2014-2016年：超级干旱在10年内发生

    杨学祥

    国外科学家们预测，一系列人为因素和气候波动的相加，可能导致未来十年内出现一场长期特大旱灾。

    在2000-2030年拉马德雷冷位相时期，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，因而也是未来可能的严重干旱的爆发时期。2005-2007年月亮赤纬角最大值时期离我们越来越远了，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期离我们越来越近了。我们必须做好预防严重干旱发生的准备。

    我们认为，下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱[10]。世界市场不是中国的可靠粮仓[6]，天灾可能给我们带来更多的困难。

    汤懋苍等人指出，依据太阳黑子周期长度(SCL)资料，将过去2500年分为"好天时代"(SCL＜11年)和"坏天时代"(SCL＞11年)，发现在"坏天时代"中国旱灾频率显著高于"好天时代"。"好(坏)天世纪"与气候暖(冷)期有好的对应；并提出了太阳活动影响气候的过程链。他们在1470-1975年划出100个“旱年”，其中74个出现在坏天时代，只有26个出现在好天时代，坏天时代的旱年频数比好天时代几乎要多2倍。太阳黑子极小期、冷气候和坏天时代的对应关系见表2[7]。
 　
    公元960年以来中国的10个重大干旱年有8个发生在变冷年或其边界。10个重大干旱年有8个发生在坏天时代及其边界。
    好天时代已经结束，坏天时代正在到来。本次太阳活动周期从1997年到2009年，历经13年，按照汤懋苍等人的定义，为严重“坏天时代”，与全球灾害频发相对应。
    中国重大干旱的统计特征值得关注。

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超级干旱：用时间摧毁一切抵抗
http://www.sina.com.cn   2011年08月22日 16:03   新浪文史
超级干旱：用时间摧毁一切抵抗
　　与飓风、洪水、地震和龙卷风等，来势汹汹、威力无比的自然灾害比起来，旱灾真的是温柔了许多，不过它可不是像你想象的那样善良。

　　旱灾没有立刻置人于死地的能力，但是不要忘记，时间就是它最好的武器，有时候它更像是一场慢性病，几年后才会发动致命一击。而当局部的旱灾发展成一场大规模的超级干旱，后果更是难以想象的。超级干旱真的会有这么厉害？新视界纪录片《超级干旱》，会告诉你答案的，请登录新浪的历史新视界频道，在线观看：http://history.sina.com.cn/。

　　持续近十年的超级旱灾

　　20世纪30年代，美国俄克拉荷马州平原、堪萨斯州、德克萨斯州大草原和西部各州遭受了有史以来最严重的旱灾。美国宇航局的科学家创建的电脑模型显示，当时大西洋海面的高温促使大气急流南下，内陆地区水分减少，气候更加炎热干燥。形成了恶性循环。过度耕作和用水量剧增，再加上全球性的气温升高和降水量减少，使旱情更加恶化，导致了严重的后果。

　　随着土地变干，仍然没有降水，这里又受到了沙尘暴的袭击。1934年，美国超过65%的地区都处在旱灾中，无情的自然灾害，再加上毁灭性的经济大萧条，让许多人选择离开家园，去别处谋生。直到1937年和1938年，最严重的尘暴时期终于过去了，降水也开始恢复，不过仍然有2万平方公里土地因为严重的风蚀作用，永远不能再耕种了。

　　年轮中隐藏的密码

　　在人类历史当中，曾经遇到过不少次的超级旱灾，但是有记载的并不多，不过考古学家和气候学家可以通过树木年代学，研究这些古老的大气现象。树木年代学是一个可以把当代气候和古代气候连接起来的方法。科学家们会比较树干横截面上的年轮，一圈代表一年，每一圈都有独特的宽度和间隔，而这其中就含有了许多隐藏的信息。

　　通过从堪萨斯州中部获取的年轮样本，我们可以看到，在发生干旱和沙尘暴的那几年，年轮的记录很靠近，而1939年到1951年的年轮间距，重新变宽了，那是因为现在我们的气候比较湿润。研究树木的年轮，不仅可以了解到过去1000年中旱灾发生的频率和长度，更可以预测下一次气候波动发生的时间。

