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自然因素控制：从全球变暖三次暂停到2014年最热突跳

已有 2815 次阅读 2015-4-22 14:49 |个人分类:学术争论|系统分类:论文交流| 月亮赤纬角, 拉马德雷周期, 变暖暂停, 2014年最热

自然因素控制：从全球变暖三次暂停到2014年最热突跳

杨学祥，杨冬红

有报道称，2014年，全球平均气温为14.6℃，比20世纪的平均水平高出0.69℃，成为1880年有记录以来的最暖年。尽管此前有科学家质疑，自1998年以来，全球气候变暖“停滞”，但事实并非如此。2005年和2010年全球地表平均气温仍比1998年高出0.04℃和0.05℃，2014年更是高出了0.07℃。2014年最热年无疑证实了全球气候变暖的事实。

http://roll.sohu.com/20150127/n408098576.shtml

事实上，全球变暖三次暂停是客观存在的，2014年最热也是客观存在的，它们都受控于自然变化。

英国政府2007年3月13日公布了《气候变化法案》草案[1]。按照该立法的草案，英国到2050年的温室气体排放量将比1990年减少60%。“这是为应对气候变化的威胁而采取的一项革命性举措。”当时的英国首相托尼•布莱尔说：“它为全球其它国家树立了一个榜样。”

此后，科学家、政治家，特别是混迹于科学界和政界之间的政客，掀起了一次又一次的气象恐怖主义热潮，全球变暖成为死神的幽灵，飘荡在世界的上空，恐怖的预言层出不穷[2]。

解铃还须系铃人。5年后的2012年10月，英国气象局发布的报告表明，早在16年前全球变暖的趋势便已经停止。这份报告是由英国气象局和东安格利亚大学气候研究中心共同编写并发表的，他们对分布在陆地和海洋里的3000多个测量站点进行了数据统计与分析。

报告显示，从1980年至1996年间，全球温度的确在上升。然而自1997年年初至2012年8月，全球气温并没有明显升高，也就是说变暖的趋势16年前已经停止。报告还显示，在1980年之前的40年期间，全球气温一直处于基本稳定状态，甚至稍有下降[3]。

早在2004年3月23日我就在光明网以《地球已开始进入变冷周期》为题撰文指出，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[4, 5]。

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。

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。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。

英国气象局报告显示，从1980年至1996年间，全球温度的确在上升（与1977-1999年拉马德雷暖位相对应）。然而自1997年年初至2012年8月（与2000-2030年拉马德雷冷位相对应），全球气温并没有明显升高，也就是说变暖的趋势16年前已经停止。报告还显示，在1980年之前的40年期间（与1947-1976年拉马德雷冷位相对应），全球气温一直处于基本稳定状态，甚至稍有下降。报告证实了全球气候变化中拉马德雷周期的存在，2000年进入拉马德雷冷位相时期后全球变暖已经停止：地球已经入变冷周期。

事实上，从2007年开始西方科学家已对全球变暖预测做出6次修正，全球已停止变暖不过是最后的结局[6]。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-648302.html

1880-2013年全球变暖的三次暂停1890-2010年、1945-1980年、1998-2013年与1890-1924、1947-1976、2000-2030年拉马德雷冷位相时期有很好的对应关系（见图1）。

图1 1880-2013年全球变暖的三次暂停1890-2010年、1945-1980年、1998-2013年

但是除此之外还有另一类解释，即很多传到地球上的热量被海洋所吸收，特别是最大的太平洋。一些新的研究将变暖暂停与太平洋的变化以及影响太平洋环流的信风变化联系起来了。

信风在热带地区自东向西吹过，从而将太平洋表面的温暖的海水推向亚洲，同时将较冷的深处水体拉至中部和东部的太平洋洋面。这一过程将使大气变冷。洋面上水流的运动同时加速了海洋的搅动，这可以将一部分暖水向下拉动，从而把热量隔绝在海洋深处。在2013年《自然》杂志（Nature）上发表的一项研究中，圣迭戈斯克里普斯海洋学研究所（ScrippsInstitution of Oceanography）的小坂优和谢尚平认为，东太平洋的冷却作用可以在很大程度上解释模型和实际气温之间的差别。

