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全球气候:变冷还是变暖?  

2010-02-10 15:32:08|  分类: 文章选登 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    “全球变暖是个骗局!”当各国领导人在哥本哈根大会上聚首,讨论新的减排目标时,会场外却有人打出了这样的标语。在这个最终只达成了不具法律约束力的条约的气候峰会结束后不久,仿佛为了印证这一标语,罕见的严寒席卷了几乎整个北半球。

    2009年12月中旬,暴风雪横扫欧洲,部分地区积雪深度超过50厘米,交通瘫痪;2009年12月19日至20日,美国东部普降暴雪,华盛顿地区的积雪 深度达61厘米,创下1932年12月以来之最;2010年1月6日,北京最低气温达零下16.7℃,突破1971年以来1月上旬最低气温纪录。

    接连的暴雪严寒,使“全球变冷”(global cooling)学说迅速升温。

    全球变冷:并非学术考古

    实际上,“全球变冷”并不是一个新理论。1947年-1976年的全球性寒冷天气,就曾让许多气象学家惊呼“小冰期到来”。

    时间回到20世纪40年代,南斯拉夫科学家米兰科维奇提出,分别以10万年、4万年和2万年为周期的地球轨道偏心率、黄赤交角及岁差这三种地球轨道变化, 使新生代最后一个纪(即第四纪)地球气候产生了冰期和间冰期的变化。到了20世纪70年代,包括深海岩芯、珊瑚礁、花粉、树木年轮、冰芯等一系列地质资料 证明了这一周期的存在。

    1972 年1月,20 多位刚刚在研究米兰科维奇理论中做出重大贡献的欧美学者聚集美国布朗大学,开会讨论“当前的间冰期何时结束和如何结束”。会后,《第四纪研究》(Quaternary Research)还出版了《当前间冰期之终结》的专辑。

    到20世纪90年代,全球气候迅速变暖,温室效应与全球变暖成为了国际研究热点。但是,科学家也一直没有停止对全球变冷的研究,且不时有支持“冰期将至”的研究结果发表。

    1997年,M·E·拉米约在《古海洋学》(paleoceanography)上发表论文称,全新世作为间冰期的一万年已经过去,如果没有人类干扰,紧 接着的冰期已经来临。2008年11月,英国爱丁堡大学地球物理学教授托马斯·J·克罗利在《自然》杂志发表论文,总结了他20多年的研究。他认为,地球 正在进入一个新的冰期,北半球会受到很大的影响,欧洲、加拿大和亚洲的部分地区将很有可能被覆盖在一个永久的冰原之下,但大量温室气体的释放似乎阻止了地 球进入这一周期。而俄罗斯的部分天文学家则认为,对地球气候影响最大的是太阳亮度和太阳活动的变化,由于今后数十年,太阳的发光强度逐渐下降,太阳将进入 活动消极期,地球温度将会随之下降。

    面对来势汹汹的严寒,即使不是全球变暖怀疑论者,也会疑惑:“全球变暖的判断是不是错了?”

 

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    不确定的波动

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    国家气候委员会主任委员秦大河的答案是否定的:“全球气候变暖已是不争事实,绝非随意猜测!仅以中国的气候变化为例,就足以证明这一点。” 他认为,对于全球变暖,人们有一个认识误区,即全球变暖就应该表现为气温升高。实际上,全球变暖既可能导致气温升高,也可能造成气温下降,而且波动幅度较 大。

     “北极涛动负异常是气温偏低的主要原因”,这是一种天气现象,而非气候现象。2010年1月14日国家气候中心召开了“北半球极端冷事件及我国冬季气候预测技术研讨会”,十几位气候专家得出了这样的结论。

