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【原创理论首发】地球气候周期性变化原理
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2023.07.11 江苏

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按:此篇文章为我们对气候周期性变化内在原理机制给出的原创性解释。完成于2022年10月,现已在SSRN论文平台预发布。这个理论是否成立,期待大家参与讨论。

地球气候周期性变化原理

刘光保 相韶华

概要:当前世界气候变化越来越来到“未知”状态。本文采用NASA团队的卫星观察数据,从“上帝”视角分析地球气候环境变化的动态过程,发现了气候变化与邦德事件周期的关联证据,揭示了地球气候千年周期和十万年冰期变化的因果变化原理。我们认为,地球温室气体浓度增加并不是本轮气候变暖的主要原因。未来的人类在真正理解地球气候周期性变化原理之后,有望能够通过多种科技手段影响气候,避免地球生命和人类文明进入下一次大灭绝的危机。

关键词:气候变暖,北大西洋暖流,邦德事件,气候周期变化原理,人工影响气候

1全球气候变暖

自上个世纪以来,美国国家航空航天局(NASA)的卫星持续不断地对我们的地球进行观察。NASA 拥有世界上最大的观测队,并拥有不间断的数据和地球气候变化证据。通过大数据分析,我们可以直观感受到地球每时每刻的呼吸、成长和变化的整个过程。最近几年来,地球表面的夏天温度越来越高。世界正在不断打破各项气候纪录。迄今科学家们并未解释清百万年来气候周期性变化的原理,气候危机似乎正在来到“异常”“可怕”的“未知领域”。气候变化是否已经失控,还是处在未知机制的“正常”轨道上?

GISTEMP 是 NASA 的全球温度分析工具,它通过气象站、船舶和海洋浮标以及南极研究站的仪器进行数百万次观测,以确定地球每年平均变暖或变冷的程度。其数据可以追溯到1880年。NASA 的完整表面温度数据集以及用于进行温度计算的完整方法可在NASA网站获得(https://data.giss.nasa.gov/gistemp)。图1是自1880年以来的GISTEMP给出的按月周期变化的全球平均温度增幅,大约升高了2摄氏度。

图1.  GISTEMP给出自1880年以来至2022年7月的季节周期温度增长

NASA科学可视化工作室(NASA's Scientific Visualization Studio)制作了从1880年到2020年全球表面温度的动态变化过程[1]。在彩色地图中,正常温度显示为白色,高于正常温度显示为红色,低于正常温度显示为蓝色。正常温度是以 1951-1980 年的30年基线期间温度来计算的。垂直彩色条温度单位是摄氏度。图2是罗宾逊投影图(Robinson projection),显示2014-2018五年时间段全球温度异常变化图。可以观察到两个主要现象:①北半球气温增幅明显高于南半球,北极圈地区气候变暖幅度最大,约是南半球2倍;②在格林兰岛以南的北大西亚洋地区、阿拉斯加方向北太平洋和环绕南极洲地区从1880年以来有逐年变冷中心,正好与全球变暖趋势相反。这两个主要结论将用于本文后面的分析依据。

图2.  2014-2018全球温度异常变化

2洋流和季风是气候变暖的主因,而非二氧化碳

最近几年,国际上一些学者把地球气候变暖归咎于人类活动排放二氧化碳增加而导致。然而仔细分析全球不同地区增温幅度差异,地球表面温度变化主要原因是海洋洋流和大气环流变化作用的结果,而并非是二氧化碳的影响结果。图3是在球体投影系统上的2016-2020年全球温度异常变化的可视化化图,彩色条温度单位是华氏度。可以非常明显观察到,北极圈和欧洲地区的升温幅度显著,明显高于全球其他地区,这是什么原因呢?这就需要考虑北大西洋暖流对北极地区升温的影响。

图3.  在球体投影系统上2016-2020年全球温度异常变化(东半球和西半球)

