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中国火炉重庆和南京高温日变化与太平洋十年涛动
杨冬红，杨学祥
三大城市2004年、2005年相继宣布火炉摘帽后，如今情况又如何呢？南大余志豪教授告诉记者，重庆热力不减，武汉则有点看不清，但也可以摘帽，南京确实是凉快了，市民都有亲身体会。受地形所累而成为“渝炉”。重庆最热的时候是7~8月份的伏夏天，压轴戏是9月的秋老虎。2004年11月宣布告别“火炉”。根据重庆当地媒体发布的消息称，在近五百年中，重庆市平均10年有4年旱，是我国高温伏旱的主要频发区之一。该地气象专家介绍说，重庆市从1924年开始进行气温的仪器观测，其年平均气温变化趋势大致经历了“暖——冷——暖”三个周期。上世纪20年代中期到40年代为偏暖期，50年代到90年代中期为偏冷期，90年代中期以来又进入一个新的偏暖期。进入21世纪以来，重庆年平均气温持续偏高。特别是2006年发生了百年一遇的旱情，最高气温43.4℃，2100万人受灾，有媒体称：“这是一组发烫的数据”。通过权威统计来看，进入2000年以来，重庆的高温日始终是超过平均水平的。去年，重庆綦江有39个高温日。余志豪教授告诉记者：“今年6~7月，重庆气温仍然较常年偏高1℃左右。”而记者查阅当地气象资料得知，重庆綦江仅7月就有18个高温日出现。看来，重庆火炉摘帽还是有点急了[1]。
图1 重庆1951-2006年高温日数与太平洋十年涛动（PDO）对比[1，3]
重庆的高温日数与重庆的气温变化正好相反。由图1可以看到，1951-1976年为高温日高峰期，1977-1999年为高温日低谷期（中间有四次反向），2000年以后迅速上升，与太平洋十年涛动呈反向对应关系。
西北太平洋十年際氣候變化受太平洋十年濤動(PDO)支配。與ENSO一樣，PDO的特點在於海水表面溫度，海平面氣壓及風場的變化。PDO可分為暖相和涼相。PDO位於暖相時，赤道附近及北美洲沿岸的海水表面溫度異常溫暖，北太平洋中部的海水表面溫度則異常清涼。PDO的涼相與暖相的海水表面溫度相反。每個PDO的位相一般持續20-30年。在PDO暖相和涼相時，冬天海平面溫度(顏色代表)，海平面氣壓(等線代表)及海表風力(箭咀代表)異常的典型分佈（见图2）[4]。
图2 太平洋十年涛动的暖位相（暖相）和冷位相（凉相）温度、气压和风力分布[4]
图3 1900-2000年太平洋十年涛动海表温度异常和海平面压力异常[5]
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，北美大陆附近海面的水温就会异常升高，而北太平洋洋面温度却异常下降。与此同时，太平洋高空气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时，情况正好相反。值得注意的是，在20-30年的冷/暖位相中，存在短期的反向指数，如1959-1961年（冷位相中的暖指数）和1989-1991年（暖位相中的冷指数）（见图3）[5] 。它们和全球的气温变化有很好的对应关系[6]（见图4 ）。1959-1960年为月亮赤纬角最小值年，弱潮汐南北震荡导致海温上升；1986-1988年为月亮赤纬角最大值年，强潮汐南北震荡导致海温下降（1986-1987年发生厄尔尼诺暖事件，导致低温后移3年）。
图4 1900-2000年全球气温变化与太平洋十年涛动的对应关系[119]
在过去 150 年中全球的平均气温已上升。从 1961 年到 1990 年这段时期是图4. 2. 4的对照点，在 0 处用水平线条表示。此图显示与这一平均数相比每年气温的异常或起伏程度。用蓝点或红点表示给定年的全球平均气温。例如，1900 年这一年的气温就比 1961 年到 1990 年的平均气温低 0.2℃。本记录中最热的一年是 1998 年，几乎比 1961 年到 1990 年的平均气温高 0.6℃。蓝色和红色的粗线描绘 5 年期的全球平均气温。例如，1998 年 到 2002 年的平均气温（图中 2000 年位于其中点位置）比 1961 年到 1990 年的平均气温高 0.4℃。1958 年到 1962 年的平均气温（图中 1960 年位于其中点位置）正好与 1961 年到 1990 年的平均气温相当。该图表根据 East Anglia 大学气候研究中心的数据绘制。1940-1980年的低温时期确实存在[6]。
