2012年可怕严寒：大灾难很可能在下个冬季到来？

                                                       杨学祥

　　俄罗斯多家媒体日前发表消息称，美国两位未来学家在一份报告中向美国国防部发出警告，称气候变化可能在近年引起全球范围的政治动荡，而日本为了要生存下去，很可能对邻国发动侵略战争。　　

　　俄罗斯《一周论据》、《俄罗斯观察家》、《自由媒体报》等都对此进行了报道。报道指出，这份报告名为“2012-2020年气候综述”，是美国未来学家自彼得?施瓦茨和道格拉斯?兰德尔应五角大楼之邀所写。

两位学者在报告中强调，大灾难很可能在下个冬季到来。2012年，可怕的严寒将袭击斯堪的纳维亚国家，迫使当地居民向包括俄罗斯在内的其他欧洲国家移民；而日本为了生存下去，可能决定侵略邻国，以便占领大陆领土。此外，来自加勒比岛国的难民潮将涌向美国、墨西哥和其他美洲国家。2015年，欧洲可能因水资源、食品以及能源问题爆发冲突，而东京与莫斯科将就西伯利亚和萨哈林能源利用达成战略协议，美国则再次面临来自欧洲的移民潮，不过其主要组成部分是富人。

报道指出，彼得?施瓦茨和道格拉斯?兰德尔认为，上述灾难主要应归咎于包括墨西哥湾流在内的大洋流的激烈变化，这将使北冰洋内因冰盖融化产生的淡水资源遭到破坏。此外，北欧的天气也将急剧变冷[1，2]。

2012年的冬天真的会很冷吗？

　　正当全球变暖的证据铺天盖地而来之际，地球变冷的信息悄然而至。透过表面现象看本质，地球气候变化的动力机制已发生重大的变化，预示一场类似20世纪50-70年代的变冷过程正在到来。我们在2004年3月18日指出，地球已开始进入变冷周期[3]。

　　　　　　　　历史教训：从小冰期的惊呼到对温室效应的曲解

人们可能对70年代初出现过的气候“变冷说”记忆犹新。1971年Dansgaard等人发表的格陵兰冰芯氧同位素谱分析成果表明，地球气候有10万年轨道周期变化，其中9万年为冷期，1万年为暖期。按此规律，目前气候的暖期已接近尾声，气候“变冷说”一度成为主流[4，5]。但是70年代中期以来，气温不但没有继续下降，反而出现了回升，这个事实促成了关于人工温室效应研究的发展。

1977年Kellogy的气候模型预告：在气候自然变化的背景下，由于人类对大气的污染，到2050年，全球平均气温大于要增高4摄氏度，有人称之为“超间冰期”[6]。在美国，由能源部牵头，引导和支持一些大学、国家实验室、工业界和其他系统的研究机构开展有关二氧化碳问题的研究。美国国家科学院先后组织了两个专门小组进行研究，他们估计，二氧化碳倍增将使地球平均温度至少上升1.5摄氏度，但不超过4.5摄氏度。2001年联合国上海公报和日内瓦公报进一步肯定了这一变化趋势。

与温室效应同样著名的南极臭氧洞曾引起全球的臭氧洞恐慌。当时，大多数科学家认为人造化合物氟里昂破坏了南极臭氧层。对二氧化碳和氟里昂排放限制的各种国际方案，给技术先进的发达国家带来丰厚的经济利益，新技术新产品的输出为美国的新经济增添了活力，使美国经济连续增长超过8年；而落后的发展中国家面临巨大的经济压力。

周光召院士指出，最近地球上气候的波动很大，二氧化碳含量却一直在上升，可见全球气温变化并不完全取决于二氧化碳含量。另外从历史上看，影响大气中二氧化碳含量的因素很多，有人为因素，也有自然因素。现在的变化是否完全来自人为产生的温室气体，还需要进一步研究。关于温室气体的研究，涉及能源结构的调整和由此引起的发展中国家的承受能力问题，其中既有科学问题，也有经济和政治问题。在科学上没有弄清楚之前，不应轻易做出结论[7]。

近期观测表明，太阳风对臭氧的破坏作用比氟利昂大的多；海底甲烷水合物的释放可造成更强烈的自然温室效应[8，9]。人类活动并不能改变自然规律，只能起到加速或减缓的作用。全球气候的冷暖变化，主要受大自然的支配。