    涛动是两个地区的气压此起彼伏的变化。“我们可以把北极和周围中高纬度地区看作一个装满水的茶杯”,中科院大气物理研究所季风系统研究中心主任陈文研究员 形象地比喻:“用勺子按逆时针一搅,茶杯里的水就会形成一个漩涡,这个漩涡就是气压较低的北极极涡,而周围转动的水就是围绕北极的中高纬度的西风带,而勺 子的搅动则是大气波动等扰动。”搅动得快,极涡的气压低,中高纬度的气压高,西风强,这是北极涛动的正位相,这时冷空气不容易从极地出来。相反地,搅动得 慢,极地的气压就没那么低,中高纬度的气压降低,西风较弱,这是北极涛动的负位相,此时,北极的冷空气就容易到达中高纬度地区,造成寒潮。

    “这些扰动中包括波长达几千千米的大气波动,其波长尺度几乎可与地球半径相比拟,我们将它称为行星波。” 陈文介绍道,有一个高压和一个低压就能形成一个行星波,有这么两个行星波,刚好可以绕北半球一周:一个波从由西伯利亚高压到阿留申低压;另一个波从加拿大 高压到冰岛低压。行星波有两个传播方向,一支是从对流层下层向上层传播,同时慢慢偏向热带;另一支在向上传播的过程中则慢慢偏向极地,并一直传播进入平流 层。往平流层传递的波较多,往热带传递的就少。“如果按照平常情况,对流层的行星波主要是从中高纬度向热带传播,如果向热带传播的波少了,就是异常情况, 和正常情况做一个减法,就好像是负向的波在从热带向中高纬度和极地传播”。这种负向的波会减弱极涡,使极地气压升高,这与北极涛动有很大相关性。

    陈文还告诉记者,他们在研究时,将环绕地球的气流的多年平均值定义为基本气流,“除了行星波之外,还有波长尺度为几千米的波,以及时间尺度为几天的波”, 对于气象预报来说,这些不同尺度的波之间以及波与基本气流之间的相互作用是一个“复杂的非线性系统”,难以进行长期预测。但普遍认为,北极涛动是大气的一 种自然波动,并不能证明全球气温是变暖了还是变冷了。大部分气候学家也认为,极端气候事件频发本身也不能直接证明全球变暖。

    争论在升温

     但对于越来越频繁的极端天气事件,“全球变暖”和“全球变冷”理论,都无法给出令人彻底信服的解释。

    秦大河院士认为,气候变暖会导致极端天气事件明显增多。近年来,国内外极冷天气事件明显增多就是例证;支持“小冰期来临”的克罗利则说,在冰期和间冰期, 地球的温度都很稳定,但是在过渡区,地球上的气候就会变得很极端,极端高温的天气和极端寒冷的天气可能会毫无障碍地更迭。“地球正在进入一个自然的‘翻转 点’,你不知道它会突然转向哪个极端,我只想说,极度冰河纪和全球变暖同样棘手。”IPCC则在报告中明确指出,对包括寒潮在内的极端天气频率、强度之类 的评估,目前认识水平尚低。

    中国科学院院士汪品先的话,或许可以让我们对两种气候变化学说进行重新审视:“气候变化从年际到百万年以上的时间尺度上都在发生。不同尺度的气候变化就像 俄罗斯套娃那样层层重叠;不但重叠,它们还通过相互作用纠缠在一起,以至于不考虑长过程就无法正确理解较短的过程。”他认为,目前还不能根据米兰科维奇周 期理论判断地球现在处于什么时期,还需要更多的勘测来支持。

     陈文研究员则透露:“北半球的寒潮给了我们提示,让我们改进气象预测模式。”因为这次涛动的信号是从平流层传导到对流层的,而现在预测天气主要关注对流层,很少注意到平流层,“以后改进了模式,将平流层纳入研究范围,可能预测会更准确一些”。

     或许,面对引起气候变化数量巨大的复杂因子以及仪器和资料的偏差和不足,科学家们能做的只有不停地研究,让得出的结果不断接近事实。(本刊记者 罗绮)

 


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