对比图3和图4，我们可以看到，在全球变暖的大背景下，太平洋十年涛动的冷位相（1890-1924年和1947-1976年）与全球低温气候对应，暖位相（1925-1946年和1977-1999年）与全球变暖对应。不仅如此，1959-1961年冷位相中的暖信号和1989-1991年暖位相中的冷信号也准确地对应相应的气候波动。这种准确的对应关系为我们预测全球气温变化提供了可靠的方法。1959-1960年为月亮赤纬角最小值年，弱潮汐南北震荡导致海温上升；1986-1988年为月亮赤纬角最大值年，强潮汐南北震荡导致海温下降（1986-1987年发生厄尔尼诺暖事件，导致低温后移3年）。潮汐强度与海温有很好的对应关系。
太平洋十年涛动与高温日的反向对应关系在南京也有典型表现。在太平洋上存在一个气压“跷跷板”，它的浮浮沉沉影响到大陆地区的火炉迁移。吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授认为，南京的热力周期变化就与这个拉马德雷现象（亦称太平洋涛动）十分吻合[1，7]。
南京大学专家告诉记者，在澳大利亚有一个达尔文市，其附近为“暖水区域”，而在东太平洋的塔希提岛，附近则为“冷水区域”，科学家发现，这两个地方就好像一个跷跷板，当一个地区气压高，另外一个高空气压就低，而随着气压以及风力的变化，冷、热水往往随风吹到另外一边，形成波涛状的现象，海水温度就悄然起了变化。可不要小看海水温度变化，如果海洋温度下降，大气上升运动减弱，降水也随之减少，甚至会出现拉尼娜和厄尔尼诺现象以及影响台风的生成，全球天气就得“感冒”，甚至影响到火炉的变迁[1]。
杨学祥教授告诉记者，这是个很有趣的现象，科学界把这个现象称为拉马德雷现象，亦称太平洋涛动。它造成的全世界冷暖周期为20年，与南京热夏、凉夏20年一变相对应。根据杨学祥教授的研究，拉马德雷现象有如下变化，1890年-1924年为冷周期，对应20世纪初全球气候变冷；1925年-1946年为暖周期，对应20世纪30-40年代气候变暖；1947年-1976年为冷周期，对应20世纪60-70年代气候变冷；1977年-1999年为暖周期，对应20世纪80年代气候迅速变暖。根据研究表明，1950年-1975年，拉马德雷现象正处于“冷周期”，南京则处于“热夏周期”；1977年-1999年，拉马德雷现象处于“暖周期”，南京则处于“凉夏周期”。尽管与南京冷热相反，但周期却是惊人的相似[1，7]。
太平洋十年涛动冷位相和暖位相变化与重庆和南京的高温有反向相关性，太平洋十年涛动的最新变化值得关注[8]。
参考文献
1．专家解读三大火炉现状：武汉南京可摘帽。2008年08月29日02:47 现代快报。http://news.sina.com.cn/c/2008-08-29/024716192267.shtml
2．太平洋跷跷板作怪 传统火炉纷纷摘帽。2008年08月29日02:47 现代快报。http://news.sina.com.cn/c/2008-08-29/024716192467.shtml
3．华盛顿大学。The Pacific Decadal Oscillation (PDO). http://jisao.washington.edu/pdo/
4．香港天文台。气候变化。香港天文台製作的「氣候變化」教材套。http://203.129.68.8/climate_change/resources_c.htm
5．Mantua, N.J. 1999 : The Pacific Decadal Oscillation. A brief overview for non-specialists, to appear in the Encyclopedia of Environmental Change. http://www.atmos.washington.edu/~mantua/REPORTS/PDO/PDO_egec.htm
6．Schlumberger 。全球气候变化及能源 气温变化历史记录。http://www.seed.slb.com/zh/scictr/watch/climate_change/change.htm
7．杨学祥，杨冬红. 2008年低温多震：南京“凉夏周期”与拉马德雷现象. 发表于2008-8-19 7:00:08科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=35434
8．杨冬红, 杨学祥. 海洋中和海洋边缘巨震是调节气候恒温器理论的检验[J]. 西北地震学报. 2005, 27(1): 96
附图见：杨冬红，杨学祥. 中国火炉重庆和南京高温日变化与太平洋十年涛动. 发表于2008-8-29 7:18:54科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=36583
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