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重视全球变冷观点,加强气候突变研究

已有 5042 次阅读 2007-9-28 11:40 |个人分类:学术论文|系统分类:科研笔记

由于全球气温不断上升,南北两极和青藏高原的一些永久冰层正在不断缩小。这些证据完全表明,全球变暖正在加剧的事实。IPCC4次评估报告(2007)则更加肯定了全球持续变暖的事实。例如,通过对北极20002006年的卫星照片分析表明,北极永久海冰层正以每107%10%的速度减少。2005年仅4%的薄冰层(250万平方公里)在融冰季节后恢复冰冻,2006年永久海冰层比上年同期又大幅减少14%。有报道说,北极海冰边缘部分通常夏季融化,冬季海冰面积增加,大自然的这种海上冰层平衡维持着北极地面冰层的稳定。但连续多年的冬季及夏季异常温暖,造成海冰层面积逐步减少。这可能是伴随着全球气候变暖的一个严峻的事实。但是,近年来,也有不少媒体报道关于“地球可能面临冰川时代”的见闻。其主要根据是,2006年的新年异常寒冷,几乎整个北半球都遭受着极度低温的考验。来自西伯利亚的持续寒流已经在俄罗斯、乌克兰、东欧、日本夺去上千条人命,并波及我国河南陇海地区及辽东湾等地。就连往常属于温暖地带的南欧、印度都发生了暴雪,导致大批人畜冻死。对此,科学家们纷纷做出各种解释。在他们看来,我们的地球在温室化的同时,也面临着突然进入“冰川时代”的可能。

20042月被媒体曝光的美国国防部的一份报告称,在2010年至2020年,全球将出现一场巨大的气候突变,将会导致美洲、亚洲在内的北方地区出现干冷气候,亚洲的季风气候会减弱并间歇性地出现。报告里描写了这样一个场景:到2020年,欧洲沿海城市将被上升的海平面所淹没,英国气候将像西伯利亚一样寒冷干燥。这份报告是美国国防部出资10万美元,委托GBN公司完成的。GBN的报告引用了两个很重要的科学依据。第一个科学依据是:他们发现,在历史上每当气温逐渐升高到一定的数值,不利的天气状况可能会相对突然增多,在这种情况下,气候很可能发生突变。另一个科学依据是:随着现在全球气温不断升高,格陵兰岛的冰也在不断融化,越来越多的淡水通过陆地上的河流,汇集到了北大西洋,这样北大西洋的海水盐度不断降低,盐度的降低导致海水失去了这种重力的推动,不再形成环流,使海洋的热量交换机制失效,从而导致“热的地方更热,冷的地方更冷”。

我国科学家叶笃正,季劲钧(2005)在“迎接即将到来的大气科学发展的飞跃”一文中也提到,未来将会出现一种集地球系统中物理、化学和生物学等自然过程和人类社会经济活动的综合的模拟系统,从而使人们对于气候突变的机理的认识比现在前进一大步,以便能够发现一些气候突变的阈值和一些气候突变的前期信号,这对于未来气候的稳定性,极端气候的发生,海平面升高的程度等问题都将会有比较确切的回答,气候预测的精度也将大大提高。尤其提到了,用于监测“气候突变”问题的RAPID观测计划。它将以海洋的主要输送带(Oceanic Conveyor belt)的观测变化为最主要研究对象。现有的研究业已表明,大西洋的海洋输送带一般是将温暖的洋流沿大西洋的东岸向北输送,使沿岸的国家(如英国!北欧各国)气候温和,海洋输送带一旦破坏,不仅这些国家气候将变得极为寒冷,全球都可能遭遇类似冰期时期的气候。如果在全球变暖的情况下,北大西洋的海水温度上升,大量海水融化使该海域的海水盐分下降到一定的程度,由于海水变轻,北大西洋的海水不再能下沉,于是输送遭到破坏,则有可能出现近万年前所发生过的仙女木剧冷事件,使全球遭遇灾难性气候突变! 当然,从时间上说,这一变化过程是较为缓慢的,但是,对这种情况进行监测的计划,则是现阶段促进大气科学发展的四维观测计划等重大举措之一。

