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2011年和1999年的相似性:共同的预见
杨学祥
研究表明,厄尔尼诺和拉尼娜是全球灾害的最强信号。我们在2009年初就关注下一次不寻常的厄尔尼诺事件,因为它会给全球带来流感全球大流行等重大灾害[1]。事实上,2009年的厄尔尼诺事件不仅给全球带来流感爆发,而且给全球带来暴雪和酷暑、干旱和洪水、强震和大风灾害。
2010年的拉尼娜事件能给世界带来什么?
厄尔尼诺和拉尼娜是全球气候异常的最强信号
国家气候中心副主任、研究员李维京指出:从总体上看,这次罕见的雨雪、冰冻天气,具有范围广、强度大、持续久、灾害重4个特点。气温偏低和降水偏大是造成本次灾害天气的原因,但在不同地区,两者的影响是不同的。此次恶劣天气在世界范围内都产生了影响。今年以来,亚洲、北美等地都受到了寒流和暴风雪的袭击,造成重大人员伤亡和财产损失。美国中西部和东北部相继出现暴雪严寒天气。西亚、中亚及南亚国家陆续遭受寒流袭击。伊拉克首都出现了一百年以来所未见的降雪。阿富汗一些地区积雪竟然达到
厄尔尼诺和拉尼娜是全球气候异常的最强信号,1998年中国大洪水就与1997年4月-1998年6月20世纪最强的厄尔尼诺事件和1998年6月-2000年8月持续两年的强拉尼娜事件有关。
1998年下半年形成的拉尼娜现象1999年还在捣乱,令世界不少地方出现严寒、冬暖、风雪、干旱和暴雨等灾害。美国国家气象局的科学家报告,由于拉尼娜现象的影响,美国阿拉斯加州1999年1月和2月初的气温下降到零下23摄氏度,而美国西部地区却遭受洪水和大雪的袭击。另外,从南美洲到亚洲的广大区域都受到了由拉尼娜现象引起的极端气候影响。美国国家气象局的科学家约翰·雅诺维亚克说,最近地球上许多地区都出现了气候异常,这大都与拉尼娜现象有关。以美国为例,一方面是阿拉斯加地区遭受严寒的袭击,另一方面是美国其余大部分地区,特别是南部地区出现罕见的暖冬气候。拉尼娜现象使华盛顿州、俄勒冈州和北加州受到风暴、大雨和山雪的袭击,结果1999年西部许多州总降雨量是本世纪以来最多的年份之一,而西南地区却又遭受干旱。从世界范围来看,拉尼娜现象在南部非洲引起暴风雨和洪灾,在肯尼亚和坦桑尼亚引起干旱,在菲律宾和印度尼西亚酿成洪灾,在南美洲的南部地区是异常的潮湿天气。看来拉尼娜这个“圣女”在“故意”搅乱世界气候。美国科学家告诫说,这次的拉尼娜现象不可小视、它已发展成为50年来最严重的气候异常现象之一[2]。
国际红十字会和红新月会联合会
1999年上半年我国气候呈现出多样化趋势,气候专家经过研究分析,初步认为拉尼娜现象是影响我国上半年气候的主要原因。“拉尼娜”是西班牙语“圣女”的意思,指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象,其引起的气候变化特征恰好与赫赫有名的“厄尔尼诺”相反,并同厄尔尼诺书成为当前预报全球气候系统异常的最强信号。据统计,1999年春北方地区风沙天气频繁,3到4月一共出现了12次大范围扬沙和沙尘暴天气,影响范围包括西北、华北、东北西部、黄淮地区,甚至波及到了江准地区,5月份西北地区又出现了3次区域或局部地区沙尘暴天气,其频率之高、范围之广,为近50年同期所罕见。气候专家陈峪说,西北地区近50年来沙尘事件频数呈现出逐年增加的趋势。北方的高温少雨,也是人们的一个热门话题,1999年3到5月,全国平均气温创下1961年以来的同期最高,特别是北方地区气温持续偏高。从2月开始,长江以北大部地区降水持续偏少,连续4个月总降水量不足100毫米,华北、西北地区不足50毫米,较常年同期偏少5成以上,特别是2到4月,北方地区平均降水量仅23毫米,为建国以来最少。高温再加上少雨,使北方地区土壤墒情快速下降,形成了90年代以来最严重的春旱。在北方抗旱的时候,长江以南局部地区却是暴雨频繁。对此,陆均天指出,南方的暴雨天气是局部强对流天气的结果,从大范围流域性来讲,降水量尚属正常[4]。
厄尔尼诺和拉尼娜是流感爆发和生物灾害的准确信号
