,我们称之为“潮汐调温效应”。其中拉马德雷现象的周期为50-70年,1890-1924年、1946-1976年、2000-2030年为拉马德雷冷位相时期(与低温对应);1925-1946年、1988-1999年为拉马德雷暖位相时期(与变暖对应)[8]

 

根据郭增建的“深海巨震降温说”理论,2005年全球气温将因为印尼地震海啸而降低。美国国家航空航天局(NASA)的科学家认为,一个较弱的厄尔尼诺现象和人类排放的温室气体将使2005年成为人类有记载以来最热的一年。孰是孰非,我们等待2005年客观实践的检验[4]。现在,西方科学家也承认了这一客观事实:过去两年里,自然气候的变化抵消了全球气候变暖效应并将继续促使气温在2008年保持缓慢变化的趋势[8]

 

一项新的研究表明,1889年以来,全球大于等于8.5级的地震共18次。在1889-1924年“拉马德雷”“冷位相”发生6次,在1925-1945年“拉马德雷”“暖位相”发生1次,在1946-1977年“拉马德雷”“冷位相”发生11次,在1978-2003年“拉马德雷”“暖位相”发生0次,在2004-2035年“拉马德雷”“冷位相”已发生2次。规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期,2004-2035年是全球强震爆发时期,根据郭增建的“深海巨震降温说”理论,全球气温将逐渐降低。2006年亚欧大陆遭遇的暴冷冬天提供了新证据[8]

 

由此看来,自1998年以后,全球气温难以恢复到1998年的水平,19986月至20008月的强拉尼娜事件和20041226印尼地震海啸事件功不可没。20041226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。英国科学家关于“2009年到2014年之间有几年将会比迄今为止温度纪年史上最热的1998年还要热”的预测能否实现,取决于此期间强地震海啸发生的情况而定[8]

 

19974-19986月发生20世纪最强的厄尔尼诺事件,1998年是有气象记录以来最热的一年。紧随其后,19986-20008月发生了持续两年的最强的拉尼娜事件,1999年气温跌入近10年的低谷。2010年前10个月的高温意味着2011年将跌入近十年气温低谷。全球气温的暴起暴落值得关注。有据可查的是,1998年与2010年相差12年,是潮汐和太阳黑子的12年周期(10-13年太阳黑子周期,12年木星轨道周期,地球自转速度变化 12年周期)。

 

根据世界气象组织的统计数据,1998年是最热的年份,地表温度比1961年至1990年的这30年的平均值高0.54,名列第一位。2005年全球平均地表温度比这30年的平均温度14高出0.48,名列第二位。2003年全球表面温度比这30年的平均温度高0.45摄氏度,位列第三位。2006年地球表面平均温度比这30年的平均值高出0.42 ,名列第六位。2008年温度比这30年的年均14高出0.31,名列第十位。全球最热年的排序:19982005200320022004200620072001200020081999年。由此可见,自1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,难以恢复到1998年的水平。1998年的暴热和1999年的爆冷值得关注。

 

“潮汐调温说”和“深海巨震调温说”,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测和灾害预测有重大科学意义。规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼娜、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。

 

数值计算表明,潮汐形变、圈层差异旋转和潮汐南北震荡是太平洋冷暖海流南北循环和季节性厄尔尼诺现象在圣诞节前后发生的原因。1998年是最热的年份,1997-199820世纪最强的厄尔尼诺事件、1977-1999年全球没有发生8.5级以上地震和1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是主要原因。

 

1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡、19986月至20008月的强拉尼娜事件(1999年全球强震频发)和2004-2007年印尼苏门答腊38.5级以上地震是主要原因。

 

20096-20105月发生强厄尔尼诺事件,20106月发生强拉尼娜事件,2010年与1998年有相同的气象条件。但是,1998年和2010年分别处于拉马德雷暖位相和冷位相,分别处于1995-1997年月亮赤纬角最小值时期和2005-2007年月亮赤纬角最大值时期,分别处于8.5级以上地震间歇期和活跃期,2010年成为最热一年的可能性不大。

 

下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国的干旱;而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降。

 

规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和低温期。2000年进入了拉马德雷冷位相时期,2004-2030年是全球强震爆发时期。地球自转、最强潮汐和特大地震都有准四年周期。特大地震可能发生在2000-2030年拉马德雷冷位相时期中的前18年左右。20041226爆发的印尼地震海啸并非偶然,它和1952114堪察加发生9级地震一样相类似,是新一轮特大地震的信号。