北大西洋暖流长达1万公里,是大西洋北部势力最强的暖流,是墨西哥湾暖流的延续,流量随墨西哥湾暖流的强度变化而变化。受南美洲地形塑造所驱动,大西洋赤道南北暖流均向北流动汇聚成墨西哥湾暖流,形成世界上最强的暖流,温度在25~32℃之间,输送的水量比日本—北太平洋暖流大1.5倍,其流量仅次于环绕南极洲一圈的西风漂流。受英伦三岛和冰岛的阻碍作用,北大西亚暖流分成三个主要分支,干支继续向北经挪威海进入北冰洋;南支沿比斯开湾、伊比利亚半岛外缘南下;北支从冰岛以南转向西,流动到格林兰岛南部,一部分继续沿着格林兰岛西部向北,形成西格林兰暖流。

在北半球,墨西哥湾—北大西洋暖流在地球气候周期性变化中具有重要意义。它把赤道地区大量热量输送到大西洋北部,其主要干流通过格林兰岛和斯堪的纳维亚半岛之间的相对狭窄的海流走廊把热量输进相对封闭的北冰洋,造成北极地区升温。由于热量在北极圈地区比较集中,从而造成北极圈地区升温幅度明显大于其他地区。从图3的2016-2020年全球温度异常变化球体投影图可以看出,北极圈地区升温幅度,相比1951-1980平均温度基线,约升高了2摄氏度(约4华氏度),而其他地区约升高0-2摄氏度。从图3还可看出,欧洲地区升温幅度低于北极圈但高于其他地区,约升高1-2摄氏度。很明显,这是因为在西风作用下,北大西洋暖流的一部分热量进入欧洲大陆,这是造成欧洲大陆升温的主要推动力量。

图4.  2016-2020年全球温度区域异常变化和海洋表层暖流平面坐标地图

图4是NASA给出的2016-2020年全球温度异常变化可视化平面地图,可以观察到地球表面升温幅度较大的地区,都可以用暖流带来的热量推动地表升温做解释。除欧洲之外,非洲东北角摩洛哥和阿尔及利亚地区的升温幅度又高于非洲大陆其他地区,这应是北大西洋暖流顺伊比利亚半岛南下分支的作用结果。在北太平洋方向,日本—北太平洋暖流在西风作用下流向北美大陆西海岸,在地形作用下一部分向北流动形成阿拉斯加暖流,对推动极地和北半球升温,贡献一部分力量。从图2和图4可以看出北美大陆西海岸和阿拉斯加地区的升温幅度明显又高于北美大陆其他地区,很明显这是北太平洋暖流和阿拉斯加暖流的作用结果。亚洲大陆北部、阿拉伯半岛地区的升温,除受到日本—北太平洋暖流影响之外,也受到来自印度洋方向富含水汽和热量的西南季风影响。西非地区的升温也受到了来自大西洋方向季风的推动。但相比于暖流对增温的影响,季风的影响是从属和次要的,特别是印度洋方向的季风,是在北半球升温之后导致海陆热力差加大,而向欧亚大陆腹地输送更多热量和水汽。导致亚洲大陆北部和阿拉伯半岛地区的升温幅度,又高于南半球和北美大陆大部分地区。

在南半球,则呈现不太一样的情况。受地形塑造,太平洋南赤道暖流在西南太平洋地区也分成三部分。第一部分被巴布亚新几内亚群岛、印度尼西亚群岛和菲律宾群岛阻挡,转向北后与被菲律宾群岛阻挡而南下的北赤道暖流一部分汇合之后再形成赤道逆流;第二部分则通过澳大利亚—巴布亚新几内亚之间的海峡进入印度洋,继续向西流动;第三部分受澳大利亚陆地的阻挡,而南下形成东澳大利亚暖流。观察图2和图4,澳大利亚东部升温幅度明显高于澳大利亚西部,这显然是受东澳大利亚暖流作用的结果。进入印度洋部分的暖流受马达加斯加岛和非洲大陆的阻挡分成南北两部分,向北流动的暖流参与季风洋流,大量热量被滞留于北印度洋,形成海水高蒸发量,为印度洋季风提供了大量水汽,季风再把雨水和热量带到亚洲大陆北部地区。印度洋向南流动的暖流部分形成莫桑比克暖流和马达加斯加暖流。在大西洋方向,一部分南赤道暖流受巴西地形引导向南流动形成巴西暖流。继续观察图2和图4,巴西地区升温幅度又明显高于南美大陆其他地区,这是巴西暖流和安第斯山脉共同作用的结果。但是由于南半球海洋水域广大,南半球的暖流流量都不强。在西风作用下,热量被相对均匀扩散于南半球。更由于环绕南极洲强劲西风气海流带的影响,从赤道地区南下的暖流携带的热量很难扩散到南极洲大陆中心地带。正是以上南半球暖流的弱、散等原因,南半球平均升温幅度明显要比北半球低约1摄氏度左右。

