內(nèi)容提示:中國西南百年一遇的大旱,牽動著我們所有人的心,同時我們也看到,中國華北三月降雪,南方持續(xù)低溫,與此同時,地震、干旱、雪災(zāi)等極端氣候事件,也頻頻造訪各國和地區(qū),我們不禁要問,這些極端的氣候變化背后的聯(lián)系和原因是什么?氣候究竟是變暖了,還是變冷了?接下來還將發(fā)生什么?有關(guān)這些問題,我們榮幸地邀請到了北京大學(xué)物理學(xué)院教授錢維宏先生。
作為北京大學(xué)物理學(xué)院大氣科學(xué)系教授,錢維宏一直致力于全球氣候系統(tǒng)的研究,他認(rèn)為,判斷全球氣候變化,與所選取的不同時間尺度有關(guān)。如果選取1998年以來的十年際尺度全球平均氣溫來看,全球氣候正處于一個特暖的平臺。1997年,他曾成功預(yù)報了著名的厄爾尼諾事件。1999年,錢教授開始從事"近百年來我國北方地區(qū)干濕變化規(guī)律及預(yù)測方法研究"。對于旱澇和冷暖等持續(xù)性極端天氣事件,錢教授有一套獨立的分析系統(tǒng)。 王魯湘:錢教授,您知道,今天您到我們《世紀(jì)大講堂》來,肯定我們是關(guān)注一個話題,中國西南地區(qū)特大的持續(xù)干旱。那么這一次西南地區(qū)的干旱,我知道,它發(fā)生在一個在我們看起來是一個山清水秀的地方,是吧,像廣西、貴州、云南這些地方,過去歷史上,這個地方有過持續(xù)的抗旱的這種記錄嗎? 嘉賓:有記錄以來,像這樣持續(xù)的范圍比較大的這樣的強烈的干旱,是沒有見到。 王魯湘:那么這次我們也看到,和我們西南地區(qū)毗鄰的,像中南半島的一些國家,像泰國、越南這些國家,也遇到了這樣一種旱災(zāi),它是不是在一個氣象區(qū)域里頭? 嘉賓:在東南亞地區(qū),這幾個地方都發(fā)生了比較嚴(yán)重的干旱,其中中國的西南地區(qū)是東南亞最嚴(yán)重的。 王魯湘:最嚴(yán)重的。它的這個原因是什么? 嘉賓:原因我們考慮,一個是直接的原因,就是大氣環(huán)流的異常。還有一個是背后的原因,海洋異常。對,那有可能還有更深層次的原因,我們還要去進(jìn)一步地探索。 王魯湘:那么這兩年除了我們中國的西南地區(qū)的干旱以外,我們說了還有其它的極端的一些氣象事件發(fā)生,包括人家說是不是和地震也有關(guān)系, 嘉賓:自然界的一些變化,它是有所謂的活躍期,還有平靜期。我們氣象當(dāng)中也有一些災(zāi)害是頻繁發(fā)生的,或者叫做群發(fā)。 王魯湘:群發(fā)? 嘉賓:對。那么海洋,厄爾尼諾,它也有相對的平靜期和活躍期。我想地震大家可能也都聽說過,也有平靜期和活躍期。也許在某一個時間尺度下,或者說自然界在變的時候差一點條件,另外一個發(fā)生條件被隱藏,它給了一點條件,那就滿足了。滿足了以后,某一種這種群發(fā)事件可能就發(fā)生了。 王魯湘:那么在您看來的話,就是我們?nèi)驓夂蜃兣脑颍瑒偛拍f到了,一個和海洋有關(guān)系,是吧,還有一個就是和氣候流有關(guān)系,是吧,那么還有沒有更深層次的原因呢? 嘉賓:那可能我剛才說的那些環(huán)流的異常和海洋的異常,我們是從季節(jié)和年這個時間尺度來考慮的,那當(dāng)然它可能還有背景,背景比方說,十年際的溫度變化,那就是我們可能要提到的暖平臺。就是我們大氣中有很多的時間尺度,比如說它有二十年左右的這樣一個規(guī)則的變化,那么這個規(guī)則的變化,它就有十年比較暖,十年比較冷。那么另外還有六十年的,六十到七十年的這樣一個規(guī)則變化,那么它有三十多年是暖,三十多年是冷。那么可能還有更長時間尺度的變化,百年的。那么百年的話,它就有可能是幾十年暖和幾十年冷。那么好,你如果有這么幾個暖位相的疊加,那它就是一個特暖的平臺了,也就是說我們過去的十多年來碰到一個什么呢?碰到一個幾個時間尺度的一個暖位相的疊加,那么它就出現(xiàn)了一個特暖的平臺。 