中國特色專業(yè)_古氣候?qū)W家眼中的氣候變化

發(fā)布時(shí)間：2016-10-10 11:20

本文關(guān)鍵詞：古氣候?qū)W，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

首頁－封面故事－社會－經(jīng)濟(jì)－文化－專欄－節(jié)氣－聽周刊－新知－愛樂－商城－往期雜志－時(shí)尚－讀者俱樂部－訂閱－電子閱讀

<hgroup> 首頁 > 文化 > 科技 > 正文 古氣候?qū)W家眼中的氣候變化 2008-03-24 12:34 作者：莫如 2008年第7期

2008年初中國南方遭遇的這場暴雪，進(jìn)一步讓人們體會了拉尼娜現(xiàn)象。據(jù)我國氣象學(xué)家統(tǒng)計(jì)，1953～2005年共出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象27年，拉尼娜現(xiàn)象17年。從統(tǒng)計(jì)資料上明顯可以看出，自上世紀(jì)80年代開始，厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象均大大增強(qiáng)了。這是否和全球變暖有關(guān)？

中國特色專業(yè)_古氣候?qū)W家眼中的氣候變化

北京大學(xué)物理學(xué)院大氣科學(xué)系教授胡永云說:“厄爾尼諾和拉尼娜若干年來一直存在，可以看成是氣候自然變化造成的，很難說它們近年來的增強(qiáng)與全球變暖有直接關(guān)系，更難認(rèn)為年初這次暴雪與全球變暖有直接關(guān)系�！�

中國科學(xué)院大氣物理研究所東亞中心的馬柱國研究員表示，拉尼娜現(xiàn)象頻次和強(qiáng)度的增加與全球變暖有直接關(guān)系的證據(jù)不足，“上世紀(jì)50年代以前儀器觀測數(shù)據(jù)極度缺乏，不足以得出確切的結(jié)論，我們需要時(shí)間跨度更大、更可靠的數(shù)據(jù)來研究氣候現(xiàn)象”。

年輪中的信息

究竟是什么時(shí)候開始有了準(zhǔn)確的氣候測量儀器已無法確定，人們只知道最早的氣象觀測資料距今只有300余年，精確的全球氣候網(wǎng)絡(luò)建立于1850年，就連令人誠惶誠恐的全球變暖，也不過是100年內(nèi)的溫度變化而已。

“你向后看得越遠(yuǎn)，就能向前看得更遠(yuǎn)�！北姸嗫茖W(xué)家們孜孜不倦地從大自然為我們保存的歷史檔案中尋找過去的證據(jù)。

中科院地理科學(xué)與資源研究所邵雪梅研究員的工作是收集活樹、尚未倒伏的死樹以及古墓中保存的槨木、棺木和封土柏木，然后測定樹木生長年份，再通過年輪變化來分析當(dāng)年的氣候情況。

她的實(shí)驗(yàn)室堆滿了一根根長度不等的樹芯，最長的樹齡高達(dá)1500年�！吧L在氣候惡劣地區(qū)的針葉樹往往長壽，年輪清晰，對氣候變化敏感，是研究的好材料�！鄙钌讲毓拍�，為了取回這些樹的樣本，他們往往要翻山越嶺好幾天才能到達(dá)目的地。

實(shí)驗(yàn)室工作人員正在測量的樹芯多半都是生長在柴達(dá)木盆地東緣山地的祁連圓柏，那里干旱、寒冷，祁連圓柏具有發(fā)達(dá)的根系和高度的抗風(fēng)能力，材性堅(jiān)實(shí)、耐腐，成為當(dāng)?shù)貧v史時(shí)期墓葬的槨木和棺木用材，故而保存了更久遠(yuǎn)的信息。

“取一次樣要去一塊區(qū)域20個(gè)不同的地方，每個(gè)地方選30棵樹，每棵樹從陰面和陽面各用電鉆沿著直徑鉆孔到樹干中央，鉆取一根樹芯，這樣一來每次出門都要取1000多根樹芯回來�！鄙垩┟返牟┦亢笾旌７逭f，“我在這里待了7年，采樣去過的地方實(shí)在太多，有時(shí)還能在被盜墓者掘開的古墓中發(fā)現(xiàn)干尸木乃伊�！�

“不同地區(qū)的樹木能讀出不同的信息。對于干旱的柴達(dá)木盆地來說，較寬的年輪即意味著當(dāng)年比較多雨;對于寒冷高海拔的青藏高原來說，較寬的年輪則意味著溫暖�！鄙垩┟氛f。