由此可见,整个地球气温的异常变化都跟季风和暖流密切相关,海洋表层洋流和季风把地球赤道的大量热量和水汽带向南北极和沿途地区,造成这些地区的地表温度升高和降水增加,从而推动地球平均温度的升高。利用洋流和大气环流模型的变化,可以完美解释地球各地区升温异常的区域差异性。而增加的二氧化碳浓度会随着大气环流运动相对均匀地扩散于空气中,无法造成地表升温的区域性差异,更难与这些区域进行匹配。比如大气环流模式不支持把二氧化碳富集于北极地区。图5是NASA 的科学可视化工作室给出的2002年9月至2022年5月期间全球二氧化碳 (CO₂) 浓度分布的数据可视化图[2]。该数据可视化图显示了NASA Aqua航天器上的大气红外探测器(AIRS),在20年时间跨度内,观测到的对流层中二氧化碳浓度的全球分布和变化。南极洲和青藏高原的条纹带表示数据质量低。虽然在数据中看到二氧化碳随着时间的推移不断增加,如地图颜色随着时间推移从浅黄色向红色转变,但是其全球条带状相对均匀分布特征也比较明显,在南北半球并无明显差异。从可视化动图还可以观察到南北半球的二氧化碳浓度存在季节性波动变化,这是受到植物和海洋叶绿素生长周期的影响。夏季时光合作用强烈,二氧化碳浓度降低,冬季时光合作用减弱,二氧化碳浓度升高。但这种季节性波动对地球区域性温度差异几乎不存在任何影响。

图5.  2002年9月至2022年5月期间全球二氧化碳浓度分布的数据可视化图

暖流分布和二氧化碳浓度增加分布,与全球增温区域性差异进行对比,结论是明确性的,即地球升温主要原因并不是二氧化碳浓度增加的结果。相反由于地球升温,水循环增加,陆地植被和海洋叶绿素增加,光合作用消耗掉了二氧化碳的大部分增加量。观察证据否定了二氧化碳浓度增加导致地球变暖说。实际上,人类活动大量排放二氧化碳是在工业革命之后,还不到200年的时间,而在这之前,一万年以来的地球已经历了上10次气候变化周期,振幅大约在2摄氏度范围内,在过去大部分时间里气候要比现代温暖得多。100万年以来,地球经历了10万年长周期的冰期气候变化,振幅高达上10摄氏度。甚至在人类出现以前,这些地球气候变化周期都存在[3]。显然这些气候变暖都不能归咎于二氧化碳浓度增加。

3暖流是造成极地冰盖融化的主因,而非气候变暖

然而,在全球平均气温升高的同时,从NASA科学可视化工作室给出的1880年到2020年全球表面温度的可视化动态图,可以观察到在大西洋和太平洋南北两端或环南极洲周围,存在几个明显的海洋降温区域。这又是什么原因造成的呢?