王魯湘:好,現(xiàn)在讓我們以熱烈的掌聲歡迎錢教授演講,他今天演講的主題就是,《從干旱看全球氣候變化》,大家歡迎。 中國西南大旱牽動人心,地震、旱澇、颶風(fēng)頻頻造訪地球,地軸位移的猜想,變冷與變暖的爭議,現(xiàn)象背后,聯(lián)系、原因、發(fā)展,如何解讀? 我們這次的西南干旱,不是一個局地現(xiàn)象,它是東南亞干旱的一個部分,向南到越南,到緬甸,到菲律賓,向西到南亞,印度也在發(fā)生嚴(yán)重的干旱。我們再向西到北非,北非大范圍地在發(fā)生干旱。我們再繼續(xù)向西,跨過大西洋到拉美國家,拉美國家也在發(fā)生干旱。大家馬上明白,這個干旱是在一個帶子上,環(huán)球的,這個環(huán)球的位置就在北半球的熱帶地區(qū)。 我們再看我們的北邊。我們的北邊有兩個大的降水中心,雨雪中心,一個在新疆,另外一個在墨西哥到美國的西南部地區(qū),把這兩個中心連在一起,從我們國家的新疆向東北,東北亞,這里以及到歐洲的南部地區(qū),到中亞,這又形成了一條帶子,這個帶子上雨雪頻繁發(fā)生,持續(xù)低溫。我們再向北,在環(huán)極地附近,從北歐到北部俄羅斯,到阿拉斯加,到今年冬天的冬奧會主辦國加拿大,環(huán)北極發(fā)生了降雪和降雨偏少,這又是一個環(huán)球條帶。 為什么形成了這三個環(huán)球條帶,在我們的北半球,氣候發(fā)生了這樣一個形態(tài)的變化,它的背后原因是什么?背后原因是大氣環(huán)流的異常變化。我們看到,在赤道地區(qū),赤道輻合帶發(fā)生了強度和位置的變化,那么它的強度和位置變化,導(dǎo)致了赤道以外熱帶地區(qū)發(fā)生了環(huán)流的變化,已經(jīng)波及到中高緯度,我們注意到去冬今春以來,北極應(yīng)該是環(huán)流的高度比較低了,溫度也應(yīng)該是低的,因為那里曬不到太陽,在中緯度地區(qū)應(yīng)該是溫度高的,可今年的環(huán)流變了,極地變成了一個異常的高壓,而且它的周圍地區(qū),在中緯度地區(qū),變成了異常的低壓帶,當(dāng)然這上面有一些低壓中心,這些低壓中心直接影響到歐洲中南部地區(qū)的持續(xù)性的異常暴雪天氣,中國北方的暴雪天氣,以及美國東北部地區(qū)的暴雪天氣,直接原因是大氣環(huán)流。 它的背后的真正原因是什么呢?
從中國西南干旱出發(fā),我們發(fā)現(xiàn)三個氣候異常的環(huán)球條帶,大氣環(huán)流異常背后,它們形成的真正原因是什么?今年的厄爾尼諾現(xiàn)象有何奇異之處?從地球深處到高空大氣,從干旱到地震,它們有什么聯(lián)系? 大家常常把極端事件,持續(xù)性的極端事件跟赤道海溫異常厄爾尼諾聯(lián)系在一塊。從去年到今年,也發(fā)生了一個厄爾尼諾,可是這次厄爾尼諾與往常不同,往常的厄爾尼諾,是在中東太平洋增溫,西太平洋有所降溫,可是今年是整個太平洋赤道附近增溫,這種增溫不是太平洋最大,范圍不是赤道太平洋最廣,而是在赤道以北的大西洋熱帶地區(qū)和印度洋熱帶地區(qū),就是在我們的附近,在南海,在阿拉伯海,在孟加拉灣,這些地方都在發(fā)生著一到三度的增溫,也就是說我們的海洋已經(jīng)是一條帶,也是一個環(huán)球的一個增溫,那么這樣的增溫會導(dǎo)致赤道輻合帶的異常,會導(dǎo)致赤道以外大氣環(huán)流的異常,那么這樣的大氣環(huán)流異常,應(yīng)該就是條帶的,應(yīng)該就是環(huán)球緯圈的,那么它的天氣異常和氣候異常,也應(yīng)該是環(huán)球緯圈的,我們從天氣氣候講到了大氣環(huán)流,最后講到了海洋溫度這樣一個環(huán)球的溫度異常。 我們反過來說,就是海溫異常導(dǎo)致大氣環(huán)流異常,導(dǎo)致氣候異常,這叫熱生風(fēng),風(fēng)生雨。