从气候变化的规律而言,流感世界大流行的时间规律是,流感爆发成群发状态,两次群发期之间相隔30-40年,群发期内每隔约10年爆发一次。自1888年以来,已发生两次群发时期,目前面临第三次群发。第一次群发期有三次禽流感爆发:1889-1890年流感世界第一次大流行、1899-1900年较小规模的流行和1918-1919年流感世界第二次大流行,处于1890-1924年的拉马德雷(亦称太平洋十年涛动)冷位相时期;第二次群发期也有三次禽流感爆发:1957-1958亚洲型流感、1968-1969香港型流感和1977年俄罗斯流感,处于1947-1976年拉马德雷冷位相时期及其相邻边界。其中,1888-1889年、1889-1900年、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969、1976-1977年是厄尔尼诺年。这一规律不仅符合1900-2000年两个周期的拉马德雷冷暖位相转变,而且符合1700年以来世界流感大流行历史规律[5,6]。
综合1890-2004年的数据,我们可以得到流感大流行的6大气候特征:处于拉马德雷冷位相时期及其边界;前一年或前两年为中等强度以上的拉尼娜年;20世纪50-70年代同时为中国强沙尘暴年;前后一年或当年为中国东北地区冷夏年(20世纪50-70年代同时为严重低温冷害年);当年为中等强度以上的厄尔尼诺年;当年为太阳黑子谷年m或峰年M,m-1年,m+1年或M+1年。 1889-1890年、1900年(较弱)、1918-1919年、1957-1958年、1968-1969年和1977年(较弱)的禽流感爆发都满足这6大条件,同时,在1890年以来,满足这6大条件的只有以上6次爆发[5,6]。
2009年厄尔尼诺和全球流感同时爆发验证了这一预测。2011-2012、2015年可能发生厄尔尼诺事件,2013-2014年可能发生拉尼娜事件,伴随太阳黑子峰年2013年的到来,流感强度可能逐年加强。
厄尔尼诺和拉尼娜是环太平洋地震带地震增强的信号
在拉尼娜和厄尔尼诺交替转换时期,东西太平洋海平面将有40
在圆心角大于90度的太平洋地壳,东西太平洋海面可以形成
证据显示从1964到1987年南方涛动五个最低值和沿东太平洋隆起从20oS到40oS插入式的地震活动相关. 这个地区包含了地球上最广阔的山脉体系之一, 巨大的能源通过海底火山和热液活动释放出来. 不顾它们无规律的循环速率和周期,厄尔尼诺和地震群几乎同时发生. 在过去最持久的6个厄尔尼诺与最反常的插入式地震活动相一致, 它们在1964到1992年沿东太平洋隆起从15oS到40oS同时发生[13]。厄尔尼诺和地震群的相互关系同时受到强潮汐的激发作用[7]。
厄尔尼诺与火山地震活动密切相关。我国气象工作者对1763年以来的19次强厄尔尼诺事件进行了统计,发现70%以上的厄尔尼诺事件都发生在太平洋地震活动年,特别是1900年以来的7次强厄尔尼诺事件几乎无一例外地全都出现在太平洋地震活动年[14]。统计还表明,70%以上的厄尔尼诺年都为火山活跃年[15]。侯章栓等对近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测的结果表明,火山活动是影响ENSO(厄尔尼诺和南方涛动)的最重要的外强迫因子[16]。它不但揭示了地球流体、构造活动与气候变化的关系,而且使厄尔尼诺的海底火山说[17]、引潮力说和地球扁率变化说得到有力的支持。
东太平洋海隆有加拉帕戈斯三合点,中太平洋莱恩群岛一带有活火山分布。太平洋暖池与地幔热气排放相关[18],海底火山在秘鲁和厄瓜多尔西边海域的加拉帕戈斯三合点和热点喷出会加速厄尔尼诺现象形成。Herbert Shaw等估计,海底火山比大陆火山要强烈得多,平均每年至少有
关注拉马德雷冷位相时期灾害链
近期科学研究的一系列成果揭示了冷气候、台风、强潮汐、流感全球大流行和强震相互对应的规律和物理机制,对气候及其相关灾害的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、干旱、洪涝、飓风伴随拉尼那、流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。2004年底的印尼地震海啸和今年年初的低温暴雪冻害是自然界对人类发出的警告:拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动,人们必须有所准备。在拉马德雷冷位相时期,自然灾害呈链状相互连接,彼此激发,为人类预防预测灾害提供预兆和信号。
从气候的自然条件来说,2011-2012年可能发生了厄尔尼诺事件;2013-2014年可能发生拉尼娜事件,2015年可能发生厄尔尼诺事件;2016-2017年可能发生拉尼娜事件,2018年可能发生厄尔尼诺事件。这三个时段是流感爆发和南亚强震发生的危险期,应加强预防和监控。任何侥幸心理和麻痹大意都将造成巨大的灾难[22]。