取回的樹芯要先用白膠固定在一個(gè)凹槽中，然后用砂紙將向上的一面打磨平整，才能開始在顯微鏡下細(xì)數(shù)有多少道年輪。工作人員每讀取100道年輪便在上面用鉛筆點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)，讀取500年則是兩個(gè)點(diǎn)，1000年是三個(gè)點(diǎn)，工作5年的熟手讀完這些需要10分鐘。“碰上干旱情況下生長的樹木，年輪密密麻麻，弄不好要讀上半小時(shí)�！敝旌７逭f。

數(shù)完年輪后再用測量儀讀出每兩條年輪之間的距離，這又需要半小時(shí)，然后用計(jì)算機(jī)糾錯(cuò)，再對異常的數(shù)據(jù)重新測量。測量完后，就是復(fù)雜的計(jì)算了。

“近50年器測資料的數(shù)據(jù)和樹木年輪寬窄之間能建立一個(gè)函數(shù)關(guān)系，然后用這個(gè)函數(shù)通過古代的樹木年輪寬度反推出當(dāng)時(shí)的氣候數(shù)據(jù)。這就是樹木年輪所蘊(yùn)含的信息�！鄙垩┟氛f。目前，他們最長已經(jīng)推算出柴達(dá)木盆地東北部3500年的氣候狀況。

讀懂“雨雪分寸”

邵雪梅的同事鄭景云也在從事古氣候研究，不同的是，他從浩如煙海的古代文獻(xiàn)中尋找關(guān)于氣候的蛛絲馬跡。這其中較好的研究對象是清代的雨雪檔案，記錄了每次降雪的積雪厚度和每次降雨的入土深度，以分寸為計(jì)量單位，因此被稱為“雨雪分寸”。但如何將入土深度與現(xiàn)代器測的降雨量相對應(yīng)又成了一個(gè)棘手的問題。

他們在平坦的農(nóng)田上進(jìn)行人工降雨實(shí)驗(yàn)。降雨器由一個(gè)直徑1米的圓盤，一個(gè)白色的塑料大桶和一個(gè)高架子組成。塑料桶里的水被抽到高架子上的儲水器中，然后再向下通過導(dǎo)管流到圓盤中。圓盤的底部布滿了密密麻麻針眼大小的孔，水從這里像下雨一樣落下來。通過控制流速和流量，能夠調(diào)整“雨”的大小和時(shí)間。等“下”完了，將打濕的土壤翻開，測量滲入泥土的深度，再和古代的記錄值相比較，然后換算成如今的降雨量。

這個(gè)工作乍看沒有什么科技含量，“但是需要大量的實(shí)驗(yàn)以及統(tǒng)計(jì)結(jié)果，因?yàn)闈B入的土壤深度和降雨量并不成比例關(guān)系，降雨量從50毫米到250毫米要做40多次實(shí)驗(yàn)才能和古代資料更好地進(jìn)行對照”，鄭景云說。這也就意味著，獲取一個(gè)地區(qū)古今降雨量之間的對應(yīng)關(guān)系，需要在田野里“下”40多場“雨”。

在一項(xiàng)研究中他們分析了清代中后期（1738～1908年）江蘇降水的變化情況，發(fā)現(xiàn)1830年前后極端大旱大澇事件均呈上升趨勢。而由美國科學(xué)家奎因（Quinn）統(tǒng)計(jì)得出的時(shí)間尺度長達(dá)1368年的厄爾尼諾年表顯示，1830年后是厄爾尼諾的多發(fā)期�！敖Y(jié)果和世界上最完整的年表相吻合，并且變化趨勢也基本一致�！编嵕霸普f，“事實(shí)上，厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象增強(qiáng)也是正常的，在歷史上都發(fā)生過�！备鶕�(jù)天氣波動的頻度，“預(yù)測未來20年的氣候狀況至少要知道200年的氣候狀況;預(yù)測氣候突變或極端天氣狀況，則需要更長的時(shí)間尺度。所以對于厄爾尼諾和拉尼娜是否異常這個(gè)問題，我們現(xiàn)在還沒有最終發(fā)言權(quán)”。

既然拉尼娜現(xiàn)象是正常的，那么暴雪自然也不為過�！皳�(jù)清代資料記載，太湖共冰封過七次。20世紀(jì)50年代以來，太湖也有兩次冰封記載，分別是1968～1969年及1976～1977年的冬季。有報(bào)道說，今年東洞庭湖出現(xiàn)過冰封，而上次洞庭冰封發(fā)生在1955年初。話說‘冰凍三尺，非一日之寒’，頤和園昆明湖冰封尚需要溫度處于0℃以下連續(xù)15天左右，洞庭湖冰封也需長時(shí)間的寒冷天氣。此外，1794～1797年（乾隆年間），南方也曾連年遭遇暴雪�！编嵕霸屏信e了大量例子來證明此次暴雪無論在人眼中如何肆虐，在老天爺眼里都沒有玩過頭，不過他也承認(rèn)，物質(zhì)豐富以后人們遭受的損失更為嚴(yán)重。