我們注意到一個現(xiàn)象,這次的海洋增溫,我們沿著它的最大的增溫走向,沿著這個緯圈,它的位置大概在北大西洋的熱帶地區(qū),然后到達(dá)阿拉伯海,也就是在北非的兩側(cè)都是增暖的,然后到我們亞洲南面的這些邊緣海,然后到赤道西太平洋,到赤道中太平洋,到赤道東太平洋,再到大西洋的赤道以北地區(qū)。這個帶子很有意義,沿著這個帶子,我們可以把地球一剖兩半,這個時候你會發(fā)現(xiàn),剖開的兩側(cè)的大陸面積相等,這是一種巧合嗎? 可能大家對這個概念不清楚,我們暫時先不談海洋為什么這一次增暖沿著這個帶,我們看地底下會有什么樣的形態(tài)。為什么你剛才說,沿著這個帶子,南北半球大陸面積相等。我們知道,我們的大氣有赤道輻合帶,我們這個赤道輻合帶,是隨時間在變的,但是它也是有規(guī)律的,它的規(guī)律受到海陸的分布、山脈的影響,大家都知道,這個赤道輻合帶不在我們的地球赤道上,我們的海洋洋流也有輻合帶,它的輻合帶的位置,也是受到地形影響的,它也不在旋轉(zhuǎn)赤道上,那么我們看到的我們現(xiàn)在的山山水水的分布,你知道我們地底下有輻合帶嗎?就像我們的大氣輻合帶嗎?我想可能存在。這條輻合帶它的位置最北,現(xiàn)在的最北位置就是地中海,向東南方向到達(dá)青藏高原的南邊緣,經(jīng)過南海,到達(dá)南太平洋的薩摩亞群島附近,然后再向東北方向到達(dá)加勒比海,然后再跨過大西洋到達(dá)地中海。 也就是說,你沿著這樣(切)一刀,經(jīng)過地球中心,把地球切開,兩邊的大陸面積差不多相等,在它的南側(cè),你注意,它的島嶼都在大陸的東面或者東北,如果我們把南半球的這個大陸拉回到南極洲附近去,你可以很好地把它拼合起來,這個時候我們注意到,真正的大陸上的南極,是在南非,澳大利亞不在南極,然后我們再去分析南極洲為什么有煤的分布,為什么有恐龍化石的分布等等。 我們再回到我們的地球歷史。那個時候的氣候怎么樣?我們注意到很多大的地震,都發(fā)生在這條條帶上,包括海地地震。另外一個,地震是在有地形高度落差的地方,是在陡峭的地方發(fā)生了地震,也就是說我們從兩個空間尺度來看,它大概就是地震都發(fā)生在這些地方。那這里,沿著這樣一個赤道,或者這樣一個輻合帶,是地震多發(fā)帶,同時這條帶也是我們的古海洋。在這個古海洋上,有很多的礦藏,特別的就是石油。為什么現(xiàn)在的地殼跟過去的這樣一個古赤道,地下的古赤道發(fā)生了漂移?原因是什么?原因就是,我們大陸漂移的過程當(dāng)中,板塊與板塊相互碰撞的過程當(dāng)中,青藏高原隆起了,隆起的結(jié)果,就使得它角動量發(fā)生了變化,轉(zhuǎn)軸的位置發(fā)生了變化,所以我們這里不但看到了我們的大氣,也看到了我們的地下,那我們這里注意到,我們的異常氣候是大氣環(huán)流影響的結(jié)果。那我們的地震可能是地下什么相互作用發(fā)生的結(jié)果。 我們先來看我們大氣有哪些相互作用,有哪些異常。在季節(jié)到年際這樣一個時間尺度上,我們注意到最強的信號就是赤道東太平洋的海溫異常。這個海溫異常,我們注意到三個方面會相互聯(lián)系,一個是我們的大氣環(huán)流異常,一個是我們的海洋異常,還有一個是我們的地球角動量,也就是地球自轉(zhuǎn)速度要發(fā)生異常。這里它們有微相關(guān)性。從哪一個位相出發(fā),比如說我們從海溫,如果赤道東太平洋發(fā)生了厄爾尼諾事件,海溫升高,那這個時候我們注意到,東太平洋氣壓降低,那么這個氣壓降低的結(jié)果,會發(fā)生西風(fēng)異常,也就是說我們大氣的角動量要發(fā)生異常。那么在南北美洲的西側(cè),因為氣壓偏低,這個時候我們注意到,有一個山脈力矩是向西的,那么地球自轉(zhuǎn)要發(fā)生減慢,所以我們注意到這樣的一個厄爾尼諾事件,是一個異常事件,它會引起氣候的異常,那么實際上它就又跟,不但跟海洋聯(lián)系在一塊兒了,而且還跟我們的固體地球的角動量,就是它的自轉(zhuǎn)的速度變化又聯(lián)系在一塊兒,這是一個情況,這是在季節(jié)到年際時間尺度上。 