千年极寒：谁的预测更科学？

                                                             杨学祥

 

学者李怡最近指出，近日，南方雨雪交加。受北方冷空气扩散南下影响，湖南、贵州、江西冰冻、雨雪天气仍在持续，当地高速公路结冰，严重影响出行，电网用电负荷急剧攀升。雨雪也肆虐着欧洲。欧洲各国近一个月来几乎每天都在与风雪和严寒作战，飞机、火车及汽车运输严重受阻。去年9、10月间，中外媒体纷纷流传着“科学家”的预言：受干扰大洋暖流活动的“拉尼娜”现象影响，欧洲可能面临“千年一遇”的新低温，中国等亚洲地区也可能难以幸免。“千年极寒”的预言在后来遭到了气象专家几乎一致的否定，我们多少被预支了一点温暖。但问题是今年的寒冷依然有它的特别，从欧洲到中国，的确都有大批的普通人在风雪中瑟缩，在低温中感受始料未及的“极寒”。是否“千年难遇”并不重要，要紧的是“这个冬天真的很冷”！在这个时候，重温媒体的警讯，我们还能够将之简单归结为“炒作”吗？在很大的程度上，我们只能说，大自然依然存在许多我们无法预测的结果，无论是“气候暖化”还是“千年极寒”，面对造化的力量，科学家、媒体人和普罗大众一样都需要保留一份特别的虔敬和谦逊。传媒时代的别有用心的“炒作”固不可取，而自以为是的“专家”心态同样值得警惕。在批驳“极寒”的行列中，我也读到过中国专家断言今冬更温暖的结论——如果我们“科学家”的预言真的如某些金融学家预测股市、某些房地产人士预测楼市一样随意，那么“专家”就真的变成“砖家”了。“寒冷”的真相不仅考验着我们的科学知识，更考验着我们的胸怀、眼界，以及人性的温良[1]。

 

据最新报道，新一轮冰冻灾害再次袭击南方，警报连连不能忽视：

 

据江西电视台报道，冰冻灾害再袭南方：大范围冰冻灾害席卷我国，各地启动应急响应积极应对[2]。

 

东方网1月8日消息：近日肆虐中国南方的低温雨雪冰冻天气给民众带来诸多不便和损失，迄今广西壮族自治区已有30个县份受灾，受灾人数超过100万[3]。

 

受北方强冷空气影响，2010年12月31日夜间以来，贵州部分地区温度降到零度以下，出现持续低温凝冻天气[4]。

 

中新社北京1月7日电(记者 阮煜琳)7日，中国南方的冻雨天气明显减弱。但从9日开始，中国南方地区将遭遇新一轮低温雨雪天气过程，冰冻天气将再次加强。中央气象台专家指出，与前一次过程相比，本次冰冻天气过程将伴随着较大范围的强降雪。预计贵州、湖南、广西、云南将再次出现冻雨，湖北、湖南、江西、贵州等地有中到大雪，局地暴雪。

 

中央气象台预计，8日至10日，一股较强冷空气将自北向南先后影响中国中东部地区。长江中下游及其以北地区气温将下降4～8℃，局地降温幅度可达10℃；同时，陕西、华北、东北大部、黄淮、江淮等地将出现4～6级偏北风。

 

据介绍，9日至13日，受冷空气和暖湿气流的共同影响，湖北大部、安徽南部、江南、华南大部、西南地区东部将先后出现小到中雨雪或雨夹雪，其中，湖北中南部、湖南大部、江西中北部、贵州北部等地的部分地区有中到大雪，局地有暴雪；贵州大部、湖南西部和南部、广西东北部、云南东北部等地有冻雨。

 

中央气象台预计，未来一周，西南地区东部、江南、华南大部等地维持低温状态，江南南部、华南北部最低气温为零下2℃～2℃，日平均气温较多年平均偏低2～3℃。

 