　　特大旱灾，无力抵抗？

　　不要认为旱灾里自己很远，科学家们预测，一系列人为因素和气候波动的相加，可能导致未来十年内出现一场长期特大旱灾。想想看，全球气候变暖导致积雪融化，以及过度利用地下水资源，无疑削弱了我们抵抗干旱的能力，而近些年世界极端的气候现象频频出现。这样看来，一旦发生大规模、长时间的干旱，我们是否还有可能取得这场持久战的胜利，确实要打上一个大大的问号了。

(编辑：朱彦)

http://history.sina.com.cn/news/2011-08-22/1603126.shtml

作者：田天 来源：科学时报 发布时间：2011-2-24 21:37:11
 
 
自然要览
（选自英国Nature杂志，2011年2月24日出版）

 
“超级干旱”的历史
 
在过去两千年，持续时间超过10年的干旱已知在美国西南曾间或出现过，但模型模拟却表明，持续时间要长得多的“超级干旱”也许会在将来更为温暖的气候条件下出现。对来自新墨西哥州北部一个湖泊沉积芯所做的一项新的分析显示，这样的极端干旱以前也曾出现过：千年尺度的“超级干旱”在更新世间冰期最暖时期是一种常态。在这些干旱期间，年平均气温可与今天的相比或更高。将更新世中期气候记录与全新世气候记录进行比较，显示存在很多相似性，这表明，如果不是由于人类活动造成的气候变暖的话，美国西南现在将可能进入一个湿冷时期了。
 
 
(田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《科学时报》 (2011-2-25 A4 国际)
http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2011/2/241862.html?id=241862
《超级干旱》
发布时间： 2011-09-27 11:01 | 进入复兴论坛 | 来源： CNTV

http://jishi.cntv.cn/C31300/classpage/video/20110926/100835.shtml

    最近，“拉马德雷”频繁出现在媒体的报道中，甚至有人惊呼：拉马德雷气候冷相位的到来或将重现中国60年代的三年自然灾害，后期中国粮食难言安全，未来中国必将伸手向世界要粮[1]。人们不禁要问：拉马德雷与自然灾害有何关系？

    2008年初中国南方50年一遇的冰雪冻灾把拉马德雷现象推向前台，它能加强拉尼娜现象，是中国南方严重冻灾周期性发生的原因。统计表明，强拉尼娜现象、8.5级以上强震、中国南方和北方严重低温冻害、南极海冰增长、飓风和台风增强、世界粮食危机以及流感世界大流行都集中在拉马德雷冷位相时期。

    太平洋十年涛动亦称“拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文·黑尔于1996年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”（PDO）。科学研究的初步结果表明，PDO同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”。“拉马德雷”是一种高空气压流，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续20年至30年。近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于1890年至1924年，而1925年至1946年为“暖位相”；第二周期的“冷位相”出现于1947年至1976年，1977年至90年代后期为“暖位相”。当“拉马德雷”现象以“暖位相”形式出现时，厄尔尼诺现象变得强烈。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时，情况正好相反，拉尼娜现象变得强烈[2]。

    在“拉马德雷”“冷位相”时期，厄尔尼诺年易发生低温冷害。中国东北严重低温冷害年1957、1969、1972、1976年都是厄尔尼诺年[3]。

    依照1952-2008年长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化统计图[4]，1954-1955、1964、1977年湖南最严重的三次低温冻害得到验证。长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化超过4天的年份有1955（拉尼娜年）、1957（厄尔尼诺年）、1964（拉尼娜年）、1969（厄尔尼诺年）、1972（厄尔尼诺年）、1977（厄尔尼诺年）、1984年（拉尼娜年）。其中，6次在拉马德雷冷位相时期，1次在拉马德雷暖位相时期。拉马德雷冷位相时期是长江中下游冬季最大连续冰冻天数历年变化最大值年的集中时期，1954-1955、1964、1977年湖南最严重的三次低温冻害发生在拉马德雷冷位相时期。在2000-2030年的拉马德雷冷位相时期，2008年初中国南发发生了50年一遇的严重冰雪冻灾，低温冻灾频发的趋势值得关注[5]。