另外我們注意到,在我們的地球內(nèi)部,我們也把它看作幾個圈層,我們剛才講的是大氣當(dāng)中有幾個圈層,一個是我們大氣是一個圈層。我們的海洋是一個圈層,我們的固體地球認(rèn)為它是一個剛體的話,也是一個圈層。這三個圈層在季節(jié)到年際這樣一個時間尺度里面,它們也會發(fā)生相互作用,海洋提供了一個熱力條件,驅(qū)動大氣環(huán)流,大氣環(huán)流會導(dǎo)致氣壓的分布不均勻,特別是在南北美洲大陸的兩側(cè),氣壓分布不均勻,那這就導(dǎo)致了山脈力矩的形成,山脈力矩就會導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度的變化。于是你可以看到,在這三個圈層當(dāng)中都發(fā)生了異常,在任何一個圈層當(dāng)中,你可以找任意一個物理量,代表它的異常信號,把三個圈層當(dāng)中,如果用赤道東太平洋海溫,代表海洋的異常信號,用西風(fēng)角動量代表大氣的異常信號,用日長變化,地球自轉(zhuǎn)速度變化,代表地球的異常信號,你會發(fā)現(xiàn),這三者之間有一個位相差,它們的相互作用也有活躍期和平靜期。 我們再看地球內(nèi)部。地球內(nèi)部,我們也可以看作有三個圈層,一個圈層,地核,一個圈層,地幔,還有一個圈層,地殼,那么在這三個圈層當(dāng)中,最活躍的可能就是地幔,在地幔上有輻合帶,那么這個輻合帶說明地幔是運動的,這種地幔可能是一種緩慢運動,這種緩慢運動就會導(dǎo)致地震,地震就會主要發(fā)生在剛才我們講到的這樣一個地底下的這樣一個輻合帶的地方和有山脈地形高度落差的地方。 那么我們的地球的早期,可能就發(fā)生了一種現(xiàn)象,它們之間的一種耦合,也就是說我們的地核和地幔之間,也有一種耦合,熱力的和動力的耦合,最后導(dǎo)致了我們的大陸漂移,我們的大陸最初是在兩極的,最后漂移到地幔輻合帶上,從這里我們可以看到,我們地球上有很多的圈層,從最外的大氣到海洋,到地殼,到地幔,到地核,這些相互作用有什么聯(lián)系,這些相互作用的時間尺度上,有什么匹配,都是我們值得探討的問題。也就是說我們現(xiàn)在看到的這一次的厄爾尼諾事件,不是一個太平洋的厄爾尼諾事件,而是一個環(huán)赤道的一次增暖,那么這樣一個增暖,是不是跟更深層次的地下的活動有關(guān)。這是我們需要去探討的。
板塊相撞,地球滄海桑田,從十年到百年,如何理解氣候變化的時間尺度?借觀測大氣的角度透視地幔,我們獲得觀察氣候的新鮮角度,來到地球深處,尋找氣候異變的原因,解讀地軸位移的原理與影響,匡正變冷與變暖的爭議。 下面我給大家講講氣候變化的時間尺度。氣候變化由季節(jié)到年際變化的或者異常的這樣一個時間尺度,就像這一次的異常干旱,還有十年際的時間尺度,還有六七十年的時間尺度,還有百年以上的時間尺度。我們注意到,自觀測記錄以來,1850年以來,全球平均的溫度變化總體來說是上升的,這在上升的過程當(dāng)中,它就疊加了不同時間尺度的波動,就像我們的海洋,這條環(huán)帶的,環(huán)球的海洋,它這樣一個熱力異常,它導(dǎo)致了大氣環(huán)流的異常,赤道以北增強下沉氣流,使那里發(fā)生干旱,再向北,應(yīng)該那里又有上升氣流,上升氣流會使那里產(chǎn)生降水,再向北,又有熱力的下沉環(huán)流。那你看到的是什么呢?就是一種波動,你要看到這種波動從哪發(fā)源,往哪傳播,也就說我們在空間上可以看到這樣波動的存在,在時間上也有波動的存在。那個波的背后肯定是有原因的。這個原因是有外(源)強迫的。比如說太陽的活動,地球跟太陽之間距離的變化,地球旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中極地位置發(fā)生的變化,這些都可能導(dǎo)致一種波動的激發(fā),然后這個波動可以延續(xù)下去。 