　　　　　　　          　气候变化的自然周期

对过去100年的数据的回顾指出，太平洋每25年要经历一次温暖的“沙丁鱼期”到寒冷的“凤尾鱼期”的周期性变化。目前正处于从1990年左右开始的一个凤尾鱼丰富的阶段。在寒冷的阶段，东太平洋的强洋流和养分的增加使得凤尾鱼、鲑鱼、石斑鱼和海鸟的种群大量增加。西太平洋情况则刚好相反。同时，气温、大气环流和二氧化碳的释放也有着不同的模式。在暖期，太平洋的东西两部分的物理条件正好倒过来，使得沙丁鱼在太平洋中大量繁殖[10]。

南极海冰也有几乎完全相同的变化。近30余年来南纬50度以南各区域都存在着一个变暖倾向，1957~1993年10年平均变化趋势为0.20摄氏度，增温幅度大于全球平均的每百年0.3~0.6摄氏度。其中在南极半岛地区近30余年来， 尤其是近10余年来增温最为显著。气温变化导致南极大陆海冰的同一趋势变化。根据1973年到1993年的观测资料统计分析结果，南极地区从1973年到1989年，海冰范围有一个约0.16纬度/10年的减少趋势，自80年代后期到90年代初，南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势，因此，1973年以来南极海冰总体平均仍为微弱的减少趋势[11]。

与太平洋温度的周期变化类似，太平洋上空的气流也有近似的周期变化。“拉马德雷”是一种高空气压流，亦称为太平洋十年涛动 (PDO)。近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。

第一周期的“冷位相”发生于1890年至1924年，而1925年至1946年为“暖位相”；第二周期的“冷位相”出现于1947年至1976年，1977年至2000年为“暖位相”。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[12]。在20世纪的气候记录中有两段时期全球气温明显变暖：1925年到1944年，1978年至2000年。20世纪的两段变暖时期(1925-1944年，1978-2000年)与“拉马德雷”的“暖位相”对应，但是它们都明显地滞后于东太平洋海温变化和南极海冰变化。

全球变冷的信号及其危险性预警

近30年来全球迅速增温的事实是显而易见的，但人类的力量并不能改变自然规律。拉马德雷现象的周期交替反复证明自然力量的存在。值得借鉴的是，1947-1976的拉马德雷冷位相曾使许多气象学家惊呼小冰期的到来。2000年“拉马德雷”进入“冷位相”再次提醒人们：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。海洋巨震将深海冷水翻到表面，吸收二氧化碳，减弱温室效应，是气候变冷的放大器[13]。对于能源和资源日益匮乏的地球而言，这是人类面临的最大威胁。

没有任何证据表明，地球走出了第四纪大冰期；但是有证据表明，自80年代后期到90年代初，南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势[11]，90年代左右东太平洋进入一个凤尾鱼丰富的低温阶段。南极海冰增减变化转折点超前于东太平洋海温高低变化转折点，东太平洋海温高低变化转折点又超前于拉马德雷冷暖位相变化。这既反映了准60年周期太阳活动变化的能量传递过程，也是全球气候变冷的最初信息和前兆。全球变暖很快会成为过去，人类将遭受到大自然突然变冷的报复。

许靖华根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程，证明全球小气候最适期人类社会繁荣发展而全球小冰期导致农业减产，饥荒和民族大迁移[14]。据任振球的研究，木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化，与全球尤其北半球气温变化的间隔60年振动相一致。在本世纪初的低温期和60~70年代相对偏冷期，当时（1901和1960年）地球冬至时的公转半径分别延长了94(相当于日地距离的0.6%)和57万km；在30~40年代和80年代后的暖期，地球冬至时的公转半径（1940和2000年）分别缩短了76和44万km。2000~2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值，他推测2020年前后全球气候将进入相对冷期[15]。

汪品先院士指出，大约在1万年前“新仙女木事件”结束时，格陵兰上空的气温在近50年内上升7oC，而且这类快速变化还反复发生。历史纪录表明，全球气候变化主要受自然控制，温室效应气体排放加剧了全球变暖进程，人类必须在气候剧烈波动时期做好预防气候变暖和变冷的两种准备[16]。