全球气候变暖,格陵兰和南极洲的冰盖面积在缩小是事实,但另一方面冰盖中心的厚度也是在增加的。由于表面融化和冰山崩解,在过去几十年中,极地冰原的质量发生了变化。根据重力恢复和气候实验GRACE卫星(2002-2017年)和GRACE后续卫星(自2018年以来)的观测结果进行的研究表明,在2002年至2020年期间,格陵兰岛每年减少约2800亿吨冰,导致全球海平面每年上升0.8毫米[4];南极洲每年减少约1500亿吨冰,导致全球海平面每年上升0.4毫米[5]。格林兰岛融冰雪质量约是南极洲融冰质量的一半,这也与北极圈增温幅度约是南极洲的两倍相一致。图6显示 GRACE及后续卫星观察到的格林兰和南极洲冰原的质量变化[6]。这些由GRACE和GRACE-FO数据创建的图像显示了自2002年以来极地陆地冰质量的变化。橙色和红色阴影表示失去冰质量的区域,而浅蓝色阴影表示增加冰质量的地区。白色表示自2002年起冰质量变化很小或没有变化的区域。格林岛损失冰质量严重的区域与北大西洋-西格林兰暖流区域重合,南极洲损失冰质量严重区域与巴西暖流和东澳大利亚暖流相对应。这也支持了NASA的观察,即极地冰原附近海水变暖在当代冰质量损失中起着关键作用。同时可以观察到南极洲和格林兰岛都存在不少的浅蓝色区域,表明这些地区降雪量在增加,冰质量在增加,这是因为暖流难以影响到这些区域。同时这也说明极地地区受暖流影响损失的冰质量,相当的部分是来自当年的降雪,这将抵消相当部分海平面的上升,但却会继续增加极地冰雪融化后进入海洋的淡水体积。

图6.  GRACE及后续卫星观察到的格林兰和南极洲冰盖质量变化

格林兰岛和南极洲大片浅蓝色冰质量增加区域的发生,说明在几乎没有暖流影响的极地区域,全年降雪量一定是大于因为气候升温而带来的全年融雪量,从而形成新积雪的逐年积累。夏季时,已经被融化的极地冰雪区域,冰雪在每年的秋季和冬季也会继续生长,从而为接下来的夏季提供新降雪的融水。图7是NASA科学可视化工作室给出的2022年2月25日的北极的冰雪和海冰,似乎已达到其年度最大范围,整个北冰洋、格林兰岛西部的巴芬湾、加拿大中北部的哈得孙湾和白令海峡,重新被冰雪覆盖,海冰覆盖面积达到1488万平方公里,与2015年持平[7]。NASA研究表明,在夏季时,北极冰盖面积在呈下降趋势。但最近几年的夏季升温,对冬季冰雪覆盖范围影响不大。如果是因为气温变暖的原因而导致极地冰川融化,那么极地冰川融化的区域一定是相对均匀的,更不会发生有冰盖质量增加的区域。这会得出两个有意义的结论:① 极地冰盖融化的主因是暖流,而非气温增加。② 相反的情况发生了,气候升温导致地球水循环增强,这会导致极地降雪量增加,并在暖流难以影响到的区域在累积。

图7.  2022年2月25日北极冰雪覆盖范围

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邦德事件和全新世气候周期性变化原理

从图2、图3和图4,我们可以清晰观察到在格陵兰岛南部和西南极洲的北部,即大西洋的南北两端,都存在一大片浅蓝色降温的海域!这是跟格林兰岛和南极洲的冰川融化存在因果关系。由于冰川融化后的大量淡水融入大西洋的两端,淡水密度小于海水,很难沉入下部水底[8]。这样在格林兰岛南边会蓄积大片的冰川冷融水体,这会对北大西亚表层暖流流动形成物理阻碍和降温冷却作用。这样深入到北冰洋方向的北大西洋暖流干流的补偿流、热量以及对格林兰岛冰川的侵蚀融化,都会被减弱,整个大西洋的洋流循环体系也会变慢。如图8示意。受到阻碍的北大西洋暖流一部分可能会加大流向伊比利亚半岛西部南下的暖流分支,促进北非地区变暖和湿润。

图8. 格林兰岛冰川融水进入北大西洋形成冷却降温区示意图

同样地,西南极洲边缘的冰川,其北边是大西洋的南端,受到南美洲东海岸南下的巴西暖流影响,融化后的淡水区域,对环绕南极洲的西风漂流,和巴西暖流对南极冰川进一步侵蚀融化,也形成阻碍了作用。还会削弱非洲西南部的向赤道方向流动的本格拉寒流。由于补偿流的减弱,会进一步削弱大西洋赤道暖流的流动。进而导致整个大西洋的洋流循环体系进一步被阻塞变慢,从而进一步减弱大西洋赤道暖流把热量向墨西哥湾暖流和北大西洋暖流的输送。参考图8和图9示意图。