气象专家建议，在新一轮低温雨雪冰冻天气到来前，要加强应急救援物资储备和调配工作，确保交通运输通畅，加强电网和通讯设施的除冰工作，保障电力和通信正常。加强城乡生活物资的供给，减轻对民众生活的影响。由于本次天气过程临近春运，公众在交通出行时也应注意调整行程，以免受到影响[4]。

 

中新网12月30日电 据英国《每日邮报》报道，英国各地连日来遭遇狂风暴雪等恶劣天气侵袭。气象部门称，今年可能是当地300年来最为严酷的寒冬，并且预计未来的情况还将更为糟糕。气象部门发布数据称，英国2010年12月份的平均气温仅为零下1度，比常年同期低了近6度。预报员还称，英国正在经历的这段“小冰河期”可能还将持续到明年3月中旬。上一次有气象记录的寒冬发生在1683-1684年，当时，连泰晤士河都被冰封。气象预报员布莱恩·加兹表示：“一整月温度都在零度以下十分不寻常，上次发生这种现象还要追溯到1986年的2月”[5]。

 

我们在2010年5月18日指出，秋分附近的地球自转条件有利于拉尼娜发展。预计9月可能会出现拉尼娜现象。如果2010-2011年“真拉尼娜”发生，2009-2010年的低温暴雪灾害有可能重演，要认真监测，及时预防。目前处于观察阶段，希望相关部门予以关注，一旦确认，及时通报[6]。

 

我在2010年10月9日指出，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[7，8]。

 

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??)

 

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[4，6]。

 

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[9，10]。

 

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[10]。

 

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。

 

2009年科学家称太阳黑子达到1913年以来最低值：最近太阳异常安静，太阳黑子的数量几乎比近一个世纪以来的黑子数量都更少，而且磁场更加微弱。据国外媒体报道，最近太阳异常安静，太阳黑子的数量几乎比近一个世纪以来的黑子数量都更少，而且磁场更加微弱。据美国宇航局说，最近几个月太阳黑子的数量是自1913年以来最低的时候。科学家经过研究，发现19世纪初太阳也出现过类似的平静期。科学家认为这可能是1913年的太阳活动情况或者200年前出现的道尔顿最小值(Dalton Minimum)的一次重复。17世纪太阳最不活跃。科罗拉多大学大气和空间物理学实验室的汤姆?伍兹表示，太阳最不活跃的时候，可能会导致全球温度下降大约十分之二到十分之三华氏度[11]。

 

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。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[10]。

 

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：北方严重低温冻害发生在厄尔尼诺年（1957、1969、1972、1976、2009年）；南方冰雪冻灾发生在拉尼娜年和厄尔尼诺年（1955、1957、1964、1969、1977，2008年）[9-11]。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[9，10]。

 

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200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[11]。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。

 

英国严寒为欧洲极寒的百年周期提供了证据[5]。

 

拉马德雷冷位相灾害链不能忽视[12-14]。

 

中国南方的冰冻灾害不能忽视。

 

英国2010年12月份的平均气温仅为零下1度，比常年同期低了近6度。预报员还称，英国正在经历的这段“小冰河期”可能还将持续到明年3月中旬。英国气象学家关于“2010年是最暖年的预报”在12月的低温冰雪中化为泡影。

　　

“全球气候变暖”近二十年来成为主流观念，联合国政府间气候变化委员会(IPCC)发布四次评估报告，强调人的作用对气候的影响，不过，也有科学家持相反观念，认为全球气候正在变冷。“冷暖”之争从来就没有停止过。

 

英国爱丁堡大学地球物理学教授托马斯·克罗利和多伦多大学威廉·海德合著的论文在2008年11月的《自然》杂志上发表，论文称，按照地球自身的自然周期规律和轨道变化，我们应该已经进入一个新的冰河纪，但二氧化碳的大量排放延缓了这一过程，不过这无法阻碍整个地球气候变化的大趋势。如果人们不及时采取措施，气候短期变暖和海平面上升造成的“假象”所带来的危害恐怕会比进入新冰河时代更大。

