全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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霸王级寒潮来袭 雪线南压重振拉马德雷冷位相雄威

已有 5017 次阅读 2016-1-23 09:51 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 厄尔尼诺, 拉马德雷冷位相, 月亮赤纬角, 霸王级寒潮

霸王级寒潮来袭雪线南压重振拉马德雷冷位相雄威

                             杨学祥,杨冬红

 

新快报讯随着“霸王级”寒潮袭来,我国大部分地区出现雨雪降温天气,部分地区最低气温可能逼近或突破历史极值。

 

北方连刷极寒纪录

 

  零下47.5℃,零下47.8℃,零下49.1℃……一周前进入“极寒”模式的内蒙古自治区,不断刷新纪录。22日晨,该地区额尔古纳局地的最低气温已降至零下49.1℃,连续四天破极值。

22日一早,内蒙古全区气温剧烈下降,局地降温幅度达10,是入冬以来的最强降温天气过程。值得一提的是,昨晨额尔古纳局地的最低气温降至零下49.1℃,连续四天破极值,遭遇了自2010年以来的最低气温。对于这股“霸王级”冷空气,有人形象地称之为“冰箱模式”。

  在“冰城”哈尔滨,最低温度已降到零下30℃,在室外用盆装满热水向空中泼洒,瞬间就会结成冰凌。在有“中国最冷小镇”之称的大兴安岭呼中区,气温也一度达到零下45.4℃。

 

  南方将有大到暴雪

 

  寒潮南下的“前锋”也早已抵达南方多地。据中央气象台预报,228时至238时,浙江大部、安徽南部、江西中北部、湖北东南部、湖南中北部、贵州北部等地“大到暴雪”,积雪深度312厘米,其中浙江西部局地有“大暴雪”,积雪深度1020厘米。贵州中部和湖南西南部的部分地区有冻雨。

http://www.chinadaily.com.cn/micro-reading/china/2016-01-23/content_14503950.html

中央气象台今天继续发布寒潮蓝色预警,21日至25日,我国中东部地区局地降温可达1214℃;长江中下游地区最低气温将下降至-10左右,0线将南压至华南中部一带;广东北部等地的局部地区最低气温或突破历史极值。

 

雪最南能下到哪里?

 

  那么,这次“霸王级寒潮”威力到底有多大?雪真的会下到广东广西?看看历史数据:

  要说南方下雪也真是不容易,华南地区下雪更是要历经“千辛万苦”,广东、广西的好多朋友都没见过下雪天。不过,根据有完整气象记录以来(1951年以来)的这60余年资料显示,福建、广东和广西的许多地方曾经下过雪。

上世纪80年代我国的气候发生了转折,出现暖冬的概率明显增大,而在80年代之前的几十年气候相对偏冷,雪线的位置也相应地有所变化。下面两张图分别记录了1951-1980年和1981-2015年我国的最南雪线。


1 1951-1980年我国降雪南界

 


2 1980-2015年我国降雪南界

 

广东、广西不少地方虽出现过降雪,但距今有好几十年的时间了。像南宁最近一次降雪出现在1983年;广州更早,出现在1967年,而且这是广州有气象记录以来唯一的一次降雪;汕头出现过的降雪也是“爷爷”级的了,在1958年。

 

明清时期连海南都下过雪

 

在有确切气象记录的60多年,我国的最南雪线在华南中部。那在古代呢?雪最南能下到哪里?


3 明清时我国降雪南界

 

  据记载,明清时期我国的最南雪线明显比现代偏南,海南的琼山在明朝万历、清朝康熙和光绪年间都出现过降雪。最近一次广东、广西和海南出现降雪的记载是在清朝光绪年间,在1893年前后的几年中,广东、广西沿海地区和海南的琼山都有降雪出现,距今已120余年历史。

http://news.sina.com.cn/c/nd/2016-01-21/doc-ifxnuvxh5088003.shtml?cre=sinapc&mod=g&loc=28&r=0&rfunc=29

 

   雪线变化与拉马德雷现象有关

 

上世纪80年代我国的气候发生了转折,出现暖冬的概率明显增大,而在80年代之前的几十年气候相对偏冷,雪线的位置也相应地有所变化。图1-2分别记录了1951-1980年和1981-2015年我国的最南雪线。

