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高温之后的下一个灾害
——拉马德雷冷位相时期的灾害链的实践检验
杨学祥,杨冬红
摘 要:近期科学研究的一系列成果揭示了高温、干旱、严寒、台风、强潮汐、禽流感世界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、禽流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈。印尼地震海啸发出了自然界对人类的警告: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。
关键词:拉尼娜,低温,太平洋十年涛动,强震,禽流感,台风,厄尔尼诺
20世纪最强烈的1997-1998年厄尔尼诺事件过后,接踵而来的是连续两年的1998-2000年强拉尼娜事件。此后,全球灾害频繁发生。
灾害频繁发生的原因是什么?是否有规律性?将来的发展趋势是什么?我们在2006年突出拉马德雷冷位相灾害链的概念,通过历史资料的对比与分析将要回答这些问题。实践检验表明,拉马德雷冷位相灾害链不仅存在,而且愈演愈烈[1-13]。
“拉马德雷”是一种高空气压流,亦称太平洋十年涛动,分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象持续 20 年至 30 年。第三周期的“冷位相”为2000-2035年之间。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,太平洋高空气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动,低空气流正好相反,使中太平洋海面升高。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时,情况正好相反。中太平洋海面反复升降导致地壳跷跷板运动,引发强烈的地震活动和自然灾害[1-13]。
1. 地震灾害
1889年以来,全球大于等于8.5级的地震共24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2004-2012年“拉马德雷”“冷位相”已发生6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,2000-2035年是全球强震爆发时期,2014-2018年是全球特大地震集中爆发时期[1-14]。
胡辉,赵洪声,和宏伟详细分析了20世纪云南强震群体盛衰的天文背景,文中指出月亮白赤交角(亦称月亮赤纬角,周期为18.6年)变化产生的交点潮可能是影响地震长周期活动的一个原因。另外,地震活动存在11年的准周期。他们认为云南下一个地震活跃期可能开始于2006/2007年[15]。潮汐也有11和22年周期变化。潮汐周期与太阳周期的共振效应对解释大气、地磁、地震、海温的11和22年周期变化更有说服力[16]。杜品仁(1994)指出,地震具有明显的18.6年潮汐周期,被称为岩浆潮周期[17]。我们的研究表明,潮汐还有60年拉马德雷周期[1-13]。
2. 台风和飓风灾害
今年以来,我国台风登陆多,时间、地点比较集中,造成损失较大,部分地区重复受灾,损失严重。中国在拉马德雷冷位相时期登陆台风急剧增多。从1995 年起,每年大西洋主要飓风的数量平均为3.8个,明显高于60年来的平均数量 2.3 个。科学家分析发现,近60年的数据记录中,飓风的出现存在一个周期性模式。据美国《科学》杂志报道,上一次的飓风高活动期是从1926年到1970年,曾重创美国东海岸和加勒比海地区。从1970年到1994年飓风转入低活动期。1995年,新一轮的飓风高活动期开始。研究者说,美国因此将面临新一阶段飓风高活动期的威胁[1-13,18]。
可以看到一个明显的规律:从拉马德雷暖位相转到冷位相,飓风为高活动期,从拉马德雷冷位相转到暖位相,飓风转入低活动期,飓风产生于海洋表面高温,最终导致深海冷水上翻,海洋表面降温,其物理机制也很明显。1995-2030年是拉马德雷从暖位相转入冷位相,飓风活动正进入高活动期。
3. 严重低温冻害
全球20世纪初的低温期、30-40年代的增暖、50-60年代的低温和80年代后的迅速增暖,与拉马德雷冷暖位相的转变一一对应。我国连续18年暖冬的终结是2000年进入拉马德雷冷位相和2004年12月26日印尼地震海啸的自然结果[2]。
郭增建的“深海巨震降温说”是一种合理的解释:海洋及其周边地区的巨震产生海啸,可使海洋深处冷水迁到海面,使水面降温,冷水吸收较多的二氧化碳,从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关,同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧各40度范围内的8.5级和大于8.5级的海震[19]。飓风产生于海洋表面高温,最终导致深海冷水上翻,海洋表面降温,其降温的物理机制也很明显。伴随拉马德雷冷位相中地震和飓风的增强,近20年内全球气温将逐渐变冷。历史记录表明,在“拉马德雷”的“冷位相”时期,厄尔尼诺年易发生低温冷害。1957、1969、1972和1976年中国发生的严重低温冷害恰好在1947年至1976年“拉马德雷”的“冷位相”[1-13,20]。
刚刚过去的这个冬季,广州出现了有气象记录以来的第6冷年,广东也出现了有记录以来的第10冷年,从全国的情况看,最近的5个冬季更出现了3个明显的“冷冬”。然而美国国家航空航天局此前公布的数据却表明,2011年全球气温为有记录以来第9高①?