博古能否通今？

就連被世人承認(rèn)的全球變暖，在古氣候?qū)W家眼里也并非什么出格的事�！皻夂驈墓胖两穸际遣▌拥�。通過分析過去若干年，比如說1000年內(nèi)的氣候波動，如果發(fā)現(xiàn)全球變暖在過去1000年內(nèi)同樣發(fā)生過，而人類歷經(jīng)此過程又繼續(xù)存活，那我們就不必為此感到恐慌�！鄙垩┟氛f。

“此外，古氣候數(shù)據(jù)對氣候模型的改進(jìn)非常有用�！彼^氣候模型，就是利用數(shù)學(xué)方法對天氣變化進(jìn)行模擬。天文學(xué)家用公式計(jì)算天體運(yùn)行軌道，氣候?qū)W家也希望計(jì)算出天氣變化情況。但是“目前人們對氣候變化的過程并非十分了解，因?yàn)閷δ承夂颥F(xiàn)象的研究不得不進(jìn)行假設(shè)，而且越精確的模式需要的觀測資料越多，對計(jì)算機(jī)的容量和計(jì)算速度要求越大，這些都是目前無法解決的問題”，氣候模型專家馬柱國表示。

除此之外，科學(xué)家還建立了古氣候模式，用模型對古代的氣候進(jìn)行模擬，這在原理上和對現(xiàn)代和未來氣候進(jìn)行模擬的氣候模式是一樣的�！澳Ｐ图瓤梢灶A(yù)測未來，也可以模擬過去。我們的研究結(jié)果可以和古氣候模式的模擬結(jié)果進(jìn)行對比，進(jìn)而修正古氣候模式的不足，加深對氣候成因的認(rèn)識，而這一切，反過來又能幫助氣候模型進(jìn)行修正�！鄙垩┟氛f。不過，馬柱國也表示，目前我們國家的氣候模式用于季度、年度的預(yù)報(bào)和未來50～100年的氣候變化預(yù)測，但尚未用于古氣候模擬的研究中。

既然了解過去是為了預(yù)測未來，，那么，如果我們對過去的氣候足夠了解，對氣候系統(tǒng)的過程和機(jī)制認(rèn)識透徹，未來任何時(shí)候的氣候狀態(tài)都可以預(yù)測嗎？

很遺憾，在專家們眼中答案是否定的。就像無論如何飽讀史書，運(yùn)籌帷幄，也無法百分之百把握未來一樣，氣象學(xué)家無論怎樣了解過去的氣候發(fā)展規(guī)律，也不能完全準(zhǔn)確地預(yù)測天氣�！笆澜缟献詈玫念A(yù)報(bào)模式在7天內(nèi)效果最好，如果要對未來10天、20天、30天的天氣都做出準(zhǔn)確預(yù)測，任何國家的科學(xué)家都無法完成任務(wù)。以24小時(shí)內(nèi)的暴雨預(yù)報(bào)為例，美國的準(zhǔn)確率只有22%，我國是12%～13%�！眹覛庀笈_首席預(yù)報(bào)員楊貴名說�！斑@涉及可預(yù)報(bào)性問題，天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性達(dá)到一定程度后就難再提高，除非科學(xué)某一天出現(xiàn)奇跡�！编嵕霸普f。

這或許讓人悲哀，不過這也是地球的魅力所在�！�

更多詳細(xì)內(nèi)容請關(guān)注本期雜志：更多內(nèi)容 | 在線購買

版權(quán)聲明：凡注明“三聯(lián)生活周刊”、“愛樂”或“原創(chuàng)”來源之作品（文字、圖片、音頻、視頻），未經(jīng)三聯(lián)生活周刊或愛樂雜志授權(quán)，任何媒體和個(gè)人不得轉(zhuǎn)載、鏈接、轉(zhuǎn)貼或以其它方式使用；已經(jīng)本刊、本網(wǎng)書面授權(quán)的，在使用時(shí)必須注明“來源：三聯(lián)生活周刊”或“來源：愛樂”。違反上述聲明的，本刊、本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。

相關(guān)文章

中國特色專業(yè)_古氣候?qū)W家眼中的氣候變化

登錄注冊退出

天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

中國特色專業(yè)_古氣候?qū)W家眼中的氣候變化