据气象卫星云图预测,从2000年开始,“拉马德雷”正在进入“冷位相”阶段,这将使“拉尼娜”现象的影响加剧,对全球气候产生重大影响。

“拉马德雷”是一种高空气压流,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。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90年代后期为“暖位相”。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。2000年“拉马德雷”进入“冷位相”阶段使地球系统出现了一系列反常现象,其前发生的1997~1998年厄尔尼诺事件和其后发生的1998~2000年拉尼娜事件都异乎寻常的强烈。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-863103.html

与图1-2对比,我国雪线在拉马德雷冷位相偏南,在拉马德雷暖位相偏北。2000年进入拉马德雷冷位相,我国雪线偏南已成必然趋势,20161月中国南方暴雪验证这一趋势。2016年后,我国雪线南移将成为常态。

 

雪线南移与小冰期气候的关系

 

据记载,明清时期我国的最南雪线明显比现代偏南,海南的琼山在明朝万历、清朝康熙和光绪年间都出现过降雪。最近一次广东、广西和海南出现降雪的记载是在清朝光绪年间,在1893年前后的几年中,广东、广西沿海地区和海南的琼山都有降雪出现,距今已120余年历史。中国的明清寒冷期与欧洲的小冰期有很好的对应关系。

 

1200-1800年的小冰期周期

 

早在20世纪70年代,竺可桢就曾经对我国5000年来的气候做过研究,发现我国近5000年来,就有四次温暖期和四次寒冷期交替出现,平均周期为1250[43]杰拉尔德. 邦德通过分析大西洋底的沉积层,发现地球的寒冷期和温暖期出现有规律的波动,波动周期大约为1500~1800[44, 45]。这一周期与潮汐变化周期相一致,15-17世纪小冰期是潮汐的高峰期,现在潮汐低谷对应变暖高峰,还将持续400年,与全球变暖的大趋势相一致[34]许靖华划分5个气候周期,平均周期为1200[46]

 

200年冷暖周期

 

过去5000年间,太阳活动较弱或没有的时期与历史记录中的冷期相对应。太阳活动减弱的主要时期有:奥特极小期,沃尔夫极小期,史玻勒尔极小期和蒙德极小期[1]。最近发现,潮汐、火山活动与太阳活动有相同的200a的周期,与200a气候周期相对应[6]

 

 

1 太阳活动、火山喷发、强潮汐和低温期的对应关系

Table 2 The relation of solar activity, volcanic eruption,tides and lower temperature

太阳黑子延长极小期

时间

坏天

时代

潮汐极大年时间

火山活跃时间

全球

气温

欧特

1040-1080

1010-1110

1062

??

低温

沃尔夫

1280-1350

1165-1360

1264

1275-1300

小冰期

史玻勒

1450-1550

1420-1525

1425

1440-1460

1470-1490

小冰期

 

 

 

 

1570-1600

 

蒙德

1640-1720

1600-1725

1629

1640-1680

小冰期

道尔顿

1790-1830

1790-1915

1770

1810-1820

小冰期

 

 

 

 

1850-1860

1870-1890

1900-1920

 

21世纪

2007-??

1997-??

1974

1980-??

低温?

注:数据来自文献[72547]

 


太阳将进入不寻常且时间较长的“超级安静模式”,大约从2020年开始,太阳黑子活动或许会消失几年甚至几十年。太阳黑子活动或许将进入“冬眠”,这种情况自17世纪以来从未出现。目前处于200年气候周期的变冷初期[7]

不能排除小冰期气候的低水平回归。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-904762.html

 

60年拉马德雷周期

 

近十年来研究发现,厄尔尼诺拉尼娜的发生与更大时间尺度的太平洋十年涛动Pacific Decadal Oscillation,缩写为PDO)密切相关,周期为50~70a[7, 40, 48-53]

PDO的特点在于海水表面温度,海平面气压及风场的变化。PDO位于暖位相时,赤道附近及北美洲沿岸的海水表面温度异常温暖,北太平洋中部的海水表面温度则异常清凉。PDO的冷位相与暖位相的海水表面温度相反。每个PDO的位相一般持续20-30年。在PDO暖位相(暖相)和冷位相(凉相)时,冬天海平面温度(颜色代表),海平面气压(等线代表)以及海表风力(箭头代表)异常的典型分布(见图6)2006年我们发现太阳潮和月亮潮54-56年叠加周期与拉马德雷周期对应,目前为60年气候周期的变冷阶段[7, 41]