图9. 全球洋流和海洋变冷主要区域示意图

在太平洋的南北两端,也存在同样海洋降温区域和作用机理。在太平洋的北端,因为有较弱的阿拉斯加暖流影响,使得阿拉斯加地区的部分冰川融化,因而在阿留申群岛以南附近海域形成融水降温区域,这会对北太平洋暖流东进和阿拉斯加暖流北上形成物理阻碍和降温效应。在澳大利亚的南方太平洋海域,因为有较弱的东澳大利亚暖流的影响,使得东南极洲边缘部分有冰川融化,加上印度洋南方暖流的影响,因而在澳大利亚南方的西风漂流带海域形成融水降温区域。同样,太平洋的南北两端融水降温区域的存在,会反过来减弱阿拉斯加暖流和东澳大利亚暖流对附近冰川的侵蚀融化。参考图4和图9。

当北大西洋暖流对北极地区热量和水汽的输送越来越弱,甚至来自太平洋方向的白令海峡的微弱输送通道也被阻塞,从而导致北极地区增温效应越来越弱。这就会形成一个降温反馈效应。当由于全球升温,水循环增强,极地每年降雪量增大,在格林兰岛南部和西南极洲的北部的大西洋区域,形成的冰川融化碎块和融水体积也会越来越大,对暖流的阻力和降温作用就会越大,形成的降温海域也会越来越大。当越来越弱的北大西洋暖流输入到北冰洋的微弱热量被冬季降温耗能所抵消,则北极地区的变热趋势就会来到一个临界点,转而开始变冷,气候变化就会发生逆转,全球变冷趋势就会超过变热趋势。也就是说,地球气温在增加的同时,加大了水循环和降水降雪量,加大了暖流融化高纬度地区的冰雪量,在海洋中形成的寒冷融水区体积越来越大,对暖流形成的降温和物理阻塞作用就越来越强,从而减弱了暖流把热量从赤道带到极地的作用,极地从赤道地区获得的热量越来越少,这就积累了阻止高纬度地区气温升高的因素。正所谓“祸兮福所倚,福兮祸所伏”,这就是中国传统的阴阳互生(阳中生阴,阴中生阳)哲学。赤道地区的热量得不到扩散,就无法形成对整个地球地表的增温效应。当暖流越来越弱,极地气候越来越冷,格林兰岛和南极洲冰川重新形成,不再有新增的冰雪融化淡水进入大西洋之后,海洋中淡水区逐渐消散,被阻塞的北大西洋暖流将重新恢复通畅,洋流在风力作用下将开始重新活跃,暖流会越来越强。在全球暖流共同作用下,赤道地区大量热量和水汽被再次输入到南北极,南北极特别是北极圈开始升温,冰川融化,从而进入下一次气候变换循环。

这就是全新世气候变化周期的内部机理,周期时间大约在800-1500年左右,全球温度变化在1-3摄氏度范围内[3]。全新世(Holocene)是一个地质年代概念,是指在地球末次冰期(大约从11.5万前到1.17万年前之间)之后,从1.17万年前开始持续至今的时代,这也是人类活动开始活跃,从旧石器走向新石器时期,直至快速发展起文明的时代。这个时期的气候变化,与人类活动和人类文明发展走向密切相关。

