作者:吴昊 来源:中国科学报 发布时间:2012-1-14 11:22:28
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冷冬让人记忆犹新 地球暑去寒又来?

太阳黑子周恒摄
 
气候如何变化,某种程度是自然力量和人类活动的一次较量。它将向何处去,要看谁的力量更大些。
 
■本报记者吴昊
 
虽然今年冬天不太冷,但近5年屡屡出现的寒潮、冷冬,让人记忆犹新。
 
伴随着太阳活动减弱和极大年的推迟,有些科学家大胆作出预测,地球将暑去寒来。
 
这似乎听上去和“气候变暖”的主流观点格格不入。不过,在古气候学家看来,如果放在更大的时间尺度内,人们所经历的冷暖都不足为奇。
 
又一个蒙德极小期?
 
大约15世纪初,全球曾进入一个寒冷时期,被称为“小冰期”,于20世纪初结束。
 
那时,欧洲出现了冰川的膨胀和冰舌的前进。它们破坏了农田,毁灭了山村。在英格兰中部,16世纪冬天的温度约比现今低1.5℃。在那段最冷的时期,瑞士中部海拔900m的山丘直到5月份还被冰雪覆盖。
 
在中国,这段时间被命名为“明清小冰期”。中国气象局研究员张德二研究发现,中国小冰期的气候变化与全球变化一致。
 
小冰期是伴随着中世纪的温暖结束到来的。寒冷的天气让植物生长季节变短,土壤潮温,粮食作物减产,全球各地频繁出现饥荒与瘟疫。
 
在这个小冰期里,同时出现了另一个天文事件在此重叠,让科学家们倍感兴趣。它被称为蒙德极小期:从1645到1715年,太阳活动衰微,太阳黑子非常少,持续时间不可思议地持续长达70年。
 
1894年,英国天文学家蒙德把这70年称为太阳黑子“延长极小期”。在蒙德极小期中太阳活动最微弱的30年时间里,天文学家只观察到大约50个太阳黑子。在相同时段,本应该观察到4万~5万颗太阳黑子。
 
起初人们怀疑这70年的极小期与太阳黑子周期理论有悖。然而1976年,天文学家埃迪综合之前的各种科学记载并辅以树木年轮中14C含量的测定结果,论述了蒙德极小期内太阳活动确实处于静止平静状态。
 
而2003年权威刊物《物理评论快报》的一篇文章还进行了进一步拓展。文章图例显示,在过去的仅仅1000年中,就明显出现过5~6次太阳活动极小期。
 
300年后的今天,在一片“全球气候变暖”的主导声音中,蒙德极小期又被重提。少部分研究者预测,太阳可能即将进入一个漫长的“冬眠期”。数年后,太阳表面的黑子会销声匿迹,或将持续几十年。
 
暑寒相随
 
虽然上世纪80年代“冰河理论”就被提出,不过一直不是“气候变暖理论”的对手。
 
不过近年来,哈比布罗·阿布萨马托夫的观点一经提出,仍颇引起一番关注。这位俄罗斯科学院天文台的研究员经过长期对太阳进行观测和研究,认为在未来10年,全球变暖将逐渐停止,即使大气二氧化碳浓度增长了4%。他甚至预测说全球范围的大幅度降温将在2055年到2060年发生,并且会持续大约60年。
 
究其主要原因,阿布萨马托夫认为,今后一段时期内太阳活跃程度将发生变化,这从近年来太阳黑子的静默可见一斑。由于对地球升温起主导作用的太阳释放到地球表层的能量在慢慢减少,全球可能变冷便顺理成章。
 
这一观点得到历史数据的印证,在过去千年的几次太阳活动极小期,全球平均温度低于正常0.5℃。
 
然而,反对的声音也接踵而至。
 
一些科学家认为,由于人类对太阳观测研究时间尚短,没有足够的令人信服的证据证明在接下来的周期中,太阳黑子仍将会平静甚至沉默。
 
另外,即使太阳活动极小期来临,平均0.3℃~0.5℃的降幅也不足以抵消未来CO2排放造成的升温。
 
1992年,《IPCC气候变化评估报告》首次公布,提出了温室气体的人为排放,会在大气中的积累并将导致气候变化。此后的20年间,连续几份报告一直强调此类排放对全球变暖的影响。
 
未雨绸缪
 
在中国工程院院士、中国气象局国家气候中心研究员丁一汇看来,未来世界是否会进入小冰河期,还很难回答。
 
事实上,影响气候变化的因子非常多。忽略任何一个因子,都会影响预测的准确性。其中,人类活动带来的温室气体排放,太阳活动和火山活动,大气圈、海洋圈、生物圈、陆地圈、冰雪圈等气候系统构成影响气候变化的主要因素。
 
1998年以后,太阳辐射总量极低;火山爆发频繁,太阳热量被气溶胶反射;北极涛动正位相逐步减弱虽无法达到峰值,但是仍处在高峰位置。
 
丁一汇说,温度变化是曲线而非直线,它的波动叠加了正负因素变化。以1998年为界,按照60年的周期尺度,预计未来十几年气候仍将继续变暖。
 
不过在古气候学家看来,如果把尺度放大到千年尺度,这些变化实在是不值一提。因此,科学家强调,对气候的预测需综合自然因素、人类活动因素等多重影响,并非简单之事。
 
不过,《科学》杂志一篇文章提醒我们,2013年前后到来的太阳活动极大年,太阳黑子数能否达到90,将具有重要参考意义。
 
气候如何变化,某种程度是自然力量和人类活动的一次较量。它将向何处去,要看谁的力量更大些。
 
无论是暑是寒,人类也许都要对自身行为保持足够自省,更不能寻找任何借口,让大自然为我们的放纵继续埋单。
 
《中国科学报》(2012-01-14A2新知)
 
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