入冬以来,我国平均气温为-5.5℃,为近27年来同期次低值,去年是最低值。与我国类似,欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。世界气象组织指出,对比欧洲2009年至2010年那个冬季,那时寒潮来得更早,持续时间更长,自2009年12月开始,贯穿整个2010年1月和2月的大部分时间。而2006年冬天,情况也比今年严重。国家气候中心王启认为,与近几年相比,2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多,但还比不上2006年、2010年和2011年,其中2006年的情况基本是最严重的。中国工程院院士丁一汇也认为,全球变暖在时间上并不是均匀的,有相对的冷期,也有相对的暖期,但总体的趋势是上升的②。
国家气候中心张培群指出了一个重要的事实:全球变暖在2000年以前表现为连续发生暖冬,在2000年以后出现了一些阶段性低温,2006年以来基本每年1月份都出现了阶段性低温,有时12月份也有③。他还认为在最近100年全球气温总体变暖的趋势里,我们也曾经历过这种20-30年尺度的气候波动。上世纪20至40年代是一个相对显著偏暖的阶段,之后的50至70年代,就经历了一个相对冷期。但之后的80年代开始,全球又进入一个变暖的时期。最近几年虽然全球气温没有逐年增加(2010年是最暖的一年,2011年依然偏暖,但比2010年有所减弱),但总体增暖的趋势依然没有改变④。
今年4月,中国科技出版社计划将出版新书《自然是全球气候变化的主要驱动因素》。中科院院士陈运泰表示,他很赞同作者发出的与众不同的声音。“由中科院地理研究所、中科院地球物理研究所、中科院遥感应用研究所、北京大学空间科学学院和核工业部地质科学院等单位组成的全球气候变化研究组,对于自然是气候变化的主要驱动因素方面的研究成果,对于全球变化研究很有参考价值⑤。”
潮汐南北震荡对全球气温变化有重要的影响,我们在2008年指出,1998年是最热的年份,1997-1998年20世纪最强的厄尔尼诺事件和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。自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、1998年6月至2000年8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3次8.5级以上地震是主要原因。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北方的干旱;而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降[21]。
我在2012年5月22日指出,2000年进入拉马德雷冷位相,2012年的厄尔尼诺正在到来,我们必须做好迎接拉马德雷冷位相灾害链的准备:一个极端炎热的夏季和极端寒冷的冬季。2013年的拉尼娜事件非常强烈,将重复2010年强拉尼娜事件的大致过程。2013年为太阳黑子峰年、2014-2016年为月亮赤纬角最小值、2015年可年发生厄尔尼诺事件,我们可能迎来又一个最热年新纪录,不过,频发的强震可以降低变暖规模。月亮赤纬角变化是低温和高温变化的重要原因。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-711459.html
① 叶卡斯。这个冬天广州史上第6冷。2012-03-15 04:02:29 来源:广州日报。http://news.cqnews.net/html/2012-03/15/content_13842582.htm
② 冯兰蔺, 程绩. 严寒席卷北半球气象专家激辩“小冰河期来临”. 2012年02月06日 13:26 来源:新闻晚报. http://news.ifeng.com/world/detail_2012_02/06/12322423_0.shtml
③ 张培群:异常冷冬未改气候变暖趋势每十年上升0.2度. 2012年02月07日 10:55:14 来源:新华网. http://news.xinhuanet.com/society/2012-02/07/c_122666499.htm
④ 中国气象局专家:全球变暖趋势未逆转寒冷天气被夸大. 2012年02月08日 03:40 来源:人民日报. http://news.ifeng.com/world/detail_2012_02/08/12359201_0.shtml
⑤ 易蓉蓉. 全球环境新看法:大自然是气候变化的主推手。2012-02-13 09:08:42来源:科学网。http://tech.gmw.cn/2012-02/13/content_3556753.htm
4. 禽流感
最近研究表明,流感世界性爆发不仅与太阳黑子有关,而且与拉尼娜年、厄尔尼诺年、低温冷害年都有关。流感爆发年有以下六大特征: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50-60年代为强沙尘暴年;前后一年或当年为低温冷夏年,20世纪50-60年代为严重低温冷害年;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年或M+1年。
1886-1887年是拉尼娜年,1988-1889年是厄尔尼诺年,1889年为太阳黑子谷年m,1889-1890年流感爆发;1916-1917年是拉尼娜年,1917年为太阳黑子峰年M,低温年,流感孕育;1918年为M+1年,厄尔尼诺年,流感爆发;1954-1956年是拉尼娜年,分别是太阳黑子谷年m、m+1年、M-1年,1957-1958年为厄尔尼诺年和流感爆发年,分别是太阳黑子峰年M和M+1年,1957年为低温年,流感爆发;1967-1968年是拉尼娜年,流感孕育;1968-1969年是厄尔尼诺年,1968年为太阳黑子峰年M,流感爆发,1969年为低温年;1975-1976年是拉尼娜年,1975年是m-1年;1976-1977是厄尔尼诺年,1976年是太阳黑子谷年m,低温年,1977年是m+1年,流感爆发[4,7]。