　　　　　　　　　　潮汐极大值、太阳黑子极小期和低温灾害

我在2010年10月15日指出，最近一段时间，“千年极寒”的概念在网上大量出现，引起市民的广泛关注。中国气象局12日表示，虽然欧洲今年冬季将出现“千年一遇寒冬”的说法尚缺乏充分的科学依据，但需防范我国冬季可能出现的阶段性低温冷害。给公众一个科学的说法，准确预测今年低温的程度，这是科学工作者迫在眉睫的工作和义务[17]。

潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1264年潮汐峰值对应太阳黑子的沃尔夫极小期（Wolf minimum）（1270-1350）和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[18]。

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。

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[18,19]。

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[20-22]。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[18,19]。

              气候变冷、灾害频发、民族大迁移和战争

许靖华根据历史上的全球气候变化周期中人类社会发展的历程，证明全球小气候最适期人类社会繁荣发展而全球小冰期导致农业减产，饥荒和民族大迁移[14]。中外学者有类似的研究结果。

香港研究人员在研究了中国过去1000多年的历史后发现，寒冷的气候会引发食物短缺，食物短缺会进一步导致战争。相关论文发表在第35卷第四期的《人类生态学》（Human Ecology）上。

香港大学地质系的David Zhang认为，他的这项发现支持了未来气候变化会影响到水资源和食物生产问题进而导致冲突的理论。他说：“那些资源丰富和资源短缺的地区可能会成为冲突的热点地区。”

据Zhang的研究小组统计，在食品的主要生产地中国东部，1000年到1911年间共发生了899次战争。他们评估了每个10年期，将其分为冲突剧烈（超过30次战争）、冲突频繁（在15到30次之间）和冲突较少（少于15次）几个级别。

同时在这1000多年间，北半球经历了6次大的气温变化周期，在相对寒冷期，谷物和牲畜产量大幅下降。David Zhang等人发现，所有四个冲突剧烈的10年期和大多数冲突频繁的10年期都恰好处于寒冷期，而且频繁的战争爆发通常比寒冷期开始滞后10到30年。研究人员认为，在面临生态压力时，战争可能成为重新分配有限资源的最终途径。

科学家们已经注意到气候与战争之间的关系。最近联合国的一份报告也称气候变化是导致达尔福尔地区冲突的原因之一。政府间气候变化委员会（IPCC）的成员之一、美国卫斯廉大学（Wesleyan University）的经济学家Gary Yohe认为，将二者对比研究完全合情合理，因为气候变化造成的难民流动和食物短缺很可能增加地区之间的紧张关系，并引发战争。他说：“国内和国际潜在紧张关系很可能由于气候变化而加剧。自古以来就有国家为了掠夺资源而入侵其它国家。”

David Zhang认为，寒冷的气候会引发战争这一现象并不局限于中国，在小冰期的最冷阶段，17世纪的欧洲、日本、韩国和奥托曼帝国等地都冲突频繁。

但是也有专家对此持不同意见，他们认为气候也许是战争的因素之一，但是过份强调这个因素会误读历史，其它因素如政府保护其领土的能力、政府的执政能力等也很重要[23,24]。（科学网 何姣/编译）

                     新一轮低温时期的规模

在最近1000多年间，北半球经历了6次大的气温变化周期，与之对应的太阳黑子极小期和潮汐极大期也有六次。第七次是笔者加入的，它对应即将到来的低温大灾难。从潮汐强度变化来分析，15-17世纪小冰期是变冷高峰，而后逐渐减弱，将要发生低温期的强度要低于道尔顿极小期（Dalton Minimum (1787–1843)和18世纪的低温期，不会重复小冰期的低温强度。

              表1   太阳黑子极小期和潮汐极大期和气候的对应关系

据每日科学网报道，2008年是近一个世纪以来太阳活动的最低谷，太阳黑子几乎消失了，太阳耀斑平息，太阳出奇地安静。美国分析服务公司空间气候分析师罗恩-特纳近日在空间气候杂志发表文章表示，从18世纪中叶开始，科学家已经编号了24个太阳活动周期。从有记录以来，只有4次太阳活动周期像本次太阳活动周期这样姗姗来迟。一次是在1755年左右的第1个太阳活动周期，其他3次均发生在19世纪初的道尔顿极小期[25]。