根据小坂博士和谢博士的观察，每隔几年，信风会减弱，西太平洋的暖流就要回流到中太平洋和东太平洋，取代那里的温度较低的表面层。这种气候模式被称作厄尔尼诺（El Ni?o）现象，它使整个大气变暖。1997-1998年间发生了一次格外强的厄尔尼诺现象，因此那年也格外热。与之相对的模式，即更低的气温和更强的信风，被称为拉尼娜（La Ni?a）现象。1997-98年的厄尔尼诺之后出现了一系列的拉尼娜现象，部分地解释了变暖的暂停。

厄尔尼诺和拉尼娜之间的转换十分频繁，但是也存在着长期的周期性表现，即太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation，简称PDO）。其规律是每二、三十年暖相位（或正相位）和冷相位（或负相位）之间就会对换。正相位有利于更频繁更强烈的厄尔尼诺现象。根据美国国家大气研究中心（America’s National Centre for Atmospheric Research）的Kevin Trenberth和John Fasullo的观点，PDO在1976-98年处于正相位——此时期也是气温上升的时期，而在1943-1976年和自2000年以来处于负相位，带来了一系列造成气温下降的拉尼娜现象。

这并不是全部的解释。在这些周期模式之上，过去的20年间信风风力有一个看起来像是一次性的增长。根据在《自然?气候变化》（Nature Climate Change）中的一项由新南威尔士大学（University of NewSouth Wales）的MatthewEngland和其他人进行的研究，空前的强信风制造了一种超级尼娜（super-Ni?a）。在过去的30年中，海平面平均每年上升3毫米。但是自九十年代以来，东太平洋的洋面几乎没动，而菲律宾附近的上升了20厘米。换句话说，强烈的信风筑起了一道暖水之墙，而冷水就墙的后面逐渐上生。根据英格兰博士的观点，信风的效果解释了大部分的升温暂停。

如果是这样，那么此暂停就从没有解释变成了拥有双重解释——一个是气溶胶和太阳周期，另一个是信风和洋流。这两种解释并不矛盾。不过虽然产生效果的过程搞清楚了，但是它们对升温暂停的贡献孰重孰轻仍不清楚。

从全人类角度来看，最大的疑问，是这轮气温升高暂停能持续多久。从表面上看来，如果一些热量被吸收进大洋深处，那么这一过程将会持续：只要将热量送入大洋底部的“泵”正常运转，因为海洋吸收热量的能力是巨大的。但是这并没有考虑到所有因素。重力试图将西太平洋的水墙拉回原位。之所以那堵墙可以树立起来，是因为有格外强的信风。如果那风减弱，气温又将开始升高。

太阳周期已经开始转变。气溶胶的冷却能力将受到中国反污染法律的限制。大部分使地球气温上升暂停的因素似乎都是暂时性的。像电影里的终结者一样，全球变暖将会回来的。（作者：《经济学人》翻译：宁润东审校：张哲易逸度）

原文链接：

http://www.economist.com/news/science-and-technology/21598610-slowdown-rising-temperatures-over-past-15-years-goes-being

http://www.huanqiukexue.com/html/newgc/2014/0611/24470.html

其实，太平洋的变化以及影响太平洋环流的信风变化也与拉马德雷周期有关：在拉马德雷暖位相，厄尔尼诺得到增强，赤道信风减弱；在拉马德雷冷位相，拉尼娜得到增强，赤道信风增强。变暖暂停主要受拉马德雷周期控制。

2014年最热年似乎打破了这一规律，出现最热年在拉马德雷冷位相的突跳。这涉及到气温变化的另一个周期：18.6年月亮赤纬角极值变化周期。

月亮赤纬角最大值形成大气和海洋潮汐南北震荡的最大振幅（南北纬28.6度之间），形成赤道和两极最强烈的冷热交换，导致赤道和低纬度地区变冷，两极和高纬度地区变暖；月亮赤纬角最小值形成大气和海洋潮汐南北震荡的最小振幅（南北纬18.6度之间，比最大值减少了三分之一还强），形成赤道和两极最微弱的冷热交换，导致赤道和低纬度地区变暖，两极和高纬度地区变冷。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-864772.html

最新研究支持作者2006年提出的结论：三个月亮赤纬角变化周期，对应一个拉PDO冷暖位相交替周期，对应一个8.5级以上大震强烈与减弱变化周期。

PDO冷位相时期潮汐南北震荡强度相对较强，对应月亮赤纬角两大一小，根据季林的强潮汐致冷效应，出现全球低温期；PDO暖位相时期潮汐南北震荡强度相对较弱，对应月亮赤纬角一大两小，出现全球温暖期。2000-2030年PDO冷位相时期可能变冷[10]。

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[11]。