    准60年的拉马德雷冷暖位相交替周期表明，2000年进入拉马德雷冷位相，2004年印尼地震海啸已经揭开了自然灾害再现的序幕，根据美国国防部秘密报告和灾害准60年周期，2010-2020年全球气候剧变，20世纪50-60年代中国严重的三年自然灾害和70年代前苏联农业歉收可能重演。历史的教训仍然历历在目。增加粮油储备，提高抵御灾害的能力，是当前不容置疑的燃眉之急。中国的经济发展需要减肥，电荒和水荒呼唤勤俭节约、量入为出、保护资源的务实政策。2007年世界粮食危机验证了拉马德雷冷位相时期的粮食变化特征[6]。

    20世纪50-60年代中国严重的三年自然灾害为1959年、1960年和1961年，处于1947-1976年拉马德雷冷位相时期。其另一个天文特征是，1959年-1960年为月亮赤纬角最小值。

    中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员根据代表黄河上游流域径流动态变化的唐乃亥水文站1920年至2004年的径流系列统计资料，以及此间数十个气象站四十余年的降水观测数据得出结论，从上世纪二十年代初到九十年代，黄河大体上经历了五个枯水期和四个丰水期。每个丰、枯水期段持续的时间长短不一，枯水期持续时间为四至十五年，平均为九年；丰水段持续时间为七至十四年，平均为九点二五年。黄河上游每个丰、枯水周期平均持续时间基本相同，一个完整的丰枯循环周期大约在十八年左右[7]。

   18.6年是典型的潮汐周期，月亮轨道与地球赤道之间的夹角称为月亮赤纬角，最大值为28.5度，最小值为18.5度，变化周期为18.6年。郭增建等人在1991年提出月亮潮迫使地球放气的观点，当月亮赤纬角最小时，它的直下点远离中国主大陆，所以在主大陆引起的地壳鼓起就小，因之地下放出的携热水汽就少，这样就不易诱使热带气团与高纬冷气团在中国大陆上相碰，因之雨量减少，会形成干旱，历史上，月亮赤纬角最小时的1941-1943年（河南大旱）、1959-1960年（山西大旱）、1977-1978年(山西、长江中下游大旱)、1995-1997年（华北、辽宁、吉林等地连续4-5年大旱）中国北方都发生了大旱[8]；月亮赤纬角最大时的1932年（松花江大水）、1933年和1935年（黄河特大水）、1951年（辽河大水）、1969年（松花江大水）、1986年（辽河大水）中国北方都发生了大水[9]。月亮赤纬角最大值导致的大气潮和海洋潮最大幅度的南北震荡可激发冷空气活动，从而增大降雨机会。

    在2000-2030年拉马德雷冷位相时期，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，因而也是未来可能的严重干旱的爆发时期。2005-2007年月亮赤纬角最大值时期离我们越来越远了，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期离我们越来越近了。我们必须做好预防严重干旱发生的准备。

    我们认为，下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱[10]。世界市场不是中国的可靠粮仓[6]，天灾可能给我们带来更多的困难。

2007年世界粮食危机值得关注。

参考文献

1．  中国粮食安全——从数字到政治的思考。中国食品产业网 （2008年9月9日14:21）。http://www.foodqs.com/news/gnspzs01/200899142130348.htm

2．  杨学祥.拉马德雷冷位相时期的强拉尼娜事件导致冰雪灾害.2008-02-04 光明网-光明观察.http://guancha.gmw.cn/content/2008-02/04/content_732105.htm

3．  杨学祥, 杨冬红, 安刚, 沈柏竹. 连续18年“暖冬”终结的原因[J]. 吉林大学学报（地球科学版）, 2005, 35（sup1）: 137-140

4．  丁一汇. 透视“大雪灾”. 日期：2008-02-24  来源：文汇报，科技文摘。http://wenhui.news365.com.cn/kjwz/200802/t20080224_1768467.htm

5．  杨学祥，杨冬红。拉马德雷冷位相能给世界带来什么？ 2008-4-26 9:17:40 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=23024

6．  杨学祥. 世界市场不是中国的可靠粮仓：富国对穷国的掠夺？发表于2008-4-22 10:48:41科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=22542

7．  王华, 李伯阳. 黄河上游将转入新的丰水期 15年的枯水期将结束[EB/OL]. 2005年10月22日. 中国新闻网http://news.tom.com/1988/20051022-2577210.html

