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全球调温:海洋洋流和风力的热量再分配

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,这一拨款申请没有得到批准。而分支洋流的最北端,在风力驱使下围绕着冰岛的“低地”不断向东急行,在欧洲海岸堆积积累的海水可以说是全球相同纬度海域中最温暖的海水。这三个“水龙头”的变化调节决定了大西洋东部海域海面温度的变化,并极大地影响着欧洲天气变化和北冰洋海事情况。海洋洋流和风力对整个地球的热量再分配所做的贡献可谓各占半壁江山。大气层可以对海洋起到升温或是降温的作用。

全球调温:海洋洋流和风力的热量再分配

南方以南,风暴骤起,冷却了北方以北。

——《约伯记》

人们首次提议建设巴拿马运河的时候,这个项目曾在欧洲引起了非常严肃尖锐的批评。尤其是法国人,抱怨这样一条运河将会让赤道洋流无法进入太平洋,这样一来欧洲大陆就再无法享受墨西哥湾流的温暖,欧洲冬季天气情况将会因此变得极其恶劣。警醒的法国人虽然在海洋动力预测上大错特错,但是他们的根本原则认知非常正确——气候特征与海洋循环运动之间有着密切联系。

任何刻意改变(或者蓄意改变)洋流模式的周期性方案,都会同时肆意改变气候特征。我们了解到,有一些项目准备分流从亚洲海岸远道而来的冰冷亲潮,还有些项目准备控制墨西哥湾流。美国议会约在1912年时,曾被要求批准拨款,准备从开普雷斯开始向东建设跨越大浅滩的码头,以便能阻挡从北冰洋南流而来的冰冷海水。这一计划的提倡者相信如此一来,墨西哥湾流摇曳前行的位置会更靠近北美大陆,从而可以给冬天带来温暖。然而,这一拨款申请没有得到批准。即使当时资金可以到位,工程师们也完全没有能力——未来也没有——成功地控制海洋洋流的运动。而且即使人们侥幸成功了,大多数计划也会产生跟前期预计所不同的后果。例如,假如墨西哥湾流的位置可以变得更靠近美国东海岸一些的话,那样我们的冬天实际上将会更难熬,而不是更温暖。北美洲大西洋沿岸上东风肆虐,席卷着一切冲向海洋。我们将几乎得不到墨西哥湾流上层空气团的照拂,但是湾流及其温暖海水,其实已经对我们的天气产生了一定影响。冬天冷风会在重力的驱使作用下,下沉到温暖海域上的低压区域内。1916年的冬天,湾流温度高于正常水平,而东海岸却度过了一个冰冷多雪严重到很多人深深刻进记忆里的冬天。如果湾流的位置进一步向岸移动,那结果就是冬天会更加寒冷,陆地内部寒风呼啸得更加猛烈——而不是风和日丽。

但是,如果北美洲东部的气候并不是由墨西哥湾流所决定的话,处于下游位置的陆地气候就会大不一样。从纽芬兰浅滩开始,墨西哥湾流的温暖海水就开始在肆虐西风的驱使之下向东流去。然而,东流的海水几乎立时立刻就会形成不同的分支。其中,一条分流向北流入格陵兰岛的西部海岸;费尔韦尔角周围也有温暖海水分支汇入去对抗东格陵兰洋流带来的大量冰块;还有分流流经冰岛的西南海岸,最终迷失于北冰洋中,但其在迷失之前也给冰岛的南部海岸带来了一些温和影响。但是墨西哥湾流(北大西洋漂流)的主要海流都是向东流去,并且很快就再次分流了。这些洋流分流最南端到达了西班牙和非洲,由此再次汇入赤道洋流。而分支洋流的最北端,在风力驱使下围绕着冰岛的“低地”不断向东急行,在欧洲海岸堆积积累的海水可以说是全球相同纬度海域中最温暖的海水。比斯开湾以北的海域中就能感受到这种影响。洋流不断沿着斯堪的纳维亚海岸向东北方向流动,并发散出许多侧向支流,辗转西向给极地岛屿带来了温暖海水的气息,并在各种错综复杂的漩涡浪花里跟其他洋流不断地融合汇合。斯匹次卑尔根岛西海岸就恰好在其中一条湾流支流的温暖之下,即使在极地夏天里也能绽放明艳靓丽的花朵;而东海岸却在极地洋流的笼罩之下,始终荒芜不毛。温暖海流流经北角后,开阔流入哈默菲斯特和摩尔曼斯克这样的港口城市。要知道对岸的波罗的海,即使在800英里以南的里加市,还都是一片冰封雪飘。大西洋海水最终消逝在北冰洋的冰天雪地中,北冰洋中新地群岛海域是大西海海水留下的最后点滴痕迹。