6  太平洋十年涛动的暖位相(暖相)和冷位相(凉相)

 

18.6年的月亮赤纬角周期

 

1998年是最热的年份,1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是原因之一;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是原因之一。当月亮在南(北)纬28.6度(月亮赤纬角最大值)时,高潮区在12小时后从南(北)纬28.6度向北(南)纬28.6度震荡一次,大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。2014-2016年月亮赤纬角最小值可能导致中国干旱和全球高温(杨冬红等,2008)。

 

气候变化的复杂性

 

强潮汐把海洋深处的冷水带到海面,使全球气候变冷,形成的全球气候波动周期为18002005518.6年。

15-17世纪小冰期时期,潮汐强度为最大值,以后开始减弱,直到3100年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到24世纪,而后随着潮汐的增强,地球的气候将逐渐变冷。从长期周期来看,全球变暖还能持续400年,3100年将进入变冷高峰。

目前也处于200年周期的太阳黑子超长极小期、55年周期的拉马德雷冷位相时期的初期、18.6年月亮赤纬角变化周期的变暖高峰。

16年前气候变暖间断的原因之一是月亮赤纬角由1995-1997年的最小值时期变为2005-2007年的最大值时期(1997年最强的厄尔尼诺事件,1998-2000年、2007年、2010年最强的拉尼娜事件也是重要原因,见:杨冬红等,2008),2014-2016年月亮赤纬角最小值时期变暖增强,2023-2025年月亮赤纬角最大值时期变冷达到高潮。气候的长期趋势和短期变化都表明,气候变冷是对人类最大的威胁。

 

2023-2025年月亮赤纬角最大值对应低温时期

 

我们的研究表明,全球气温也有相应的约18.6年变化周期,整数周期为19年。1995-1997年月亮赤纬角最小值和1997-1998年最强厄尔尼诺导致1998年最热年,而后是15年的全球变暖停滞;同样,2014-2016年月亮赤纬角最小值和2015-2016年极强厄尔尼诺也将导致2016年最热年,而后是15年的全球变暖停滞,甚至变冷,中国雾霾也将逐渐减轻。

这一理论推导出的结论,与主流观点截然相反。

可供检验的证据就在近92000-2030年为拉马德雷冷位相时期,2016-2017年将发生最强拉尼娜事件,2023-2025年为月亮赤纬角最大值时期,气候变冷将进入新高潮,气温将远远低于最近16年变暖停滞时期,是本轮拉马德雷冷位相时期的最冷阶段,中国雾霾也将逐渐减轻。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-905139.html

2014-2015年的最热值得关注,2023-2025年的最冷年更值得关注。

2015年的厄尔尼诺事件增大最热年发生的可能性,2016-2017年预测为拉尼娜年,是全球变冷的信号。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-893449.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-942762.html

2016霸王级寒潮来袭,雪线南压重振拉马德雷冷位相雄威。

 

参考文献

 

杨冬红,杨学祥。全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。2008 Vol. 23 (6): 18131818

杨冬红, 杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展,2014,29(2): 610-615.

杨冬红,杨德彬,杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011544):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

"霸王级"寒潮来袭媒体:应该不会重现雪灾

来源:中国青年网      2016-01-23 03:17

 

  如期而至的冷寒潮让广东北部进入了极寒天气。昨天,清远市连山壮族瑶族自治县的金子山飞雪飘零、银装素裹,引来游客前来赏雪。

  新快报讯随着“霸王级”寒潮袭来,我国大部分地区出现雨雪降温天气,部分地区最低气温可能逼近或突破历史极值。这轮寒潮会使2008年南方雨雪冰冻灾害重现吗?电网是否能抵住寒潮?

Q:寒潮影响多广?持续多久?

  记者从中国气象局官网了解到,受寒潮影响,22日至25,我国大部分地区气温将下降6-10、局部地区降温可达12-14。受其影响,南方多地将出现强降雪。

  据中央气象台首席预报员张涛介绍,长江以北地区最低气温出现时间为23日或24日凌晨,长江以南地区最低气温出现时间为24日或25日凌晨。125日早晨,0度线将出现在华南北部,长江中下游一带最低气温可达-10

26日开始,中东部地区气温将逐渐回升。27日前后,华南、江南等地将有中到大雨,局部地区暴雨天气,但无明显冰冻天气。29日前后,南方地区的气温将恢复到正常水平。(新华社)

Q:是否会出现持续雨雪冰冻天气?