最初邦德发现“1500年周期”的“邦德事件”,正是根据北大西洋的深海浮冰沉积物作周期示踪剂 [9]。但是邦德错误推测这可能是受到太阳能量输出变化而导致地表海洋水文变化的影响,太阳活动的强迫机制可能是北大西洋全新世“1500年周期”的基础[10]。与中国阴阳互生哲学原理相符合,这实际是地球自身因赤道与南北极之间,在洋流作用下的能量扩散作用,而形成全球气温周期振荡的结果。而作为邦德事件周期示踪剂的北大西洋深海浮冰沉积物的形成,正是格林兰岛冰原因为气候周期性变暖,而融化崩塌成碎块,漂浮进入北大西洋的结果。NASA网站显示的从1880年到2020年全球表面温度的动态变化过程可视化图,显示了北大西洋海洋存在的海水降温区域,与邦德事件所调查的北大西洋深海浮冰沉积物区域高度重合,证据的相互验证,证明了邦德事件周期与全新世气候变化周期存在有内部同一机理。NASA网站报告了格林兰岛和南极洲冰原融化区域是受到海洋暖流增温影响的观察,但并未给出南北两极与赤道能量交换,与气候周期性变化之间,存在的一系列连锁反应导致的周期因果关系机理,反而继续强调是二氧化碳浓度增加导致气候变暖。现在,这应该是一个新的发现,证明了全新世气候周期性变化是地球自身运行机理导致的,证明了地球气候变暖不是二氧化碳浓度增加的结果。

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地球10万年气候周期性变化原理与未来气候展望

进一步,我们需要继续追问邦德事件周期或全新世气候变化千年周期将会怎样发展,周期还会持续多久?图10是邦德给出的全新世北大西洋浮冰指数,显示1.2万年以来,地球已经经历了至少8次邦德事件周期。从图中可以看出北大西洋浮冰指数随时间在周期性振荡过程中呈现下降趋势,也就是说下一次暖期时,北大西洋浮冰大概率会比这一次暖期浮冰少。

图10.全新世北大西洋浮冰指数与邦德事件对应(红色趋势箭头线为作者加)

与此相类似,由Robert A. Rohde根据公开数据制作的全新世温度变化曲线[3],中间的黑线是局部温度变化的八项记录的平均值。温度变化周期与邦德事件浮冰指数正相关,且也呈现下降趋势,见图11下方,这是45万年以来最后1.2万年全新世的气候变化曲线放大图。图12是基于《中国五千年来气候变迁的初步研究》论文里的竺可桢曲线,叠加最近三次千年周期的邦德事件。注意横轴的时间是不等距时间,3000年到2000年时间距离被缩短,1000年到现在时间距离被放大。图显示夏商、周秦汉和隋唐宋时期的气温都是偏高的,中间受到最近三次邦德事件的影响,与商周交替、五胡南下和蒙满入侵这几次历史事件相对应。现在全球气候正处于“邦德事件0”或小冰期的回暖期。注意最近三次的邦德事件反映在中国区的反弹温度也是逐次下降的。

图11 地球10万年周期的冰期温度变化和全新世千年周期温度变化。Robert A. Rohde。(图片来源:Wikimedia Common,原图被纳入“全球变暖”项目中。红色趋势箭头线为作者加。)

图12. 竺可桢中国5000年气候变化曲线和最近三次邦德事件

因此,邦德事件周期的浮冰指数逐次减少和全新世气候周期性变化全球平均温度逐次降低,这不是偶然的。其内在原理是:扩大的冰川在下一次气候变暖时,更容易在暖流作用下,被融化而崩塌阻塞大洋暖流,造成气候转冷周期时会更冷,并且每一次振荡后,冰川都在扩大。当气候周期转暖后,反弹温度就难以超越上一次的周期最高温度。这似乎符合振荡衰减规律。