那么這些波動,當(dāng)它們有疊加的時候,你會發(fā)現(xiàn)它異常了。所以我們過去的100多年來,我們發(fā)現(xiàn)了有三個暖的波峰,兩個冷的波的谷底,因為這幾個波都是在上升的,長波是在上升的,那個短波,也就是說二十年的那些波動和六七十年的波動,你可以看到在過去100多年當(dāng)中它發(fā)生了幾次,那有更長的波動,你還沒有把它的全貌、全過程看到。那么這些波動,就在我們過去的十年當(dāng)中疊加了,而且是正位相疊加了,所以出現(xiàn)了一個暖平臺。 可能這里,我們的海洋和大氣之間,有一種耦合關(guān)系,也會形成一種波,它也在傳播,那我們太陽的活動,也會形成一種波,也在傳播。也就說隨著太陽的這樣一個輻射量的變化,它會牽引我們的大氣發(fā)生相應(yīng)的變化。那么當(dāng)然,你要找到這個原因,要把這兩條序列,比如太陽活動和我們的氣溫做很好的分析,把某一個分量找出來,那么這個分量的關(guān)系,應(yīng)該是強迫的那個信號應(yīng)該超前,氣溫應(yīng)該滯后。 也就是說我們的時間序列當(dāng)中包含了很多的波,那么這些波需要我們用有效的數(shù)理方法進(jìn)行分解,那么這些波是有規(guī)則的。然后我們再去找外源強迫。那外源強迫,它也是一個序列,它里面可能也是有一些規(guī)律的,只有我們把大氣當(dāng)中的一些波,它的特征和外強迫的那些波的特征對接上,我們就找到了原因。 王魯湘:非常感謝錢教授的演講。我們過去一直認(rèn)為天氣的事情,就是老天爺在管,但是今天,錢教授告訴我們,實際上我們居住的這個地球這個球本身,和氣候的一些極端變化,或者是大尺度的一些長期的變化,可能關(guān)系更密切。您剛才還提到一個概念,就是還有一個大氣的赤道輻合帶,那個是在大氣層中間是吧? 嘉賓:對。 王魯湘:那個輻合帶和您剛才說到的這個地幔的輻合帶,是不是有對應(yīng)關(guān)系? 嘉賓:沒有對應(yīng)關(guān)系。因為大氣的這個輻合帶,它隨時間在變,自己也在變,另外它也受到海陸分布的影響。那實際上,我們所說的這個地底下的這個地幔的輻合帶,也可能受到地底下的地形的影響,也就說我們看到的地殼,山有多高,它可能根有多深,你倒過來看,我們的地幔,它的運動也會受到山脈的影響,那么受到山脈的影響,它的輻合帶的地方,也可能發(fā)生不是一個直線,它也可能是歪歪扭扭的。也就說我大致地來說,你把它一切兩開,大陸面積會相等。在它這個輻合帶兩邊。那么這個地方為什么地震比較多,這些個高地震帶,我們知道,大氣上面最大的能量集中地,赤道輻合帶。它是一個熱機,它是一個沖程的一個主動的部分,就是我們的(發(fā)動機) 王魯湘:發(fā)動機一樣。 嘉賓:對,它是個主要部分,然后我們的地震,是不是也有一個發(fā)動機,這個發(fā)動機是不是地幔有一個運動,那我們的地球內(nèi)部,是不是除了局地的地方有運動以外,是不是還有行星尺度的這種輻合。那么這個地方輻合在哪?如果這個輻合就在這兒的話,那可以解釋,在這個帶子上有地震,那么它的能量可能是最大的。那么它的能量怎么釋放,我們是不大清楚的。 王魯湘:那么這一次的智利的8.8級地震,科學(xué)家已經(jīng)探測出來地軸已經(jīng)發(fā)生了一定的偏移,而且影響到了地球自轉(zhuǎn)的速度。那么這個智利的地震,從長期來看,對我們大氣氣候會發(fā)生影響嗎? 嘉賓:就談這個點,我想不會有大的影響。我舉個比方,就是說在智利的西海岸,有一門炮,這門炮,它要打出去,就是發(fā)生地震了,這個炮打,激發(fā)的時候,它要產(chǎn)生一個后坐力,這個后坐力作用于哪兒啊,就作用于相當(dāng)于這樣一個山脈,這樣一個南美洲。然后這相當(dāng)于往這個方向打了一錘子,那么這一錘子打下去以后,它就使得我們的地球要加快,就是說日長要變短了。但是你又會發(fā)現(xiàn)另一個現(xiàn)象,就是我們看到這樣一個打擊,是產(chǎn)生了地震波,是向這個方向傳播的。