2007年爆发最强拉尼娜事件,2008年为太阳黑子极小值和中国发生严重冰雪冻灾,2009年发生厄尔尼诺事件和流感暴发[1-13]。流感世界大流行是拉马德雷冷位相灾害链之一。
5. 厄尔尼诺与拉尼娜
1999年,林振山等人发现,极地和高纬地区的日食与厄尔尼诺有很好的对应关系,连续3-6次发生的高纬地区日食都将使极地气流减弱,从而可以减弱赤道信风,诱发厄尔尼诺现象。日食-厄尔尼诺系数为10就可以引发一次厄尔尼诺事件,2004年的厄尔尼诺系数为8.5,他们预测2005年发生弱厄尔尼诺事件。这是一个能源动力机制上的预测[22]。
在拉马德雷暖位相,厄尔尼诺事件得到增强,拉尼娜事件受到抑制;在拉马德雷冷位相,厄尔尼诺事件受到抑制,拉尼娜事件得到增强。
6. 干旱与洪涝
郭增建等人在1991年提出月亮潮迫使地球放气影响降水的观点,周期为18.6年[23]。蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站1920年至2004年的径流系列统计资料得出结论,从上世纪二十年代初到九十年代,黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期段持续的时间长短不一,枯水期持续时间为四至十五年,平均为九年;丰水段持续时间为七至十四年,平均为九点二五年。一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右[24]。我们认为,月亮在南北纬28.6度时,高潮区在12小时南北震动一次,形成强烈的潮汐南北震荡,是冷空气穿越赤道的原因[25]。
历史上,月亮赤纬角最小时的1941-1943年(河南大旱)、1959-1960年(山西大旱)、1977-1978年(山西、长江中下游大旱)、1995-1997年(华北、辽宁、吉林等地连续4-5年大旱)中国北方都发生了大旱;月亮赤纬角最大时的1931年(长江、淮河特大水灾)、1932年(松花江特大水灾)、1933年(黄河特大水灾)、1951年(辽河特大水灾)、1968年(珠江、闽江、湘江、赣江大洪水)、1969年(新安江、分水江流域及嫩江中游大水)、1986年(辽河大水)中国北方都发生了大水[26]。
气候预测专家赵振国在2004年提出了30年气温周期理论。根据这一理论,在未来的5到10年间,受海温、副热带高压、厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等气候因素的共同影响下,我国气候将发生周期性的转折。从一个30年的“暖周期”进入另一个30年的“冷周期”,这主要表现在冬季温度的逐渐下降,而我国持续“暖冬”现象也可能得到转变。此外,气候周期的转折也会带来降水带的北移,北方雨水少而南方雨水多的现象将会有360度的变化,北方降水增多,南方降水减少,目前我国“北旱南涝”的局面会被“北涝南旱”所替代[27,29]。
“南旱北涝”对应拉马德雷冷位相。2000年进入拉马德雷冷位相,“南涝北旱”正在向“南旱北涝”的转变符合这一规律。
在2000-2030年拉马德雷冷位相时期,2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期,因而也是未来可能的严重干旱的爆发时期。2005-2007年月亮赤纬角最大值时期离我们越来越远了,2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期离我们越来越近了。
我们认为,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北方的干旱。世界市场不是中国的可靠粮仓,天灾可能给我们带来更多的困难。2007年世界粮食危机值得关注。2010年开始我国南方可能进入干旱时期,并将在2014年-2016年达到高潮。
http://opinion.nfdaily.cn/content/2010-03/23/content_10364781.htm
http://finance.sina.com.cn/roll/20100323/08267613105.shtml
http://stock.hexun.com/2010-03-23/123073176.html
http://money.163.com/10/0323/12/62F9JA3H00253B0H.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-452665.html
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。厄尔尼诺事件的预测不仅涉及到全球的气象灾害,而且与禽流感爆发和强震发生有关,所以科学意义和应用价值重大。厄尔尼诺和拉尼娜导致东西太平洋海面40-1500px的反向升降,由此导致的太平洋地壳跷跷板均衡运动是地震频发的原因。
七年前我就指出,拉马德雷冷位相时期的灾害链已经启动,忽视自然灾害的警告将付出巨大的代价,2004年12月26日印尼地震海啸已经敲响了自然灾害的警钟!
七年来,全球大于等于8.5级的地震由2004-2006 年的2次增加到2004-2012年的6次;严重低温冻害连年发生;流感全球爆发在2009年发生;南涝北旱正在向南旱北涝转变;严重干旱和高温将在月亮赤纬角最小值年2014-2016年发生。
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