 

俄罗斯科学家哈比布罗·阿布萨马托夫也提出了新 “地球变冷说”。他认为地球在1998年到2005年度过了地球变暖的高峰期，未来10年全球变暖将逐渐停止，即使大气二氧化碳浓度增长了4%。因为全球变暖的主要原因之一是，整个20世纪太阳几乎持续保持着不寻常的高发光度，现在太阳的发光强度正在逐渐下降，大约在2041年会降到最低点，届时地球也将变冷，但海洋会推迟地球显著变冷的过程，因此全球变冷的高峰期将出现在2055年到2060年。

 

中国气象局国家气候中心研究员赵宗慈最近在一篇报告中也提出，IPCC的四次评估报告都过分强调了人的因素，而忽略了包括太阳活动、地球磁场变化、火山喷发等自然因素对气候的巨大影响。她预测自然因素将使中国在2020年到2030年之间的平均温度下降0.8摄氏度，而人为因素仅会让中国平均温度上升0.5摄氏度，中国的气候将越来越冷。

 

从事全球变化研究多年的吉林大学地球探测科学与技术学院教授杨学祥今年3月撰文称，如同全球变冷理论在20世纪面临兴起和低落的考验一样，全球变暖理论也将在21世纪初的2010年经历同样的考验。不论理论的争端结局如何，气候终将依循的是地球自诞生起的规律。人类以为自己所掌握的“一切”，其实从未能撼动这个规律。这场近在眼前的考验正在提醒我们——气候变化的决定权不在人类而在自然[15]。

 

科学不是独角戏，科学的生命就在于不同观点的公开争论，在于实践是检验真理的唯一标准[16]。垄断科学不过是泥足巨人，经不起时间洪流的考验。学习研究科学理论，必须了解相关问题的全部理论，通过实践检验辨别真伪对错，扬长避短，统观全局，避免出现瞎子摸象的片面结论。

 

“2010年是最暖年”和2010年12月英国“小冰期”是2010年最令人瞩目的话题，巨大的反差展现了科学争论的必要性，突变时代的学术权威更需要实践的检验。相关部门不能只此一家别无分店。

 

中国专家断言今冬更温暖的结论源于对全球持续变暖的迷信，这不符合地球气候的历史记录。

 

参考文献

 

1.       李怡。光明日报：“千年极寒”真相考验人性温良。2011年01月07日 10:32 来源：中国新闻网。来源：光明日报。http://www.gs.chinanews.com/news/2011/01-07/101592.shtml

2.       【社会传真】冰冻灾害再袭南方。2011-1-7 江西电视台。http://www.cjxtv.com/video/pages/10781.shtml

3.       林艳华，刘万强，孙晓菲。冰冻灾害致广西30个县逾百万人受灾。2011年1月8日 00:37来源:中国新闻网。http://news.sohu.com/20110107/n278733994.shtml

4.       阮煜琳。南方将再遭新一轮低温雨雪冰冻天气袭击。2011年01月07日19:31  中国新闻网。http://news.sina.com.cn/c/2011-01-07/193121778822.shtml

5.       气象部门称英国可能经历300年来最严酷寒冬。2010年12月30日09:19  中国新闻网。http://news.sina.com.cn/w/2010-12-30/091921733154.shtml

6.       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

7.       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

8.       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

9.       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=400742

10.   杨学祥。中国历史上的寒冷期与太阳黑子和潮汐对比。发表于 2010-10-16 6:24:03 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=373737

11.   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

12.   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

13.   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

14.   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

15.   任绍敏。这个冬天特别冷。2010年10月20日 01:17  第一财经日报。http://finance.sina.com.cn/roll/20101020/01178807078.shtml

16.   杨学祥。全球变暖还是变冷。科技潮，2006，（9）：20-22

 

 

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