同時我這一炮打出去了以后,它會把地震波激發(fā)出了海洋的波動,那海洋的波動結(jié)果會出現(xiàn)什么?海嘯。 王魯湘:海嘯嘛就是。 嘉賓:這個海嘯,它可能要過一段時間,就到了大洋的西海岸,這也是能量。那么這樣一個能量的頻散過程,你可以看到,往東一打,再緩慢地往西一打,這個長時間地打,這兩面,你如果一段時間里一平均,沒了。 王魯湘:抵消了。 嘉賓:也就是說(地轉(zhuǎn))快速加快了,然后又緩慢減慢了,一段時間,沒了。 王魯湘:平復(fù)了。那么這一次,我們說說咱們中國人自己的事,就是這次在云南、貴州和廣西這一片地區(qū)發(fā)生的這個特大的干旱現(xiàn)象,與剛才您說到的這個環(huán)帶的緯圈上的這個大的厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān)系沒有? 嘉賓:有關(guān)系就是我剛才說了,因為你有了這個環(huán)帶的海洋異常,那么接下去就會形成大氣環(huán)流的這樣一個環(huán)帶的異常,而且是南面暖干,中間冷濕,再到了北極附近又是暖干,所以就出現(xiàn)了這樣一個條帶。這是一個普遍(趨勢),跨越了我們中國西南的,但是你看到,我們西南發(fā)生了這樣的溫度偏高,干旱,可是在它的東部地區(qū),東部,我們國家的東部地區(qū),還是溫度偏低,老下雨。 王魯湘:老下雨呀,對呀。 嘉賓:這又是為什么,你在同樣一個帶子上?那就是說除了這樣一個行星尺度的一個作用以外,一個波以外,它還有尺度比較小的(作用),比如說它受到這種地形的影響,受到海陸分布的影響,它還有另外一個作用在里面,那么就可以局部改變那個地方的特征。這么一改變,就會導(dǎo)致什么,就會導(dǎo)致局部特別的干,溫度特別的高,而另外一個地方呢,溫度又特別的低、濕。這就是說,這個局地的一個波又疊加在這樣一個行星尺度的波上,你會放大在局部地方變得更加的干旱,這就是說,我們至少要考慮兩個時空尺度。 王魯湘:很多人都在爭論大氣氣候到底是變暖了還是變冷了,甚至關(guān)于什么陰謀論都出來了,那么您認(rèn)為,大氣氣候從1998年以后,就進(jìn)入了一個特暖的平臺,那么這個平臺和這個大氣變暖的這個說法,是一個輔助的一個證明呢,還是和這個大的這樣一個變暖說沒有關(guān)系呢? 嘉賓:過去這一百多年來,溫度是在升高的,升高的過程當(dāng)中是有波動的,那就形成了這樣一個暖平臺。當(dāng)然我覺得這個暖平臺里面,真正進(jìn)入暖平臺的中間部分,我覺得可能相對來說還比較平靜一些。你比如說,1998年大家都知道,很多異常,厄爾尼諾,是上個世紀(jì)最強的一次厄爾尼諾,那么這樣一個厄爾尼諾也會引起大氣環(huán)流的異常,我們國家也發(fā)生很大的異常,什么異常?有澇有旱。所以這個時候就是說,它也是跟海洋有關(guān)系。同時我們也注意到,這是一個暖平臺的一個開始,那么還有一種就是,可能暖平臺快要結(jié)束的時候,下坡的時候,也有可能導(dǎo)致這種異常。所以現(xiàn)在的這種全球性的極端的旱澇,也可能就反映了一個暖平臺的一個快要下降的一個邊緣。
來自美國國防部的神秘預(yù)測,中國南部十年大旱的消息是否準(zhǔn)確?大旱是否還預(yù)示更大的災(zāi)難?全球變暖,在何種條件下會出現(xiàn)惡性后果?哥本哈根會議高度聚焦的二氧化碳會對地球產(chǎn)生多大影響?特暖平臺期的北極在怎樣變化,又對中國有什么影響? 王魯湘:好,這里有一個鳳凰網(wǎng)的網(wǎng)友叫2012,他說,錢教授,據(jù)報道2004年,美國五角大樓,就是美國國防部有一個秘密報告,預(yù)測中國南部地區(qū)將在2010年前后發(fā)生持續(xù)整整十年的特大干旱,而且中國北方將水患不斷。在今年大旱的時候,這條消息就顯得格外突出了。