  此次寒潮将给广东省带来大范围降温大风和降水等恶劣天气,具有降温幅度大、最低气温低、粤北有雨夹雪、中北部有冰冻、江河海面有强风等特点。另外,此次寒潮极端最低气温可能接近19991219-23日寒潮过程的极端最低气温,成为1951年以来第三低值。极端最低气温有可能低于2008年低温雨雪冰冻灾害过程最低气温,但持续时间没有2008年长。

  很多市民都对2008年的冰雪灾害记忆犹新,本次寒潮过程会比2008年那次低温范围要广,气温更低。但据介绍,2008年那次是几个冷空气过程连在一起持续时间长,而这次寒潮过境速度快持续时间短,应该不会有2008年初的那次影响严重。

Q:电网能否扛得住?

2008年南方冰雪灾害如在昨日,此次“霸王级”寒潮来袭,电网能否正常运转成为人们关心的重要话题。南方电网公司22日通报说,辖内贵州、云南、广西、广东部分地区的近300条输电线路出现覆冰现象。

  为了保障春运用电,广东电网近日组织在韶关核查了500千伏重冰区线路状态,对高铁韶关站的用电安全隐患进行排查。据广东电网介绍,当线路覆冰达到1050毫米设计厚度的一半时,广东电网将启动直流融冰设备,进行直流融冰。同时,与广铁集团建立了应急联系机制,对跨越铁路线路实行“一点一预案”、“一预案一负责人”,落实应急处置预案和具体措施。

  广东电网还派出12台卫星电话以及应急通信设备组建基站,分别布点在韶关、清远等地,随时应对雨雪冰冻导致输电线路供电中断等电力应急事件。

  至于广州本地,广州供电局将重点加强对机场、车站等涉及春运的重要场所的巡维力度,切实做好春运保供电工作。对广州北部有可能覆冰的输电线路进行了重点巡视和隐患排查,对于巡线发现的问题,及时采取措施。提醒广大居民,在使用电暖气、电热毯等设备取暖时务必注意用电安全,使用前应先检查漏电开关是否有效,确保安全用电。

Q:为什么“忽冷忽热”?

  有网友提出疑问,此次寒潮与厄尔尼诺背景下的“暖冬”矛盾吗?

  “并不矛盾。”北京市气象局气候中心副主任王冀说,不应把“天气现象”和“气候影响”混为一谈,天气现象以日为单位,气候影响以季、月等长时间维度为单位,任何气候背景下,都可能出现短时间的、和气候背景相背离的天气现象。

  此外,中国的这次寒潮,与欧洲大陆的暴风雪一脉相承。

  据王冀介绍,根据国家气候中心最新监测结果,1月份开始,厄尔尼诺事件逐渐减弱,导致北大西洋海温明显受到影响,来自北大西洋的冷空气、乌拉尔山高压脊导致的冷空气,在这段时间比较强烈,导致了我国的北部和东部地区的大范围寒潮。

气象专家汤绪指出,“变暖”更易有“极冷”。全球变暖之后,由原有的稳定转趋活跃,有可能出现小涡旋,北极极地漩涡产生的小涡旋往南偏移,就会造成某一个区域被“速冻”。

http://news.xinmin.cn/shehui/2016/01/23/29375977.html

 

霸王寒潮继续南下北方极寒创纪录南方多地下雪

2016-01-23 03:42:47

122日上午8点半左右,浙江省湖州市安吉县孝丰镇大河村一木制品厂车间被大雪压塌。坍塌下来的是厂房屋顶彩钢棚,面积约600平方米。据介绍,当时车间内有7名人员在作业,突如其来的事故造成厂房内3人不同程度受伤,无生命危险。目前,当地乡镇已经开始对类似有安全隐患的建筑进行排查。

  受低温雨雪冰冻天气影响,辽东湾近半面积被冰封,12省市高速部分路段封闭……随着“霸王级”寒潮南下,自20日以来,浙江、湖南、江西等南方地区出现大范围低温雨雪冰冻天气,一些地方积雪深度达10厘米

  据中央气象台预报,228时至238时,浙江大部、安徽南部、江西中北部、湖北东南部、湖南中北部、贵州北部等地“大到暴雪”,积雪深度312厘米,其中浙江西部局地有“大暴雪”,积雪深度1020厘米。贵州中部和湖南西南部的部分地区有冻雨。