湖南省分别出现在1954年、1964年、1977年三次严重的低温雨雪过程,与1947-1976年拉马德雷冷位相时期的三次灾害链一一对应。这对预测2008年初雪灾后的灾害发展趋势有重大意义,而2000年进入拉马德雷冷位相时期,第一波灾害链已经启动。
1952-1958年灾害链:
1960-1969年灾害链:
1975-1977年灾害链:1975年5月-1976年2月发生强度为51的强拉尼娜事件;1975-1976年北京发生强沙尘暴;1975年淮河发生特大洪水;1976年6月-1977年3月发生强度为57的强厄尔尼诺事件;1976年发生东北严重低温冷害;
2004-2010年灾害链:2000-2030年为拉马德雷冷位相时期,2004年、2005年、2007年印尼苏门答腊分别发生三次大于和等于8.5级以上的地震,2006年发生厄尔尼诺事件,2007年发生拉尼娜事件,2008年初发生了湖南严重雪灾冻害,2008年5月中国四川汶川发生8级地震,2009年发生流感大流行和厄尔尼诺事件,类似1954-1958年、1964-1969年、1975-1977年的拉马德雷冷位相时期的灾害链正在形成。
由此可见,在“拉马德雷”进入冷相位的时期,不仅仅会导致低温冻害,而且强震、海啸、台风、沙尘暴、流感等也会环环相扣地出现,形成灾害链[21-26]。
国家气象局:今冬可能酷似1999年
在中国,一般来说,“拉尼娜”现象会使冬季气温比正常情况低。今年是“拉尼娜”年,拉尼娜现象很有可能于10月份开始,在冬季加强并持续。
中国海洋学家认为,中国在1998年遭受的特大洪涝灾害是由“厄尔尼诺―拉尼娜现象”和长江流域生态恶化两大成因共同引起的。2008年年初中国南方雪灾也与“拉尼娜”现象密切相关。
中国气象局副局长矫梅燕,今年8月接受新华社采访时曾表示,就目前气候状况来看,今年冬天有可能出现低温现象。她的论断来自此前我国前期天气气候极端异常所带来的气象灾害:入汛以来,华南、江南地区连遭14轮暴雨袭击;7月,北方地区连遭5轮暴雨袭击,渭河、辽河、松花江出现严重汛情;北方多地高温突破历史极值,南方多地高温持续超历史同期;特别是
长期从事大气方面的研究,中国科学技术大学地球和空间科学学院教授任保华这两天也关注到了“千年极寒”这一问题。尽管无法确定这次“极寒”是不是能称之为“千年一遇”,但任保华分析说,受人类活动的影响,在全球变暖的大背景下,局部地区也会出现极端严寒的天气[27]。
1997年4月-1998年6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,1998年6月-2000年8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[28-29]。
1999年的灾害记录:关注2011年的防灾重点
1999年,我国种植业生产遭受了南涝北旱、东北春季低温、长江流域“凉夏”、台风、早霜、冻害等多种自然灾害的袭击,特别是北方大部地区出现了接近1997年的大范围、长时间的旱灾,长江流域发生了较为严重的洪涝灾害,给种植业造成较大损失。据有关部门核实,1999年全国农作物受灾总面积7.5亿亩左右,与上年大体相当。其中成灾4亿亩,绝收1亿亩,分别比上年增加2300多万亩和减少1200多万亩。全年因灾损失粮食700亿斤、棉花60多万吨、油料180多万吨,与上年基本持平。总体分析,今年农业自然灾害属中等偏重发生年。
一、干旱
1999年干旱主要分布在华北、西北、东北、黄淮、江淮和南方部分地区,尤以华北地区夏伏秋连旱为重。据统计,全国农作物最大受旱面积4.5亿多亩,其中成灾2.4亿多亩,绝收5800多万亩,分别比上年增加2.3亿多亩、1.7亿多亩和4400万亩。
1998年秋季至1999年春季前期,西北、华北、黄淮大部和华南、西南的部分地区降水偏少,气温较高,其中北方地区降水量较常年同期偏少5—8成,平均气温比常年同期偏高2—