那么這個網(wǎng)友的問題就是,如果這條消息可信,那么為什么這一次的旱災(zāi),我們中國的學(xué)者不能進(jìn)行預(yù)測? 嘉賓:總體來說,我覺得這個預(yù)測不可信。一個地方的干旱它是跟大氣環(huán)流有關(guān),大氣環(huán)流是跟海洋有關(guān)。好,現(xiàn)在我要問你,我們現(xiàn)在對海洋預(yù)報的水平是怎么樣,我們現(xiàn)在對厄爾尼諾預(yù)報的水平怎么樣,我們現(xiàn)在對厄爾尼諾的預(yù)報水平,也就是不超過一年,你怎么能就在2004年,就能報道我國今年的旱澇呢?這是一個情況。 另外一個情況,它這個十年,2010年前后的整整十年,未來我不知道,但是這個之前的這個幾年,大家都看到了,我們國家南方有沒有持續(xù)干旱啊? 王魯湘:這么大的干旱還是沒有。 嘉賓:對吧。 王魯湘:局部干旱是有。 嘉賓:至少就是說,它前面這一半不兌現(xiàn)了,另外一個,我們這個中國的雨澇干旱,不是在冬季,我們所說的中國的南澇北旱,是夏季的旱澇,不是去冬今春的旱澇,另外一個區(qū)域,區(qū)域你得搞清,這個區(qū)域,中國南方,哪個是指南方,西南是南方嗎,華南就不是南方,長江是不是南方?我們中國的降水,很有它的區(qū)域特征,我們中國降水,從哪兒一步步地怎么走,又怎么推進(jìn),在哪兒穩(wěn)定維持一下,我們中國的旱澇都是有流域性的,所以說你這個中國的降水的區(qū)域性,這個清楚嗎? 王魯湘:太籠統(tǒng)了。 嘉賓:太籠統(tǒng)了,那我可以這么說,明年后年,年年全世界有旱澇,你們?nèi)フ遥隙ㄕ业剑皇沁@兒旱就是那兒澇,對吧?這個就是說,預(yù)測有很多的故事。 王魯湘:好,下面我們進(jìn)入現(xiàn)場提問。 提問:錢老師,你好,全球氣候變暖或者變冷,究竟會給我們帶來什么樣的后果?如果全球平均溫度上升一度會怎樣,如果上升五度,又會是怎樣? 嘉賓:溫度上升一度,上升五度,如果說我們地球整體地上升,那也并不可怕,在地球的歷史上,這樣的上升一度五度也發(fā)生過,那么我們怕什么,我們怕的就是,一度也好,五度也好,區(qū)域性的那個溫差,比如海洋增溫得很厲害,而且極地,比如說降溫得很厲害,它總體溫度可能沒變。可是你這個地方高了,那個地方低了,就怕這個。如果這樣一個溫差一旦出現(xiàn),就會引起我們的大氣環(huán)流的異常。 提問:錢教授,您好,我聽說民間有一種說法就是,大旱和大澇之后,有可能會發(fā)生地震,您認(rèn)為這之間有一定的聯(lián)系嗎?如果有,這次西南大旱,會不會是一次地震的預(yù)兆? 嘉賓:大旱或者大澇都是大氣環(huán)流異常的結(jié)果,那么大氣環(huán)流的背后是熱力異常的結(jié)果,那么這個熱來自哪兒,這個熱它有可能來自于比如說這個地球內(nèi)部的那個輻合帶。那么但是這個地震,現(xiàn)在有一個現(xiàn)象是很值得注意的,一個就說我們的氣候已經(jīng)在一個暖平臺的附近,我們現(xiàn)在的地震也是在一個活躍期,1995年以來,進(jìn)入一個地震的一個活躍期。那么這樣的一個活躍,是不是表示著地底下有能量的釋放。我想這個只是一種有可能的聯(lián)系,要不然你怎么說,這個時候地震就多了呢,這個時候我們的全球溫度也高了呢,前人也可能跟你們講過這個之間,還是有些聯(lián)系的,不管怎么說,它們都是一個異常。但是地震是一個點,它這個點在哪兒,它也是在薄弱地方形成,它每次也不是固定的,不見得就是說你這兒干了,你那兒馬上就發(fā)生地震,或者那兒地震了,馬上就發(fā)生洪澇,地震跟旱澇的聯(lián)系,可能要從一個更長的時間尺度去考慮,不是一一對應(yīng)的。 提問:IPCC報告和哥本哈根會議上,大家都有提到,然后就是人類活動對全球變化的影響很大,特別是溫室氣體、二氧化碳什么的這個排放。我想問的就是說,這么一個人類的一個活動,特別是咱們說得比較多的二氧化碳的排放,對氣候變化的影響究竟有多大呢?謝謝。 