看过美国大片《后天》的观众一定对特技画面还记忆犹新,这并不完全是幻想。影片《后天》的题材正是源自上述的美国国防部报告。即认为在2010年至2020年,全球将出现一场巨大的气候冷突变。无独有偶,据今年8月俄罗斯新闻网援引英国《卫报》的报道,主要研究全球气候变化情况的两名俄罗斯科学家坚持认为,全球变暖的危险过于夸张,今后10年全球气候将变冷,于是决定下注1万美元与反对他们观点的英国气象专家打赌。而俄罗斯科学院太阳地球物理研究所(伊尔库茨克市)研究员弗拉基米尔-巴什基尔采夫和加琳娜-马什尼奇认为,对地球气候影响最大的是太阳系活动的变化,而不是温室气体的排放,地球变暖和回冷是对太阳黑子数量和大小变化的反应。由于今后数十年太阳将进入活动消极期,地球温度将会随之下降。当然,包括中国在内的大部分气象学家并不同意这种观点,例如,正在为日本横滨市地球模拟器超级计算机项目工作的英国气象专家詹姆斯-安南博士与俄罗斯的这两名科学家正式打赌,并对获胜充满信心。他说:从事我们这种科学,气象学,挣不了多少钱。因此,这1万美元将是对我日后退休金的良好补充。

不过,对于全球异常寒冷的现象,我国科学家郭增建提出了深海巨震降温说也是一种“变冷”学说。他认为,海洋及其周边地区的强震产生海啸,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。因此,这种学说认为,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,而且这一时期也没有发生巨大的海震。但是20041226发生的印尼8.7级地震海啸改变了这个趋势。事实上,20041226印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。 2005110美国内华达山脉地区下了近90年来最大的暴风雪。200522,莫斯科和日本的降雪竟然超过了320052月南半球夏季出现低温。而2005年年末,上海一夜降温17摄氏度,气象台连发低温寒潮警报,而当年按全球变暖思路预测的中国暖冬宣告失败。特别是全球低温冷害事件的频发,又使人们不得不思考“变冷说”到底是否可信?根据深海巨震降温说的理论,海洋巨震减弱了温室效应,是气候变冷的放大器。果真如此,对于能源和资源日益匮乏的地球而言,这可能是人类面临的最大威胁。持这种观点的科学家称,1960年智利大地震引发的海啸也曾使全球变冷,曾经引起了上世纪70年代的冷地球周期。他们认为20041226印尼大地震海啸也是全球变冷的一个信号,将给地球带来至少30年的变冷效应。不过这种观点还没有得到充分的证据支持。但是,目前大多数科学家认为,地球在百年内步入冰河期的可能性很小,不过也有科学家认为,从2000年开始,全球气候将从30年的温暖期转入30年的低温期。
  

笔者认为,对于科学问题应当全面地观察和思考。在主流学说占优势的背后,我们不仿认真研究这一类“变冷说”的可信度,或许能从中得到一些新的认识。尽管目前全球耦合模式模拟预估未来100年都将是变暖的趋势。但无论从历史气候演化实际或气候变化尺度匹配理论的观点来看,在持续变暖的百年尺度内出现“暖中有冷”的几十年尺度的“冷暖波动”是完全有可能发生的。人们可能对上世纪70年代初出现过的气候变冷记忆犹新。1947-1976的全球性寒冷天气曾使许多气象学家惊呼小冰期的到来。1971年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。按这个规律,目前气候的暖期已接近尾声,气候变冷说一度成为主流。但自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。美国国家科学院的研究估计,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。但也有科学家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。而且过去近30年来北极冰川消融的速度远高于其他地区。据美国国家海洋和大气局的数据显示,自197811月以来,北极圈气候变暖的速度比地球南部大部分地区的气候变暖速度整整快了7倍。美国阿拉巴马大学地球系统科学中心主任约翰·克里斯蒂说:全球变暖其实看起来并不是全球性的。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,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。上述这类评论虽然只是一家之言,但也不得不引起关注。正是由于全球变暖问题的确存在着科学上的诸多不确定性,我们既需要对气候的持续性变化认真研究,更需要对气候突变加强研究。归纳起来,当前迫切需要解决的科学问题是:1)关于未来温室气体浓度变化的预测;2)关于未来气候变化的预测;3)关于气候变化的影响评价的对策;4)关于气候突变的理论基础研究;5)加强基础理论和应用研究的同时,应当相对重视如下科学问题的研究:·与全球平均状态变化相比区域气候变化更为重要;··与温度变化相比,降水变化预测更为重要;···与平均气候状态变化相比,气候变率和气候极端事件的变化更为重要。

(参考文献,略)

                          2007928

 

 

 

 

 

 

 

 



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