　　1816年广泛的农作物歉收使欧洲几乎每一个国家都出现了“粮食骚乱”，激发了席卷欧洲大陆的革命激情。在美国，饥饿的人群往西迁移，改变了农业结构，拓展了领土。在中国，饥荒导致民变，引发了清朝由盛转衰的道光萧条。同时自然的阴霾还影响到绘画风格和文学基调，促进了新宗教的诞生，新发明的涌现。一次全球性的气候变化，影响了整个世界的走向。而自然史学家，把这一连串变化部分归因于印尼的一次火山爆发。百年后，专家们开始担心，冰岛火山爆发是否会让地球重返寒冷。

　　1816年，全球性的低温袭击了从欧洲、美洲甚至中国，据保守估计1816年北半球平均气温下降了0.4-0.7℃。在西方，这一年被称为“无夏之年”，在民间的记忆里被称为“冻死人的1816年”。嘉庆年间的云南饥荒与西方所说的“无夏之年”有共同的气候背景。

　　气候恶化直接影响粮食生产，而资源短缺则导致人类冲突。1816年广泛的农作物歉收使欧洲几乎每一个国家都出现了“粮食骚乱”，激发了席卷欧洲大陆的革命激情。

在美国，饥饿的人群往西迁移，改变了农业结构，拓展了领土。在中国，饥荒导致民变，引发了清朝由盛转衰的道光萧条。同时自然的阴霾还影响到绘画风格和文学基调，促进了新宗教的诞生，新发明的涌现。

1816年的夏季低温令自然生态崩溃，但是极端气候的原因何在？一般认为这一年的太阳磁场活动非常不活跃，用科学术语说就是处于道尔顿极小期。这段磁场不活跃期从1795年一直持续到1820年。在此之前的蒙德极小期造成了北半球持续70年的连续低温。

　　所谓的蒙德极小期是指1645年到1715年太阳黑子显著减少的这一段时期。这一结论是英国天文学家蒙德发现并提出的。在蒙德最小期时，欧洲的天气比平常冷得多，伦敦人可以在冬天结冰的泰晤士河上举办各种活动。

　　蒙德极小期夹在更加寒冷的时期--小冰期的中间，1450年到1850年这段时间被称为小冰期。在这段时期内，欧洲许多地区的冰川都有所扩大，温暖的夏天消失了，河流、港口和运河都冻结了。第二个因素是在道尔顿极小期期间，太阳偏离了它在太阳系中的位置，这种情况每178-180年就出现一次。但是造成1816年寒冷现象的更直接原因是1815年坦博拉火山喷发。

　　1815年4月5日，沉睡了五千年的印尼松巴哇岛坦博拉火山岩浆喷薄而出，气势汹汹。五天之后，也就是1815年4月10日晚7时左右，坦博拉火山岩再次爆发，随后断断续续持续百余天。这是坦博拉火山近两个世纪以来最大规模的一次喷发，也是有史以来、有文字记载的伤亡程度最为惨重的一次火山灾难，遇难人数总计11.7万。

　　当烟雾消散以后，坦博拉火山已“喷掉了山顶”，其高度从4100米锐减到2850米。坦博拉火山爆发的剧烈程度相当于1883年喀拉喀托火山爆发的十倍，喷出的火山灰在地球大气圈中形成一个层面，它“一手遮天”，将太阳释放给整个地球的光和热给挡在了外面，导致低温天气。

　　因为火山灰在大气层中需要时间流动，所以并没有立刻影响附近地区的气候，直到1816年影响才显现出来。在此之前还有两次火山爆发，分别发生在1812年的加勒比海地区和1814年的菲律宾，在大气层中早已存在的火山灰因为坦博拉火山的喷发更加严重。

这些资料从侧面证实了今天的自然史学家的研究：太阳磁场的改变，巨大的火山喷发和太阳黑子活动造成了北半球的饥荒、干旱和毁灭性的雨雪天气[26]。

美国两位未来学家在一份报告中向美国国防部发出警告，其根据就是基于历史的记录：太阳磁场的改变，巨大的火山喷发，潮汐极大期和太阳黑子极小期造成了北半球的饥荒、干旱和毁灭性的雨雪天气。

2000年“拉马德雷”进入“冷位相”再次提醒人们：警惕全球迅速变冷！

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