嘉賓:要評估這樣一個問題,首先我們要有比較長的觀測資料,也就是儀器觀測資料,可是我們這個儀器觀測資料太有限了,只從1850年到現(xiàn)在,那么我們的海洋的資料,海洋是覆蓋一個很大的面積,也可能比較少。如果這些資料沒有問題,那我們要拿來做分析。第一步,看這個序列里面,有哪些規(guī)則的變化,比如我們看到它跟太陽的11年周期有關(guān),還有20年左右的波動,這個20年的波動也跟太陽有關(guān),然后還有一個60多年的一個波動。這個60多年的波動,是跟固體地球、海洋和大氣之間,這個耦合有關(guān)。 再有,可能還有太陽活動的百年以上的這樣一個時間尺度,也就說我這個時間序列里面,我們要把這些的時間尺度的波動,要把它分離出來,然后又要跟這些外源強迫,太陽活動和地球系統(tǒng)這樣一個變化的這樣一個規(guī)律,要把它聯(lián)系起來,因為我們不但分析了時間序列里面有這樣一些規(guī)律,而且這個規(guī)律也知道了是那些外源強迫所致,然后留下一部分,我們再來找其它原因,那么留下來這個部分里面,可能還有火山,火山灰。那個是主要在年際這個時間尺度上有影響。然后我們再一步步地剔除(其他影響)。那么這個城市不斷發(fā)展,我們的觀測站的溫度也會在升高。那個升高可能就是人為的,然后可能再有,人類排放的二氧化碳,我們需要把能夠搞清楚的那些自然的變化,先把它剔除掉,放在一邊,留下的那一部分,在不同的時間尺度和影響因素下一步步地分解,最后我們是該是你的就是你的,該是它的就是它的,這樣才能把事情搞清楚。 提問:您好,錢教授,很高興聽到您的講演。從您的談話內(nèi)容中,我們知道今年的這個氣候異常是有三個條帶的,不同緯度三個條帶,然后您還提到了一個海洋上的一個條帶狀的加熱,這是很有意思的,但是我就覺得,您在描述當(dāng)中比較偏重于這種海洋上的增溫帶,沒有提到我們極地,尤其是北極地區(qū)的變化,所以我想向您提一個問題就是說,您能不能描述一下,您對北極氣候的變化,尤其是對我們中國影響,有沒有什么觀點? 嘉賓:在這樣一個冬天,北極應(yīng)該是輻射降溫的,我們的中緯度地區(qū)應(yīng)該是溫度比較高的,實際上過去的幾十年來,我們的中緯度地區(qū),也就是西伯利亞到蒙古,到東北亞,溫度都是比較高的,北美洲大概也是這樣。那么這樣一個溫度的持續(xù)升高,這個本身就是不正常的,不正常是要調(diào)整,什么時候調(diào)整,它可能就會受到某一個,另外一個氣缸或者外強迫的作用,這個氣缸也可能就像你所考慮的,就是大西洋。那大西洋,咱們注意到一個現(xiàn)象,這次的厄爾尼諾事件,如果從這樣一個海溫條帶來看,不是太平洋最暖的,而大西洋上面的那個赤道以北那個溫度那么高。那這樣一個海洋的調(diào)整,可能比大氣的調(diào)整,它的那個影響更重要,也就是說,我們大氣的這種,北邊這種增暖,就是一種異常,它可能就要調(diào)整。那么這個調(diào)整它缺少一個激發(fā),那么這個激發(fā)可能就來了,海洋來了。海洋對它一激發(fā)以后,那么它整個北極的環(huán)流形式就發(fā)生了跟過去,這20多個暖冬來(相比)完全不同的一個分布。于是我們這么多年來,該暖的暖冬,今年已不是暖冬了。 王魯湘:地球到底怎么了,誰惹它了?在中國西南地區(qū)的人民飽受抗旱煎熬的時候,我們在北京已經(jīng)馬上要到清明了,卻還穿著羽絨服在這里做節(jié)目。從汶川地震到中國西南部的干旱,自然給予人類饋贈的同時,也因為自身的規(guī)律,給我們帶來一些氣候的災(zāi)難。從大的時空尺度來看,也許人類對氣候的大周期變化與波動,還無能為力,但錢教授的研究給我們對大氣氣候的認(rèn)識提供了一個天與地的宏偉視角,有助于我們重新認(rèn)識我們居住的這個藍(lán)色星球。好,讓我們以熱烈的掌聲再一次感謝錢教授的演講和今天在座的北京大學(xué)的各位同學(xué)。
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