全球变暖背景下我国“冷冬”现象研究

全球变暖背景下我国“冷冬”现象研究 昌吉学院化学与应用化学系 韩赟 摘 要 近年来，全国大部地区经历了最冷冬季。我们经历一段寒冷月份的事实不能说明长期 趋势，属于气候变暖大背景下出现的极端天气现象，比如高温、干旱、飓风的频数和强度 都发生一些改变。虽然频率有所减少，但寒冷程度越来越严重，冬季气温越来越低。其原 因可以概括为太阳黑子说、深海巨震降温说、厄尔尼诺说和月亮惹祸说等。从不同的方面 研究“冷冬”现象，具有重要的现实意义和参考价值。 关键词：全球变暖；中国；冷冬；现象研究 1、引 言 气候变冷还是变暖的判别，我们需要从时间尺度上来加以分析，目前国际社会关注的 气候变暖，指的是自工业革命以来的百年时间尺度的变化。我们经历一段寒冷月份的事实 不能说明长期趋势，属于气候变暖大背景下出现的极端天气现象，比如高温、干旱、飓风 的频数和强度都发生一些改变。2008 年 1 月中国发生了低温、雨雪、冰冻天气，对交通、 通讯和输电等造成了严重的影响，也极大地提高了人们研究冷冬的兴趣。气候资料表明， 这个冬季的温度负距平可能接近或小于冷冬的标准（-1 5） ，远低于寒冬的标准（- 25） 。但是，这是 1977 年以来最冷的冬季。近千年的资料表明，寒冬之后，夏季在中 国出现东部多雨或北方多雨的概率会超过气候值。此外，统计显示，2011 年 11 月至 2012 年 3 月，天津连续 5 个月气温偏低，这在天津历史上十分罕见的。国家气候中心气候检测 室首席专家、高级工程师任福民说，如果冬季全国平均气温比常年同期（1981 年2010 年 同期）的平均值偏低 0.5以上，就算是冷冬；比常年平均值偏高 0.5以上，就算是暖冬。 我国已经连续两个冬季气温异常偏低，遭遇冷冬。在最近的 5 个冬季中，有 3 个是较明显 的冷冬。 在全球范围内，近年来，罕见的高温袭击北半球，从美东、欧洲到亚洲，都经历了有 气象记录 130 年来最热的夏天，但入冬后气温开始骤降，北半球气温可能要比往年偏低。 气象专家警告说，欧洲可能将面临“千年一遇”的新低温。导致如加拿大寒流袭小麦减产， 墨西哥暖流缩小。科学家指出若墨西哥湾暖流完全停止活动，欧洲将进入新的冰河世纪等。 同样，中国等亚洲地区也难以幸免。冬季“冷冬”现象研究的出现，对工农业生产和人们 的日常生活都有着不同程度的影响。 二、我国近年来极端冷冬天气变化 近年来，全国大部地区经历了最冷冬季。在最近的 118 年间，共发生了 10 异常冷冬 【1】 ，如 2008 年冬季，全国大部平均气温为零下 5.3，较常年同期(零下 2.2) 明显偏低， 为 1989 年以来最低值。全国其他大部地区气温一般较常年偏低 24。2010 年新年伊始， 暴雪、寒潮、大风降温等极端天气频发，使我国大部地区温度突破历史极值，寒冷异常。 总体来讲，这种自然的变化是叠加在长期的气候变暖趋势上，形成温度上升中的冷暖交替 周期，但从长期平均看，很难改变整个气候变暖的趋势。2009 年 12 月北京市气温比常年 偏低 2左右。是 1971 年以来的同期最低气温。北京市平原地区平均气温为零下摄 氏度，比常年的零下摄氏度偏低摄氏度，比近年平均的零下摄氏 度偏低摄氏度。 中国南方在过去的 400 年中，18901999 年是极端冷冬发生最频繁的时段，其发生次 数达 19501999 年的 2 倍【2】 。虽然频率有所减少，但寒冷程度越来越严重，冬季气温越 来越低。从 2009 年 11 月入冬，黑龙江省就呈现出降雪多的趋势，平均气温分别在在- 16.7，比历年同期低 1.6。南方大部地区与雨雪低温相伴。江汉、江淮、江南北部等地 出现中到大雪或雨夹雪天气，江苏、安徽、浙江的局部地区出现暴雪，南京、合肥出现农 历新年首场大雪，杭州降了暴雪；贵州贵阳等 36 个县市出现较大范围冻雨天气。 “冷冬” 现象频频光临。 3、冷冬现象发生的原因探讨 31 太阳黑子说太阳黑子低值导致冷冬 太阳黑子，是指太阳光球层上出现的暗黑斑点，它是太阳活动最明显的标志。近两年， 太阳黑子特别少，太阳黑子周期有逐渐延长的趋势。2009 年，我国南方部分地区遭遇罕见 的低温冰雪天气，广东天文学会专家认为，这可能是由太阳黑子稀少的原因引起的，而太 阳黑子持续低迷，广东或许又将迎来“冷冬” 。统计资料显示，1986 年是太阳黑子低谷年， 1986 年末至 1987 年初，我国不少省、市出现低温天气。1964 年、1954 年都是太阳黑子低 谷年，也有类似统计结果。 32 深海巨震降温说地震和海啸可能导致冷冬 2004 年印尼地震海啸后，全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。2009 年萨摩亚群岛地区 凌晨发生 8 级地震并引发海啸。根据历史记录，就全球灾害变化的趋势而言，萨摩亚 8 级 地震引起的南太平洋大海啸可能导致全球气温的逐渐降低，引发低温冻灾，增大流感爆发 的强度。 2004 年 12 月 26 日印尼地震海啸后，全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。曾任中国科 学院兰州地球物理研究所地震室副主任的郭增建提出了“深海巨震降温说” ，这是一种合理 的解释：海洋及其周边地区的巨震产生海啸，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。 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，同时这一时 期也没有发生巨大的海震。根据郭增建的理论，2005 年全球气温将因为印尼地震海啸而降 低。客观实践已经做出了公平的检验。世界都公认 1998 年为人类有记载以来最热的一年， 西方科学家也承认了这一客观事实：过去两年里，自然气候的变化抵消了全球气候变暖效 应并将继续促使气温在 2008 年保持缓慢变化的趋势，2008 年是近十年最冷的一年，2005 年也没有突破 1998 年的高温纪录。 33 厄尔尼诺说拉马德雷冷位相时期的厄尔尼诺年和拉尼娜年易发生冷冬 统计表明：中国北方的严重低温冷害都发生在拉马德雷冷位相时期的厄尔尼诺年，如 1957、1969、1972、1976 年；中国南方的严重低温冻害都发生在拉马德雷冷位相时期的太 阳黑子低值年和拉尼娜年（或厄尔尼诺年） ，如 1954 年 12 月 15 日至 1955 年 1 月 21 日湖 南严重低温，1964 年 2 月 8 日26 日湖南低温冻害。规律表明，拉马德雷冷位相时期是全 球强震的集中爆发时期和低温期。2008 年 1 月发生的中国南方罕见的冰雪冻灾处于 20002030 年拉马德雷冷位相时期的 20072008 年拉尼娜事件中；2009 年至 2010 年的厄 尔尼诺事件有可能导致冷冬。 34 月亮惹祸说强潮汐时期可能导致冷冬 加州大学圣地亚哥分校海洋学研究所的查尔斯季林 2000 年在美国科学院院刊上指出， 月球通过影响地球上的潮汐使地球的温度上升。季林认为，地球、月亮和太阳相对位置的 变化会引起潮汐强度的逐渐变化。当日、地、月排成一线且相互距离最小时，日月引潮力 相互加强而变为最大，海洋潮汐规模最大，更多来自海洋深处的冷水被带到海面，冷却海 洋上的空气。 近年来冬季我国北方干冷、南方湿冷，平均气温-4.8，较常年同期偏低 1.0。此外， 孙淑清等【4-5】 ，施能等【6 】进一步研究了冬季风异常与环流的隔季相关。说明冷冬的出 现有诸多的原因存在。 