8．  郭增建, 秦保燕, 郭安宁. 地气耦合与天灾预测[M]. 北京: 地震出版社, 1996. 165-188

9．  杨学祥. 全球变暖、构造运动与沙漠化[J]. 地壳形变与地震. 2001, 21（1）：15~23

10．              杨冬红 , 杨学祥. 潮汐和地震对全球气候变化的影响. 沙漠与绿洲气象。2007，1（4）：5-12。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=39197

好天时代已经结束：中国重大旱灾事件的统计特征
2011-8-21 08:07  

                      好天时代已经结束：中国重大旱灾事件的统计特征
                                杨学祥，杨冬红
 
    美国媒体于2010年12月19日发表文章，盘点2010年在全球发生的自然灾害。文章指出，2010年是名符其实的“灾难之年”，共有26万人在地震、洪水、台风等自然灾害中丧生，全球直接经济损失超过2220亿美元，创下近40年来的最惨烈纪录[1]。
    进入２０１１年以来，中国、法国、波兰、奥地利、德国以及英国等多个欧洲国家遭遇干旱气候，而大洋彼岸的美国却遭遇“冰火两重天”局面，密西西比河下游多州洪灾不断，而中南部多州则严重干旱。今年以来，美国境内发生的龙卷风灾难截至５月２８日已确认致死５２０人，是１９５０年来最具杀伤力一年。近一个多月来，美国多个州遭龙卷风袭击，其频率之高、强度之大及造成的人员伤亡实属罕见[2]。
    非洲正经历最严重的干旱灾害。根据联合国的数据，目前在“非洲之角”东非超过1200万人严重营养不良需要救助，其中有280万已经因为饥饿濒临死亡。在索马里，每天有250名儿童死去，平均每6分钟就有一个生命逝去。
    英国皇家国际关系学会高级研究员罗伯·贝利(Rob Bailey)16日接受中新社记者采访时表示，此次非洲危机在近一年前便已提出警告，但是这些国家和国际社会的反应却太过于迟缓。他认为早预警就理应意味着早行动，应当彻底调查清楚为何早期警告没有引发提早行动。罗伯·贝利的研究显示，早期预警系统早在去年8月份便已就非洲干旱饥荒提出警告，至11月该系统已确认预测，并开始定期发布事态演进的紧急预警。他在采访中表示，在今后预防此类饥荒灾害时国际社会应当吸取教训，及早响应早期预警[3]。
 
                   中国重大干旱的历史记录和警告
 
    气候专家张德二指出，重大干旱事件是指连续在3年以上、干旱区域覆盖4个省份以上的干旱事件，其中有代表性的10例 分别出现于宋、元、明、清等不同朝代和不同的冷暖气候背景，它们分别是：989-991年（北宋）；1328-1330年（元）；1483-1485年（明）；1527-1529年（明）；1585-1589年（明）；1638-1643年（明）；1689-1692年（清）；1721-1723年（清）；1784-1786年（清）和1876-1878年（清）[4]。
    张德二对中国历史气候记录的研究表明：准周期性是过去1000年间中国东部各区域的干湿气候变化的基本特征；各区域间主要周期变化的位相差异，表现为降水的空间分布格局(如南涝北旱、北涝南旱等分布开型)随时间的变化；1000年来干湿气候发生过多次十年和百年尺度的突变，降水的突变对农业生产会有明显影响。过去1000年间多次出现过大范围的持续时间3年以上的严重干旱事件，其严重程度多为最近50年所未见，因此，在过去1000年的气候变化历程中，最近的50年尚属于气候条件较好的时段，但对未来出现气候突变和重大气候灾异的可能性应予以警惕。
 
                  “太阳活动事件极大期”重大干旱事件没有发生
 
    研究发现，潮汐极大期、太阳黑子延长极小期、强震和全球低温有很好的对应关系。1062年潮汐峰值对应太阳黑子的奥特极小期（Oort minimum）（1040-1080）和11世纪气候变冷；1264年潮汐峰值对应太阳黑子的沃尔夫极小期（Wolf minimum）（1280-1350）和13-14世纪冷气候；1425年、1629年两次潮汐峰值对应太阳黑子的斯玻勒极小期 （Sprer Minimum）(1450–1550)、蒙德极小期（Maunder Minimum）（1645-1715）和15-17世纪小冰期时期；1770年的潮汐峰值对应太阳黑子的道尔顿极小期（Dalton Minimum (1790–1820)和18世纪的低温期；1974年的潮汐峰值对应20世纪70年代的气候变冷和2007年以来的太阳黑子极小期。两者7次时间的一一对应表明其相关性和处于同一激发机制[5, 6]。
    对比重大干旱事件和太阳黑子极小期可知，10次重大干旱事件发生在太阳黑子延长极小期及其边界的有6次，发生频率较高，值得关注。特别值得注意的是，1638-1643年（明）和1784-1786年（清）两次重大旱灾都发生在太阳黑子极小期之前数年，与目前的情况非常类似。
    根据维基百科的太阳黑子资料，表1给出了太阳活动事件大概的期间。
 
