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强潮汐和强地震导致表层海水变冷阻止了全球变暖

已有 4483 次阅读 2013-9-11 10:15 |个人分类:学术争论|系统分类:观点评述| 全球变暖, 气候变冷, 地震, 潮汐, 海温

强潮汐和强地震导致表层海水变冷阻止了全球变暖

杨学祥

在20世纪40-70年代间，地球表面温度没有明显上升。同时期，厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的始作俑者——热带太平洋的温度则出现不规律的下降。在过去十多年间，热带太平洋的温度继续下降，发生拉尼娜现象的次数要多于厄尔尼诺现象。一项新的研究表示，这可能解释了全球变暖为什么在最近出现停顿。

最近国外研究结果显示，“热带太平洋是全球气候的动力。过去出现过加速或减速变暖的时期，”显然，地球上最大的海洋影响着气候，而热带太平洋温度变化的动力何在并不清楚。

事实上，我们在2011年发表的文章中指出，海洋是能量的储库，无论是冷是热，都有一个长期的积累过程。强潮汐和强地震将海洋底层冷水翻到表面，导致表层海水变冷，阻止了全球变暖。一亿年前的中生代是全球温暖时期，近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15度，大气冷却了10~15度，最终导致第四纪大冰期的发生。如果海洋底层冷水的温度没有提升到一亿年前的水平，强潮汐和强震就会不断将底层冷水翻到表面，阻止全球变暖。

海洋底层水的温度是全球气候变化的指示剂，一亿年前的温暖期离我们还非常遥远，全球持续变暖的恐怖宣传缺乏历史证据。因为中生代是动植物最繁盛的时期，温暖不是生命灭绝的原因。

仅当海洋底层水提升了摄氏15度，大气提升了10~15度，才能导致中生代温暖期的发生：热带雨林遍布全球，恐龙成为世界霸主。这是自然界的必然发生过程，人类无法改变自然规律。

1海底藏冷效应和海洋锅炉效应

两极临近结冰的海水因为密度最大而沉入两极海底，自转离心力将较重的海水推向赤道海底，形成全球巨厚的海底冷水层。由于太阳辐射不能进入这个领域，“冷”被安全地封存在海底。赤道海水表层热水在上、冷水在下，垂直方向只有热传导、没有热对流。我们称这个过程为海底藏冷效应^[6]。

我们在1976年建立了地球内核相对地壳地幔快速旋转的数学模型，当年被地震波测量结果所证实^{[19, 20]}。由于内核相对地壳地幔的差异旋转，太阳辐射达到最大值时使核幔角动量交换达到高峰，部分旋转动能转变为热能积累在核幔边界赤道区（此处核幔速度差最大，积累的热能最多）。超级热幔柱（羽）由核幔边界赤道热区升起，在海底赤道区喷发，加热了底层海水，并引发赤道和两极之间的海洋整体热循环，降低了赤道和两极大气的温差，使两极的海温和气温逐渐上升到冰点以上，消除了海洋藏冷效应的“冷源”，形成全球无冰温暖气候，产生晚白垩纪赤道海洋表层低温之谜（当时温度为摄氏21度，比现代低6.5度）。我们称这个过程为海洋锅炉效应。有证据表明，随着热幔柱喷发强度的减弱，近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15度，大气冷却了10~15度^{[21, 22]}。这是典型的地、海、气相互作用。计算表明，一亿二千万年前形成翁通爪哇海台的海底热幔柱喷发，其释放的热量可使全球海水温度增高33度，喷发过程经历了几百万年时间。有证据表明,在古新世末不到6000年的时间内大洋底层水增温4度以上^[10]。海底火山活动引发的深海热对流在全球气候变化中的作用不容忽视^[23]。

海底藏冷效应和海洋锅炉效应受太阳活动的驱动，是太阳活动左右小冰期的一个重要附加机制。海洋是能量的储库，无论是冷是热，都有一个长期的积累过程。

2深海巨震的降温作用

2002年郭增建提出，海洋及其周边地区的巨震会产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，从而使地球降温20年^[27]。全球变暖导致冰盖融化海平面上升，破坏了原有的地壳均衡，导致海洋地壳均衡沉降，引发环太平洋地震带频发的地震活动。深海巨震的降温作用使全球气候变冷，形成自然的冷暖自调节作用，其能源来自太阳辐射变化造成的冰水转换。

2012年欧洲和日本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年的情况最严重。原因在于2004年12月26日印尼苏门答腊发生了9.1级地震和巨大海啸，2005年3月28日和2007年9月12日印尼苏门答腊发生8.6级地震，2010年2月27日智利发生8.8级地震和海啸，2011年3月11日日本发生9级地震和巨大海啸。深海巨震和海啸与冷气候有很好的对应关系。

