世界天气反常问题 [复制链接]

第4版()
专栏：

世界天气反常问题
林之光
本报最近刊登了世界部分地区天气反常的消息后，引起了读者的注意。许多读者来信，表示希望进一步了解有关这方面的知识。为此，我们特刊登下面这篇文章。
天气反常是一个含义很广泛的范畴。除了温度和雨量的变化外，出现特大或特别持久的冰雹、强烈的尘暴、特别提早或延迟的霜冻以及持久的干旱等，都可称为反常天气。对全世界来说，个别地区出现这类或那类的反常天气，不仅是完全可能的，而且应该说是正常的。如果全世界的天气都是“循规蹈矩”，那么，和全世界大部地区都出现反常天气一样，这种“循规蹈矩”也是反常的。因此，由于根据的情况不同，“反常”的含义就不一样。
很多科学家都从太阳活动来寻找天气反常的答案。
因为太阳热量是地面天气变化的能源，所以，有些科学家首先从考察太阳常数（垂直于太阳光线的大气上界处每平方厘米面积上一分钟内所得到的热量，大约等于二卡）的变化入手。可是，考察结果发现它的数值变化很小（有人甚至认为小于1％），不能说明对天气反常有什么影响。
科学家们以后经过不断的观测和研究，才发现太阳活动的物理过程和地球上高层大气的物理变化有着密切的关系：当太阳活动剧烈的时候，地球上高层大气中看不见的微粒流和紫外辐射强度，可以几十倍或几百倍地增长，而微粒流的增长，可以引起电离层和地磁场的扰乱，同时激发高空带电的离子，从而引起极光，以及紫外辐射的增强，可以使高层大气突然剧烈增温等。
近十多年来，各国科学家在太阳活动对地面逐日气象状况的影响问题上，也进行了不少研究。大量的计算都说明：在太阳活动剧烈的时候（例如黑子数增多、色球层爆发等），即所谓关键日前后，地面气压场会出现显著的变动。有些研究还认为，色球层爆发后，欧洲的雨日一般有增加。还有人利用日冕的两条线谱作为太阳活动的指标，也得出了太阳活动与美国中西部地区先热后冷的气温变化和雨水的多少，有着一定的关系。
由于地面天气主要是由大气环流——空气大规模的比较持久的流动所决定，气象学家就进一步研究了太阳的活动对于低层大气环流的影响。现在很多人都认为，在太阳活动比较宁静的年份里，地面上一般是以纬向（东西向）环流为主，而在这种环流的控制下，气候基本是正常的，天气也比较稳定。在太阳的活动较强的时候，往往是南北运动的经向环流比较活跃。
如果我们观察太阳黑子数的逐年变化曲线，就会发现，它每隔十一年左右，便出现一个极高值，而且近百年来，这个极高值是一次比一次高。比如，1947年的极高值超过了当时所有的黑子预报数字，从而打破了一百八十年的纪录。1957年至1958年的极高值黑子数，则比1947年更多，创造了有观测以来（二百多年）的最高峰。在极高值附近，即在太阳的活动比较强烈的年份里，世界上都可能出现天气反常的现象。因为这时候由于南北方向运动的经向环流占优势，热带和极地空气的交换必然很频繁而且很强烈，于是，暖空气就常常跑到遥远的北方而出现奇暖，冷空气则旅行到了极南的领域而发生严寒。同时，在冷、暖空气的交界面上，很容易出现雪暴、大风和暴雨，以致酿成洪涝灾害。今年6月初法国的里尔、巴黎和巴西的圣保罗出现的反常低温，就是因为受到猛烈冷空气侵袭的缘故；土耳其和印度出现的酷热，则与强大暖空气的北上有关。
但是，应该指出，天气的实际情况常常是很复杂的。经向环流并非绝对是灾害的伴侣，而纬向环流也不一定是风调雨顺的赐予者。物极必反的道理在这里是可以适用的。应该说，在两种环流协调地交替出现，而以纬向环流为主的均势时期中，天气才是比较正常的。因为适当的经向环流可以调节南北温度，并使雨水得以均匀分配。了解了这个道理，就不难理解，为什么在纬向环流长期控制下的我国中南地区，也会发生持续的干旱。
太阳活动影响地球大气的问题，特别是它通过怎样的方式从高层大气来影响地面天气，即所谓“机制”问题是很复杂的，虽然这方面已经有几种假说，但还很不成熟。甚至还有个别科学家认为，太阳活动和地面天气的变化没有明显的关系。有些科学家则认为这类研究的论据还不够充分。这些情况说明，目前我们对这个问题只不过处于略知其然而不知其所以然的阶段。在问题还没有完全弄清楚之前，我们不应该把地球上的反常天气的出现，全都归之于受太阳活动的影响。