北极震动、拉马德雷、拉尼娜、潮汐和寒流的关系

                               杨学祥，杨冬红

中国网络电视台消息(今日亚洲)：同样掉进冰窟的还有日本列岛。日本个别地区的积雪厚度超过310厘米，寒冷程度远远超过平常年份。由于西日本地区近来风雪不断，当地的一些汽车企业，如丰田、大发、铃木等均采取了临时性停产措施。

　　据日本气象厅介绍，日本今冬的严寒主要是因为赤道附近发生的拉尼娜现象和北极圏的“北极震动”所造成的。拉尼娜现象指太平洋赤道地区的海水温度低于平常年份，造成高温海水流向太平洋西侧，受此影响寒流顺势席卷日本。

　　“北极震动”是指随着北极圈内的气压等情况的变化，呈现出周期性释放和蓄积寒气的现象。从去年11月下旬开始，北极圈一直被高气压所覆盖，导致今冬寒流频繁造访日本。

　　这样在拉尼娜和北极震动现象的相互作用下，日本列岛正经历一年中最寒冷的时期。15号晚，西日本地区上空1500米高度的气温达到零下15℃，成为今年袭击日本列岛的最强寒流。在此强冷气团的控制下，17号日本各地观察到了今年的最低气温。而东京时隔5年出现了最低温度连续低于零摄氏度的天气。

日本气象厅表示，虽然今年最冷的时刻已经过去，但因日本列岛持续受强冷气团的控制，今后的气温仍将低于往年[1]。

全球的大气主要是受大洋上的冷、暖气团的影响。特别是四大洋中赤道面积极为广阔的太平洋，接受和储存太阳的能量最多，直接影响着全球的水汽交换，上空的气团又与洋流相互作用，形成了洋流在高、低纬度间环流及气团的移动，直接影响了各地的大气状况。我们发现，这其中起决定作用的且有规律变化可循的气团就是位于太平洋上空的一种高空气压流“拉马德雷”，被称为“太平洋十年涛动 (PDO)”，它分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种形式持续20年至30年。

“拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文.黑尔于1996年发现的。拉马德雷同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”， “拉马德雷”一词在西班牙语中的意思也正是“母亲”。

近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。1890-1924年和1947-1976年为拉马德雷冷位相，1925-1946年和1977-1999年为暖位相。2000年又进入拉马德雷冷位相。

当“拉马德雷”现象以“暖位相”形式出现时，北美大陆附近海面的水温就会异常升高，而北太平洋洋面温度却异常下降。与此同时，太平洋气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时，情况正好相反。如果“暖位相”的“拉马德雷”与“厄尔尼诺”相遇，将使其更强烈，出现的次数更频繁；假如“冷位相”的“拉马德雷”与拉尼娜”现象相遇，那么“拉尼娜”将显示强劲的势头，出现频繁。

极涡是极地高空冷性大型涡旋系统，其位置、强度以及移动不仅对极区，而且对其它地区有明显影响。极涡的强度有明显的季节变化，冬季强于夏季，并向低纬度扩张，夏季向极地收缩。中国冬季大范围的持续低温与极涡中心的位置有密切的关系。在拉马德雷冷位相，月亮赤纬角平均值偏大，产生强烈的大气潮汐和海洋潮汐的南北震荡，有利于北极极涡南移，导致中低纬度寒流频繁发生。

月亮赤纬角是月球轨道面（亦称为白道）与地球赤道面的交角，最大值为28.6度，最小值为18.6度，使月球相对地球赤道在南北纬最大值（南北纬28.6度）或最小值（南北纬18.6度）之间摆动，周期为18.6年。黄赤交角是地球公转轨道面与赤道面的交角，为23.5度，使太阳相对地球赤道在南北回归线之间南北摆动，周期为一年。因此，月亮潮有18.6年的南北振荡周期，太阳潮有一年的南北振荡周期。由于冬至（每年12月20-22日）是太阳在南回归线，1月5日前后为地球的近日点，此时太阳潮的南北震荡幅度最大，增强大气和海洋的南北对流，是北半球寒流频发的主要原因，月亮潮的适叠加是极端寒流发生的重要原因。

拉马德雷冷暖位相的转变与潮汐南北震荡的强度有关，月亮赤纬角的两个极大值和一个极小值导致潮汐南北震荡强烈，使中低纬度表面海水变冷，构成拉马德雷冷位相；两个极小值和一个极大值导致潮汐南北震荡减弱，构成拉马德雷暖位相。这个周期为月亮赤纬角变化周期的3倍，为55.8年。

2000年“拉马德雷”又进入了冷相位时期，特别是2004年后，以印尼大地震为重要信号，全球气候受到了“冷相位”的深刻影响，全球变暖的势头将逐渐减弱，一个寒冷多震时期将在未来30年内发生。2005年中国连续18年暖冬的终结、2008年初中国南方罕见冰雪冻灾、2010年初低温暴雪袭击北半球、2011年初低温寒流席卷北半球，低温冻害频发已成为事实。

在拉马德雷冷位相时期，强震、强风、强沙尘暴、严重低温冻害、罕见旱涝灾害、世界流感大流行相继爆发，形成时空有序的灾害链，我们必须做好预防的准备[2-6]。

参考文献

1.       张冀文，刘岩。极端天气·亚洲：日本严寒成因 “拉尼娜”加“北极震动”。2011-01-18 来源：中国网络电视台。http://news.cntv.cn/world/20110118/108804.shtml

2.       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

3.       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

4.       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。

5.       杨学祥，杨冬红。地震、海啸、低温和流感：灾害链的变化趋势。生命与灾害，2009，（11）：4-7.

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