图11上方的三条曲线是由Robert A. Rohde根据公开数据制作的,显示45万年以来的南极温度的变化,以及与全球冰量变化的比较[3]。最上方的红色曲线,是基于全球分布的沉积物复合物测量值重建的全球冰体积;下方的蓝和绿两条曲线显示了南极洲两个地点的局部温度变化(EPICA社区成员2004,Petit 等人1999)[11],大约有10摄氏度的振幅。这三条曲线表现了同步的锯齿波形周期曲线,周期时间大约是10万年的间隔。从蓝、绿两条锯齿波形温度变化曲线看,每次周期开始有一个相对快速升温的过程,这个时间大约有1万年左右。例如,地球末次冰期的最盛期发生于约2.1万年前,如图11上方红色曲线显示此时全球冰体积最高,之后就是气温的迅速上升,到1.17万年前转入全新世。在每次10万年周期的气温快速上升之后,大约有9万年的时间,全球气温在相对幅度不是很高的周期振荡中下降。当全球气温降低10摄氏度左右,冰川发展到最盛期,然后温度又开始突然快速大幅度上升10摄氏度左右。其内部运作机理,可能仍然是赤道与两极能量输送有关。如图11最上方的红色曲线反映的全球冰体积与全球气温的同步关系,平均温度越低,冰体积越高(红色曲线下方为高),当冰川发展到最盛期时,南北向的大西洋暖流流动几乎完全断绝,热量只能在赤道积累,当积累到某一个临界点后,赤道地区暖流与南北球高纬度冰川之间形成冰火两重天,巨大的热力差,会让暖流快速融化掉“冰火”交界处的北大西亚洋浮冰和冰川,类似于火山或地震爆发,北大西洋进入北冰洋的通道重新被打开,赤道地区的热量被北大西洋暖流重新带进北冰洋,然后开始下一个10万年气候周期。在1万年快速升温之后的9万年里,每万年平均大约有8-10次的小振幅气候变化周期,也即邦德事件周期。

从图11还可以看出,在10万年和1000年气候周期之间,在万年时间尺度内还存在波动幅度较大的不规则温度变化,这是否受到了地球自身的其他因素如火山爆发、地球板块运动等影响,还有待继续观察和研究。

45万年以来,地球已经经历了4次完整的10万年气候变化周期,现在地球正处于第五次的10万年气候周期的开始阶段。全新世邦德事件的周期温度变化大致在3摄氏度范围内,相比于前四次10万年周期内相对振幅较大的小周期变化,本轮邦德事件周期平均温度变化相当稳定,从而培育了本次全新世人类文明的发展,迄今还没有因为气候原因遭受到太大的中断夭折。在一定程度上,全新世气候变化周期塑造了一万年以来的人类文明中心的地域发展轨迹,并呈现出某种程度的地域跷跷板效应。从邦德事件千年小周期看,本次气候变化小周期还处于上升和高温阶段,其后至少还有几百年左右的相对平稳下降期,然后开始下一轮循环。从10万年气候变化大周期看,本轮气候大周期时间已走完约五分之一,人类需要面对未来2-8万年时间内的气候剧烈变冷的考验。

据未经证实的所谓玛雅文明的记载,人类已经历了四次文明,现在人类正在发展第五次文明。据说上一次文明叫“亚特兰蒂斯文明”,发源自已经沉没的“大西洲”,但迄今未得到考古证实。不过,如果前“四次文明”确实存在的话,似乎与45万年以来的四次10万年气候变化周期存在对应关系。在气候剧烈变动期,人类文明被毁灭,地球生命重新洗牌。现在气候周期性变化机理,在NASA“上帝”之眼的帮助之下,可以得到证明。依靠目前人类已经和未来发展的技术,相信未来的人类有足够的智慧和能力,消除在北大西洋存在的剧烈变冷的因素,人工控制和调节北大西洋暖流输入到北极圈地区的热量,达到影响和调节地球气候的目的,从而避免人类文明因为气候剧烈变化而遭受灭绝的下一次危机。

参考文献:

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11.EPICA community members (2004). Eight glacial cycles from an Antarctic ice core, Nature 429:6992, 623-628, doi:10.1038/nature02599.作者简介

刘光保,原北京气象局工程师,1986-1994年于中国科学技术大学地球与空间科学系大气物理专业学习,获硕士学位,曾从事气候动力学、大气环境、雷电和云雾物理等方面研究。出版著作有《发现夏朝》和《文明起源》。

相韶华,深圳零一学院讲座教授,创始合伙人,数据安全专家。1984-1988年在气象系统担任研发工程师,研究领域涉及无人气象观测系统,卫星云图处理以及气候变化与朝代更迭等。长期关注气候周期变化对人类社会的影响。更多多参考

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相韶华 刘光保 | 全球气候暖化与产业转移

相韶华 刘光保 | 人类科技创新中心能回到北纬30度轴心带吗?

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