 

2010年处于潮汐1800年周期中的暖时段,200年周期的冷时段,60年周期的冷时段;1998年处于潮汐1800年周期中的暖时段,200年周期的冷时段,60年周期的暖时段。2010年重复1998年状态的可能性不大,但千年极寒不会发生。

 

201012月为罕见的一个月的弱潮汐时期,20111-5月为强潮汐时期,2010-2011年冬季的潮汐特征是:前冬暖,后冬冷。

 

人们只记住了1998年是有气象记录以来最暖的一年,忽略了紧随其后的1999年的气温低谷和地震频发,全球气温的暴起暴落值得关注。我们必须做好预防的准备[4]

 

1 国际三大气候机构关于110月全球气温排序

来源http://www.metoffice.gov.uk/corporate/pressoffice/2010/pr20101202b.html

 

序号       HadCRUT3  NOAA NCDC    NASA GISS

 

新年     异常*     新年     异常*     新年     异常*

1     2010 0.52      2010 0.54      2010 0.58

2     1998 0.52      2005 0.52      2005 0.56

3     2005 0.47      1998 0.50      2007 0.51

4     2003 0.46      2003 0.49      2009 0.50

5     2002 0.46      2002 0.48      2002 0.49

6     2009 0.44      2006 0.46      1998 0.49

7     2004 0.43      2009 0.46      2006 0.48

8     2006 0.43      2007 0.45      2003 0.48

9     2007 0.40      2004 0.45      2004 0.41

10    2001 0.40      2001 0.42      2001 0.40

11    1997 0.36      2008 0.38      2008 0.37

12    2008 0.31      1997 0.38      1997 0.32

13    1995 0.28      1999 0.32      1995 0.30

14    1999 0.26      1995 0.31      1990 0.29

15    1990 0.25      2000 0.29      1991 0.28

16    2000 0.24      1990 0.29      2000 0.26

17    1991 0.20      1991 0.24      1999 0.25

18    1983 0.19      1988 0.20      1988 0.24

19    1987 0.17      1987 0.20      1996 0.22

20    1994 0.17      1994 0.20      1987 0.20

*异常:℃以上长期平均C

 

注:HadCRUT3英国气象局哈德利气候研究中心,NOAA NCDC美国国家海洋和大气局国家气候数据中心,NASA GISS美国国家航天航空局戈达德空间研究院。

                                    

1998年高出平均值为0.521999年为0.262000年为0.24,隔年差最大值为0.261998年最高温度发生,1999年和2000年气温骤降,气温的暴起暴落值得关注。

 

关注2011年的低温冻害和地震频发[89]

 

 

参考文献

 

1.  冯昭奎,裴培。坎昆:日本别做绊脚的“化石”。凤凰网。2010-12-07中国日报网。http://news.ifeng.com/world/special/kankun/content-2/detail_2010_12/07/3391145_0.shtml

2.  坎昆会议秘密文本传闻引发激烈反响。2010-12-05 04:30:45   华商网-华商报。http://news.xilele.com/guoji/269466.htm

3.  小马。研究显示海平面上升变缓 2100年末日论打破。科学网。 2010120709:50来源:搜狐科学。http://it.sohu.com/20101207/n278142711.shtml

4.  比记。日研究:风吹致海冰融化。20101206 16:56 来源:中新网-华文报摘。摘自《澳门日报》。http://www.chinanews.com.cn/hb/2010/12-06/2703413.shtml

5.  克莱夫·库克森伦,译者:何黎。英国气象局:全球仍在变暖 但速度放缓。2010-11-29  来源:金融时报。http://www.weather.com.cn/climate/qhbhyw/11/1203438.shtml

6.  蝌勒. 人为因素导致全球变暖的证据在2010年增加. 来源:搜狐绿色. 20101202 http://green.sohu.com/20101202/n278049211.shtml

7.  游雪晴。本世纪末全球气温上升2证据不足(组图)2010-02-10 09:06:00 来源: 北京日报(北京)http://news.163.com/10/0210/09/5V5ATL5D000120GR.html

8.  杨学祥,杨冬红。全球变暖速度:谁的预测更准确?发表于 2010-12-3 16:29:31 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=389977

9.  杨学祥. 潮汐变弱导致冷暖不均:暴热之后须防爆冷.  发表于 2010-11-29 6:50:53 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=388442

 

 



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