 

  北方连刷极寒纪录

 

  零下47.5℃,零下47.8℃,零下49.1℃……一周前进入“极寒”模式的内蒙古自治区,不断刷新纪录。22日晨,该地区额尔古纳局地的最低气温已降至零下49.1℃,连续四天破极值。

22日一早,内蒙古全区气温剧烈下降,局地降温幅度达10,是入冬以来的最强降温天气过程。值得一提的是,昨晨额尔古纳局地的最低气温降至零下49.1℃,连续四天破极值,遭遇了自2010年以来的最低气温。对于这股“霸王级”冷空气,有人形象地称之为“冰箱模式”。

  在“冰城”哈尔滨,最低温度已降到零下30℃,在室外用盆装满热水向空中泼洒,瞬间就会结成冰凌。在有“中国最冷小镇”之称的大兴安岭呼中区,气温也一度达到零下45.4℃。

 

  南方将有大到暴雪

 

  寒潮南下的“前锋”也早已抵达南方多地。据中央气象台预报,228时至238时,浙江大部、安徽南部、江西中北部、湖北东南部、湖南中北部、贵州北部等地“大到暴雪”,积雪深度312厘米,其中浙江西部局地有“大暴雪”,积雪深度1020厘米。贵州中部和湖南西南部的部分地区有冻雨。

  广东有关部门预计这股寒潮将持续到26日,之后气温会开始回升。广州市最低气温预计将达到1,韶关市的气温预计将低至零下3℃,惠州市将遭遇零下2℃的低温。东莞、佛山和深圳预计最低气温将达零下3℃。

  据气象监测显示,218时至228时,湖南也进入了“冰冻模式”,湖南北部岳阳、常德、张家界、益阳和湘西土家族苗族自治州北部的13个县(市区)降下大雪。长沙的学校已接到通知开始放寒假,比往年提前了三天,杭州教育部门也允许学生待在家里。

 

  多条高速路段封闭

 

  据交通运输部路网中心消息,截至228时,北京、天津、河北、山西、内蒙古、浙江、安徽、江西、湖北、广东、重庆、贵州境内国省干线公路局部路段封闭。

  记者在去年底刚刚贯通的贵阳至瓮安高速公路沿线看到,所有桥梁路段、涵洞口紧急车道旁都已储备好防滑沙和融雪剂,一些夜间易结冰的迎风路面已并线并设置减速标志,所有电子标牌也开启雪凝预警预报。

  “除了有监测点自动采集气象数据外,我们还在高速公路沿线设置了大量室外温度计,定时人工采集汇总数据。即便出现比2008年雪凝灾害更严重的气象条件,也能最短时间内采取防冻除冰措施保障通行。”贵州省黔南州高速公路管理处的向军告诉记者。

 

  解读

 

  “霸王级”寒潮与“暖冬”矛盾吗?

 

  有网友提出疑问,此次寒潮与厄尔尼诺背景下的“暖冬”矛盾吗?

 

  “并不矛盾。”北京市气象局气候中心副主任王冀说,不应把“天气现象”和“气候影响”混为一谈,天气现象以日为单位,气候影响以季、月等长时间维度为单位,任何气候背景下,都可能出现短时间的、和气候背景相背离的天气现象。此外,中国的这次寒潮,与欧洲大陆的暴风雪一脉相承。

  据王冀介绍,根据国家气候中心最新监测结果,从1月份开始,厄尔尼诺事件逐渐减弱,导致北大西洋海温明显受到影响,来自北大西洋的冷空气、乌拉尔山高压脊导致的冷空气,在这段时间比较强烈,导致了我国的北部和东部地区的大范围寒潮。

  “尽管厄尔尼诺的指征‘赤道中东太平洋海温’还是暖的,但比之前弱了,并影响了整个大西洋海域的‘北大西洋涛动’,继而影响了‘北极涛动’。由此,‘极地冷空气’很容易下降,对这次寒潮是个加强作用。”王冀说。

北京市气象台首席预报员孙继松介绍,此轮寒潮由一个乌拉尔山区域“Ω”形的阻塞高压,携带其两侧的两个低涡,引导极地冷空气南下,导致欧洲暴风雪,并东移,从西伯利亚来到中国这一带,未来随着它的引导,冷气团会冲下来,导致所谓的“极涡”往下掉的情形,暴发了中国境内的寒潮。/新华社供图/东方IC

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