                  表1  太阳活动事件大概的期间
事件             冷暖时期          开始       结束
欧特极小期（中世纪温暖时期）       1040       1080
中古极大期（中世纪温暖时期）       1100       1250
沃夫极小期（冷暖转折期    ）       1280       1350
史波勒极小期（小冰期）             1450       1550
蒙德极小期    （小冰期）           1645       1715
道尔顿极小期（冷暖转折期）         1790       1820
现代极大期    （现代温暖期）       1950       持续中
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/太阳活动
 
   对比可知，在太阳活动事件的中古极大期和现代极大期，中国重大干旱事件没有发生。2007年以来的太阳黑子极小期，意味着最近50年尚属于气候条件较好的时段已经终结，对未来出现气候突变和重大气候灾异的可能性应予以警惕。
 
                               重大干旱事件与气候变冷有关
 
   10次重大干旱事件分别出现于宋、元、明、清等不同朝代和不同的冷暖气候背景，并不等于冷暖气候对重大干旱事件的影响没有区别。
   汤懋苍等人指出，依据太阳黑子周期长度(SCL)资料，将过去2500年分为"好天时代"(SCL＜11年)和"坏天时代"(SCL＞11年)，发现在"坏天时代"中国旱灾频率显著高于"好天时代"。"好(坏)天世纪"与气候暖(冷)期有好的对应；并提出了太阳活动影响气候的过程链。他们在1470-1975年划出100个“旱年”，其中74个出现在坏天时代，只有26个出现在好天时代，坏天时代的旱年频数比好天时代几乎要多2倍。太阳黑子极小期、冷气候和坏天时代的对应关系见表2[7]。
 
             表2  太阳黑子极小期、冷气候和坏天时代的对应关系
 
事件     时间        时间      时间       时间      时间     时间（年）
变暖年   960-1000  1150-1250  1360-1480  1520-1600  1720-1790  1880-
变冷年  1000-1150  1250-1360  1480-1520  1600-1720  1790-1880 
坏天时代 860-965   1010-1110  1165-1360  1420-1525  1600-1725  1790-1915
好天时代 965-1010  1110-1165  1360-1420  1525-1600  1725-1790  1915-
极小期  1040-1080  1280-1350  1450-1550  1645-1715  1790-1820 
　
    10个重大干旱年有8个发生在变冷年或其边界。10个重大干旱年有8个发生在坏天时代及其边界。
    好天时代已经结束，坏天时代正在到来。本次太阳活动周期从1997年到2009年，历经13年，按照汤懋苍等人的定义，为严重“坏天时代”，与全球灾害频发相对应。
    中国重大干旱的统计特征值得关注。
 
参考文献
 
1.  王欣。美媒称2010为自然灾害之年 26万人丧生创40年新高。2010-12-20 10:35 环球网。http://world.huanqiu.com/roll/2010-12/1355613.html
2.  杨学祥。拉尼娜致全球极端气候频发：预见和现实。科学网。2011-5-30 12:34http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=449532
3.  于帅帅。国际观察：非洲之角为何哭泣 被忽视的饥荒预警。来源：中国新闻网 2011年08月16日13:38。http://news.sohu.com/20110816/n316472321.shtml
4.  张德二. 中国历史气候记录揭示的千年干湿变化和重大干旱事件. 科技导报. 2004 No.8 47-49。
5.  杨学祥，杨冬红. 行星作用新解：太阳黑子和潮汐周期对比. 2010-10-26 16:33http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=377317
6.  杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.
7. 汤懋苍,柳艳香,郭维栋.　天时、气候与中国历史(Ⅰ):太阳黑子周长与中国气候.高原气象. 2001 Vol.20 No.4  368-373页.
 
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