表2 1890年以特大地震和PDO冷位相对应关系

Table 2 Relation between the strongest earthquakes and PDO from 1890 to 2011

年代	8.5级以上地震次数		全球9级以上地震次数	PDO时间位相	气候冷暖
年代	全球	中国	全球9级以上地震次数	PDO时间位相	气候冷暖
1890-1924	6（4）	1	0	1890-1924冷	低温期
1925-1945	1（1）	0	0	1925-1946暖	温暖期
1946-1977	11（7）	1	4	1957-1976冷	低温期
1978-1999	0（0）	0	0	1977-1999暖	温暖期
2000-2012	6（6）	0	2	2000-2030冷	极端低温事件频发，低温期？

注: 括号内为1900年以来国外数据，？表示预测

郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的冷气候有很好的相关性^[28]。表2给出了验证“深海巨震降温说”的统计数据，该表最初在2005年发表^{[21, 29]}。截止2012年5月，2000年以来8.5级以上地震已由2005年前的1个增加到6个，与2000年，特别是2006年开始的极端低温事件频发相对应，理论得到实践的证实，有很好的预测效果。

2012年欧洲和日本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。其原因在于2004年12月26日印尼苏门答腊发生了9.1级地震和严重海啸，2005年3月28日和2007年9月12日印尼苏门答腊发生8.6级地震，2010年2月27日智利发生8.8级地震和海啸，2011年3月11日日本发生9级地震和严重海啸。深海巨震和海啸与冷气候有很好的对应关系，显效速度缓慢，保持时间长，大约1~2年左右。

3 潮汐震荡对气候的影响

季林认为，地球、月亮和太阳相对位置的变化会引起潮汐强度的逐渐变化，其周期与邦德提出的“气候周期”是一致的。潮汐大时，就有更多来自海洋深处的冷水被带到海面。这些冷水可以冷却海洋上的空气。潮汐小时，海洋深处的冷水很难被带到海面，世界就变得暖和。据季林的计算，大约在1425年即小冰期的末期，潮汐达到了最大值，从那以后逐渐减弱，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。这个效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪^[33]。

潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。特别是潮汐54-56年周期（与太平洋十年涛动的50-70年周期对应），在全球气候变化中有非常明显的作用^[6]。

参考文献

杨冬红，杨德彬，杨学祥. 地震和潮汐对气候波动变化的影响[J]. 地球物理学报，2011，54（4）：926-934

杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.

相关报道：

是谁暂时阻止了全球变暖?

2013-09-06 08:15　来源：光明网-国际观察频道　我有话说

光明网综合报道在20世纪40-70年代间，地球表面温度没有明显上升。同时期，厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的始作俑者——热带太平洋的温度则出现不规律的下降。在过去十多年间，热带太平洋的温度继续下降，发生拉尼娜现象的次数要多于厄尔尼诺现象。一项新的研究表示，这可能解释了全球变暖为什么在最近出现停顿。

1998年以来的记录显示，地球表面温度进入了平稳期，近十多年间没有出现更高的峰值，尽管这是有记录以来最热的十年。温室气体排放并没有像20世纪末那样加速全球变暖。

近年来地球表面温度不再急剧上升，其原因可能存在于热带太平洋

为了解释这个现象，加州大学圣迭戈分校的气候学家把海洋的因素考虑了进来。他们把海面温度与温室气体产生的热量的旧数据输入他们的海洋与大气计算机模型，以检验降温的热带太平洋是否是气候变化暂缓的原因。科学家用覆盖地球表面8%的面积大小的海洋温度来模拟近期的全球变暖和非正常天气现象。研究结果显示，“热带太平洋是全球气候的动力。过去出现过加速或减速变暖的时期，”包括上世纪40-70年代全球变暖的停顿，往往被归因于欧洲、苏联和美国的空气污染减少了太阳辐射。

显然，地球上最大的海洋影响着气候，而热带太平洋温度变化的动力何在并不清楚。不过，太平洋表面降温是暂时的，温室气体的威胁并没有被消除。

其他因素，比如火山、不正常的太阳活动、中国的空气污染也会对减缓全球变暖产生影响。一些气候现象也可能源于复杂的海水活动。人们已经发现海底2000米的海水吸收了大量的热量，从1955年起每年上升0.1℃。并且格陵兰和南极融化的冰川也对海水降温起到作用。“在不久的将来，我们要对各种机制进行探索。”气候模型作者加文•施密德说。

尽管全球变暖出现暂停，21世纪的第一个十年仍然是19世纪80年代有记录以来最热的十年，而且这期间俄罗斯和美国遭受创纪录的热浪袭击、北极多年冰急剧消融、海平面上升。5月，冒纳罗山的二氧化碳含量史无前例地达到百万分之400。降温的太平洋可能在过去的十年减缓了全球变暖，但是并不会持久。这种自然变化的影响不会超过100年，人为导致的全球变暖的威胁仍在持续之中，挥之不去。（编译：房芳）