夏季至秋季前期,北方持续高温少雨,土壤蒸发量大,失墒严重,旱情迅速发展。长江以北大部地区降水量比常年同期偏少2—5成,部分地区或部分时段(7月下旬至8月上旬)偏少5—9成,出现汛期无汛的情况。尤其是6月下旬至7月初和7月下旬,北方地区的两次长达5—9天的持续高温酷热(日最高气温一般为35—39度、40—42度)无雨天气,更加重了东北、华北、西北地区的旱情。长时间的夏、伏、秋季连续严重干旱,发生在玉米、大豆等秋收作物生育关键期,致使农作物生长量不足,生育进程推迟,抽雄、开花、授粉、结实、灌浆等受到不同程度影响,对亩穗数、穗粒数、千粒重的形成不利,造成北方地区秋粮严重减产。据不完全统计,全国因旱损失粮食500多亿斤。
同时,大范围持续干旱造成北方地区农田缺墒,河道来水偏少,水库蓄水减少,地下水位下降,致使秋冬种造墒播种面积加大,播种进度缓慢,对作物出苗、生长发育产生不利影响。
二、洪涝
1999年洪涝以内涝和山洪为主,突发性灾害较多,长江及各支流、湖泊地区仍是主要受灾地区。据统计,农作物洪涝受灾面积1.3亿多亩,其中成灾7600万亩,绝收2500多万亩,分别比上年减少1.9亿多亩、1.3亿亩和5400万亩。
进入主汛期后,长江流域大部地区降水频繁。尤其6月中旬至7月初,连续20多天的强降雨,致使长江上游主要支流及长江中下游的部分支流和江河湖库水位迅速上涨,太湖出现近50年来的罕见汛情,杭嘉湖地区出现有记录以来的最高水位。苏南、皖南、浙北及上海、湖北、湖南、广西、江西、贵州、四川、重庆的部分地区发生严重洪涝灾害。据初步统计,今年因洪涝灾害损失粮食近100亿斤、棉花16万吨。
9月中旬至10月中旬,黄淮南部、江淮、江汉和西南的部分地区出现连阴雨天气,造成大田土壤过湿,渍涝成灾,机械无法下地,影响了秋冬种进度。致使部分地区晚播作物面积较大,农作物苗小、苗弱,分蘖不足,抗寒能力下降,影响作物安全越冬[30]。
三、低温冻害
1999年春季低温冻害、南方“凉夏”、东北早霜和冬季东南沿海的冻害较为明显,对种植业生产影响较大。据统计,全国低温冻害农作物受灾面积9900多万亩,其中成灾4000万亩,绝收900多万亩,分别比上年减少3000万亩、减少600万亩和减少100多万亩。
1999年春季,受冷空气影响,黄淮、江淮、江汉部分地区进入拔节后的冬小麦和处于花期的油菜发生冻害,不利于小麦穗分化,影响结实率,对油菜开花授粉造成一定影响。4月下旬,新疆遭受强寒潮袭击,气温下降幅度大,使春播作物受到严重冻害,造成部分地区玉米、棉花、春麦毁种。同时,春季东北地区气温偏低,土壤解冻速度缓慢,播种层土壤湿度大,严重影响春播进度,大部分地区播期较常年推迟7天左右。
夏季,长江中下游地区气温偏低1—
9月中旬,东北出现早霜冻,比正常年份提早4—8天,造成黑龙江、吉林、内蒙古等省区的部分地区,特别是越区种植的玉米、大豆等不能正常成熟,严重影响玉米的产量和质量。
12月中下旬,受冷空气的影响,全国大部地区出现大幅度降温天气,造成华南、西南、江南等地的小麦、油菜籽、蔬菜、甘蔗、水果、茶叶、花卉等农作物不同程度受冻,特别是甘蔗、南方果树、露地蔬菜等损失较重。
四、风雹
春、夏季,部分地区遭受大风或龙卷风、冰雹灾害袭击,但影响范围小,局部地区农作物受灾程度较重。据统计,全国风雹(含台风)灾造成6200多万亩农作物受灾,其中成灾3500多万亩,绝收800万亩,分别比上年减少1100多万亩、减少1300多万亩和减少400多万亩。
1999年,台风登陆时间比常年偏早近20天,第一个在我国登陆的台风9903号是
五、地震
据网上资料,台湾9·21大地震,是20世纪末期台湾最大的地震,发生时间为
由于台湾的台中县、南投县为主震央区域,受灾特别严重。地震发生隔日政府统计,死亡人数已逾2000人,伤者6534人,受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地亦有严重灾情。三周后,台湾行政院主计处公布死亡(含失踪)人数为2378人,死亡人数最多为台中县1138人,次多为南投县928人,有40845栋房屋全倒、41373栋半倒。
根据潮汐和地球自转12年周期,2010年与1998年、2011年与1999年的情况大致相同:1998年为有记录以来温度最高,1999气温骤降,地震增强(台湾9·21大地震)。2009-2010年发生厄尔尼诺事件,2010年7月发生拉尼娜事件。2011年低温多震可能性很大[28]。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。1999年的干旱、洪涝、低温冻害、风雹、地震灾害值得关注,我们必须做好预防的准备[29]。
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