历史时期火山喷发对中国气候的研究成果

专门研究1600年怀纳普第纳火山喷发气候效应的论著比较少。据笔者所知，迄今可能仅有1998年6月4日的《自然》（Nature）杂志发表的两篇重点论述怀纳普第纳火山喷发的气候效应与全球影响的论文（Briffa等，1998年；De Silva & Zielinski，1998年），以及一篇专题评论（Pyle，1998年）。这三篇高水平论著，弥足珍贵。

布里法等（1998年）根据树轮记录，集成了北半球过去600年夏季（4～9月）气温变化序列，发现1601年夏季是1400年以来最冷的一个夏季。这意味着要么怀纳普第纳火山喷发的气候效应在过去被大大低估，要么还存在一个与之同时的大规模未知火山喷发（Briffa等，1998年）。德·席尔瓦和泽林斯基（1998年）经过分析南极和格陵兰冰芯的火山灰沉积，证明怀纳普第纳火山喷发对平流层造成了很大的扰动，确实是历史时期全球最大规模的火山喷发之一。派尔（Pyle，1998年）归纳了欧洲历史文献资料记录的1601年异常低温：1601年夏天异常寒冷，在整个英格兰，6月非常寒冷，每天早晨都降霜；在意大利，冰冷的天气持续到7月，1601年大多数日子天空都是阴沉的（Pavese等，1992年；Pyle，1998年）。

此外，有部分论文涉及怀纳普第纳火山喷发气候效应问题。

琼斯（Jones）等（1995年）综合北美洲和欧洲西部树轮资料，发现1601年夏季是北美洲和欧洲西部1600年以来最为寒冷的，其可能原因是怀纳普第纳或与之同时发生的其他大规模火山喷发。

布里法（Briffa）等（1992年）重建了1600～1982年北美洲西部夏半年（4～9月）平均温度变化，发现1601年是最寒冷的，并指出其可能原因是怀纳普第纳火山喷发。

树轮记录中的霜轮（Frost ring）和浅轮（Light ring）也是指示生长季节异常低温的有效指标。La Marche & Hirschboeck（1984年）在美国西部和加利福尼亚白山（White Mountains）树轮记录中发现1601年存在显著的霜轮事件。菲利翁（Filion）等（1986年）与山口（Yamaguchi）等（1993年）在加拿大魁北克布什湖（Bush Lake）的树轮记录中发现1601年与1603年存在显著的浅轮。山口等（1993年）还指出是1601年前后一次大规模火山喷发导致了北美洲许多地区短期的降温，而这次火山喷发可能是1600年怀纳普第纳火山喷发。

汉特米洛夫（Hantemirov）等（2004年）在西伯利亚西北部的极地乌拉尔（Polar Urals）和亚马尔（Yamal）地区的树轮记录中发现1601年存在显著的霜轮和浅轮，并指出这可能是1600年怀纳普第纳火山喷发的气候效应。

卢瑟福（Rutherford，2005年）发现1600年怀纳普第纳火山喷发后，北半球1601年暖季（4～9月）平均气温与年平均气温（1～12月）都异常偏低，但1600/1601年冷季（1600年10月至1601年3月）平均气温则异常偏高。

布恩根（Büntgen，2006年）基于树轮资料重建了欧洲阿尔卑斯地区755～2004年夏季气温变化序列，发现在大规模火山喷发（VEI＞4）后会出现持续数年的气候变冷，其中包括1600年怀纳普第纳火山喷发。

虽然，专门研究1600年怀纳普第纳火山喷发气候效应的论文以及涉及此问题的论文都不多，但由于研究历史时期气温变化的论著很多，实际上许多论著都能蕴含这方面的信息。

埃斯珀（Esper）等（2002年）综合树轮资料，集成了北半球温带地区831～1992年气温变化序列，其中1601～1602年出现显著异常低温。(www.xing528.com)

黄少鹏（Huang，2004年）综合现代气象记录和树轮、石笋等多种古温度记录，集成了一个1500～1980年北半球年平均气温变化序列，1601年是其中气温最低的一年。

曼（Mann）等（1998年）综合现代气象记录和树轮、石笋、冰芯、珊瑚和历史文献等多种古气候记录，集成了过去600年全球气温变化序列，1601年在过去600年北半球最寒冷的年份中列第23位。

1601年的异常寒冷得到北半球各地树轮记录的广泛证明。斯库德里（Scuderi，1990年）在内华达山脉地区（Sierra Nevada）的树轮序列中发现1601年存在一个显著的降温事件。在914年以来基于树轮记录的北乌拉尔夏季平均温度变化序列中，1601年在最寒冷的夏季中列第6位（Briffa等，1995年）。

此外，欧洲历史文献资料表明，冰岛1601/1602年冬季极其严酷（De Silva & Zielinski，1998年；Camuffo，1987年；Pavese等，1992年）。从1602年2月2日开始，意大利威尼斯的泻湖和所有运河都封冻了8～10天（Camuffo，1987年）。

伴随着1600年怀纳普第纳火山喷发，全球范围大多数的气温序列都记录到了显著的异常低温，但也有少数气温序列没有记录到显著的异常低温。例如：

库克（Cook）等（2000年）基于树轮资料重建了澳洲塔斯马尼亚岛公元前1600年以来暖季（上年11月～当年4月）气温变化曲线。奇怪的是，1600～1606年未见显著异常低温，却在1607～1608年出现显著异常低温，且为1400～1800年间最低气温（Cook等，2000年）。库克等根据树轮资料重建了尼泊尔加德满都1546～1991年雨季前（2～6月）气温变化序列，其中1600年后三年未见有显著异常低温。丘恩（Chuine）等（2004年）根据法国勃艮第（Burgundy）地区葡萄收获日期的历史文献记载，重建了该地区1370～2003年春夏季节（4～8月）气温变化序列，其中1600～1602年未见有显著异常低温。汉特米洛夫（Hantemirov）和希亚托夫（Shiyatov，2002年）根据树轮资料重建了过去4000年西伯利亚Yamal地区夏季气温变化序列，其中1600～1602年未见有显著异常低温。

我们认为，在全球性气候变冷背景下，存在一些区域分异，局部地区没有出现显著异常低温，这是正常的。但是，有些大区域的甚至半球范围的气温序列也没有记录到显著的异常低温，就有些令人费解。

卢特巴赫（Luterbacher）等（2004年）与肖帕基（Xoplaki）等（2005年）综合现代气象记录与斯堪的纳维亚、西伯利亚等地区的树轮、格陵兰冰芯和历史文献等古气温记录，集成了过去500年欧洲冬（上年12月～当年2月）、夏（6～8月）、春（3～5月）、秋（9～11月）四季气温变化序列。其中1600～1601年秋季出现显著异常低温，其他季节则在1600年后三年未见有显著异常低温。莫伯格（Moberg）等（2005年）综合各种古温度记录，集成了过去2000年北半球平均气温变化序列，其中1600年后三年未见有显著异常低温。

琼斯等（1998年）综合树轮、石笋、冰芯、珊瑚和历史文献等多种古气温记录和现代气象记录，集成了过去一千年北、南半球气温变化序列。在北半球，1601年是过去一千年最寒冷的年份；在南半球，1601年仅是一个比较寒冷的年份。令人费解的是，怀纳普第纳火山位于16°36′S，在南半球的气候效应反而不如北半球强烈。我们觉得，琼斯等（1998年）重建的南半球气温变化序列是综合了南半球6个气温序列，代表性还比较有限。相信随着南半球气温变化序列越来越多，空间覆盖越来越广泛，并在不同序列间互相对比印证，可以逐渐找到这一问题的答案。