4、冷冬对农业生产和人们日常生活的影响 冷冬的出现，入冬明显提早，气温持续偏低，致使我国部分地区小麦苗情偏弱。冬季 的低温天气造成了一定的冻害，大雾、寒潮大风等灾害性天气给交通、农业、能源、林业 及人们日常生活带来了一定的影响。据农业部农情调度，2009 年冬小麦冬前一、二类苗比 例为 79%，同比减少 3.3 个百分点，是近五年来苗情较差的一年。黄淮海地区小麦叶龄较 常年同期偏少 0.5-1 片叶，单株分蘖少、群体偏小、次生根发生少、幼穗发育进程慢。 由 于极地冷空气南下频繁，暖湿气流较弱，出现雨雪量较少或仅单纯的阴霾天。小麦油菜就 是在这种寡照阴冷环境下越冬，光合效率低下，缓慢生长。 冬天气温很低时，有些滞后效应在低温结束后还会陆续表现出来。雪后墒情改善对北 方旱地春播有利，尤其黄土高原。虫害有望减轻。华北平原雪量适量地区冬小麦越冬良好。 对黄淮平原的冬小麦和冬油菜仍利大于弊，但积雪时间过长，雪化后部分小麦将发黄对长 江流域小麦和油菜不利影响较多；果树和林木是受损失最大的农业产业，其影响至少还将 延续二三个月；畜牧业损失仅次于蔬菜，由于停电或缺煤等蓄禽将受冻害或冻死。停电缺 煤将严重影响化肥、农药、农膜、农机等农业生产资料的生产；影响良种的及时调运；通 讯中断严重影响农业信息流通和农产品贸易；停电和燃料不足严重影响拖拉机、排灌设施 和其他农机的作业；交通、通讯障碍严重影响农业经营活动。 5、应对冷冬的对策与措施 51 可以利用温室育苗，大棚进行青菜、小白菜等快速菜的生产；从北方调运马铃薯、 洋葱、大葱等耐储存蔬菜；发动群众充分利用雪埋菜；开通绿色通道，促进蔬菜市场流通； 持续低温寡照时适当通风降湿以减轻冷冬的灾害，有条件的适当加温；要加固大棚，及时 清除棚顶积雪；及早部署早春茬蔬菜的育苗，以弥补冬季蔬菜的经济损失。 冻死苗严重的只是少数过早播种冬前过旺和冬性太弱的品种，面积不会太大。大面积 是长势偏弱和发黄的问题，转晴后要适当浅松土和追肥促进。长江流域稻茬麦要在回暖后 麦田要及时排水将湿。积雪覆盖过久的争取能够用人力破雪或晒黑灰促进融化。 果树和木林要清理受冻枝干，包扎伤口防腐烂病。对座果枝条覆盖和包扎均可减轻冻 害和寒害。将蓄舍覆盖薄膜或草帘，堵塞漏风处以保温；蓄舍地面要保持干燥，铺干草； 适当增加精饲料比重，特别是种应蓄、母蓄、和幼蓄，饲料中添加防寒中草药； 52 在有重大的工程项目时，必须经过充分的气候论证，特别是永久性设施绝对不能 只考虑常年平均值或较短时期内的极端值。高压线塔大多穿越人烟稀少的山区，不能简单 使用气象站的资料，必须经过海拔与地形订正。城市供水系统建设也要进行防冻设计。 53 加强交通、电力、供水、供热、通讯等系统气象灾害指标及抢险救灾气象保障条 件的应用气象研究。必须建立救灾物资储备。包括能源、食物、御寒物品、医药等，以及 破冰除雪机具、车辆、融雪材料等。 要加强社区、企事业单位和居民个人灾害应急机制的 建设。特别要重视农民的权利和社会保障，重视农村和新建设城市的基础设施建设。 54 要全面正确看待气候变化，在冬季总体变暖的同时，极端事件在增加，承灾体的 不适应性和脆弱性也增大。 人类社会一直是在与灾害的斗争中不断发展的，巨大的灾难必将以巨大的社会进步为 补偿。通过从不同的发面研究“冷冬”现象，可以科学有效地预防和应对各种冷冻灾害， 具有重要的现实意义和参考价值。相信通过认真总结低温冰雪灾害的经验教训，将有力推 动我国的气象减灾工作提高到一个新的水平。 参考文献 【1】龚道溢,王绍武.近百年我国的异常暖冬与冷冬.灾害学，1997，14（2）：2225 【2】郝志新，郑景云，葛全胜等.中国南方过去 400 年的极端冷冬变化.地理学报， 2011，66（11）：14791485 【3】王会军，姜大膀.