尽管墨西哥湾流温度每年都在变化,但一直是一股温暖海流。但看似微小的温度变化却对欧洲的气象温度产生了深远的影响。英国气象学家,C.E.P.布鲁克斯教授曾将北大西洋比作一个“超大浴缸,有一个热水龙头和两个冷水龙头”。其中的“热水龙头”就是墨西哥湾流;而那些“冷水龙头”则指东格陵兰洋流和拉布拉多洋流。热水来源的流量和温度总是变化不一,但冷水温度始终几乎保持稳定持续,而在流量上的变化相当巨大。这三个“水龙头”的变化调节决定了大西洋东部海域海面温度的变化,并极大地影响着欧洲天气变化和北冰洋海事情况。比如说,大西洋东部冬天里即使极其微小的温度升高也意味着欧洲西北部的冰雪覆盖会提早融化,那也就意味着大地会提前复苏,春耕也会提早开始,这样这一年里会有更好的收成。而这也意味着春天在冰岛附近几乎没有冰,也就是说巴伦支海上漂流的冰块数量将在一两年后消失殆尽。欧洲的科学家们已经充分明晰地论证了这之间的关系。也许有一天,想知道欧洲大陆的长期天气预报,就必须了解部分海域的温度才能得出结果。但是目前来说,人们没有途径能去收集足够大的海域面积温度,还没有办法能按一定间隔频率去收集得到温度数据。[1]

海洋,对于地球整体来说,是个极大的调温器,能极大地保证地球温度的稳定。海洋也因此一直被描述为“太阳能的储存站,在能量过剩的季节里不断储存能量,而后在急需能量的季节里默默奉献”。如果没有海洋,地球将承受人们难以想象的严酷极端天气。因为海水覆盖了地球表面3/4的面积,并且地球外所包裹的地幔的构成物质也并不具有与海洋比肩的属性。因此,海洋是绝佳的热量吸收器和辐射器。借助海水强大的热能容量,海洋可以从阳光中吸收大量热量,而并不会变成人们所认为的“炎热”,同样,海洋在失去大量热量后在人们看来也不会那么“寒冷”。

海水的“热与冷”可以借助洋流运行机制,传播分布到数千英里范围之外。如果人们要去追寻海洋中温暖海水的运动轨迹,甚至可能需经历7000英里的远途跋涉,经过一年半的时间,然后才会明晰地溯源回南半球的信风带。海洋的再分布功能也倾向于改善地球在太阳照射下的受热不均问题。也就是说,海洋洋流会将炎热的赤道洋流带向极地,又会从极地将冰凉的拉布拉多洋流、亲潮等洋流带回赤道,这其中深层海流甚至发挥着更重要的作用。海洋洋流和风力对整个地球的热量再分配所做的贡献可谓各占半壁江山。

在海水和海洋上层空气之间的细微交接处产生了一系列重要作用,影响到地球上绝大部分地区。

大气层可以对海洋起到升温或是降温的作用。大气层会接收海水蒸发产生的水蒸气,而大部分盐分都留在了海水中,从而提高了海水的盐度。随着包裹着整个地球的整体空气质量发生改变,大气层施加在海面上的压力也在不断变化,使得压力高的海域海水不断压缩,而压力低的海域海水不断得到补充。风力的驱动作用之下,空气紧紧带着海洋表层海水逐渐升高而形成海浪,并不断驱动着洋流前行。迎风海岸的海平面不断在降低,而背风岸的海平面不断上升。

但是海洋对大气的控制力度更高。海洋对大气温度和湿度的影响远远超出从大气到海洋所进行的小小热量转移。一定量海水温度升高一度所需的热量是相同体积空气升高相同温度所需热量的3000倍。一立方米水温度冷却1摄氏度所释放出的热量可以让3000立方米的空气温度升高相同幅度。我们也可以再举一个例子,一米深的海水温度下降1摄氏度释放的热量可以让33米厚的空气温度升高10摄氏度。空气温度与大气压之间有密切联系。当空气温度较低,气压就趋于升高;而温暖空气就会产生较低的气压。因此,海洋和空气之间的热量转换会改变气压的高低,这对风向和风力强度产生了极为深远的影响,也影响着海上风暴的行进路线。

海洋上空仅有6个高压中心带可以勉强算是永久高压带,南北半球各有3个。这些区域不仅仅对周围陆地气候有控制作用,也会对全球气候产生整体影响,因为这些区域是全球大部分主要风力的孕育摇篮。信风分别产生于南北半球的高压带。强大信风虽然吹拂在广阔无垠的海面之上,却能始终保留着自身的独立性;只有那些对信风产生打扰,造成信风混乱改变的陆地才会反过来受到信风的影响。

冬季其他海域上的低压带会大规模发展,笼罩在高于周围陆地温度的海域之上。这样的海域也不断吸引着其他低气压和气旋风暴的前来;这些海洋风暴要么是急剧席卷而来,要么就是从陆地边缘绕过。所以冬季里的海洋风暴会围绕冰岛低压展开,越过设得兰群岛和奥克尼群岛,长驱直入北极海和挪威海;还有其他的海洋风暴会在斯卡格拉克海峡和波罗的海上空的低压控制下,进入欧洲大陆内部。所有影响条件中,冰岛南部温暖海域上空的低压区域或许才会决定欧洲冬季的气候特征。

海洋是海洋或陆地上的大部分降雨的主要来源。海风中所携带的丰富水蒸气在温度变化时就会凝结成雨而降落。欧洲降雨的大部分来源是大西洋海水的蒸发。在美国,来自墨西哥湾和大西洋西部热带海域的水蒸气和温暖空气融合在一起,在密西西比河河谷中吹起阵阵习风,也给北美洲东部带来了阵阵降雨。

一个陆地地区是否能真正享受海洋的温和气候调节,还是只能直面严峻极端的大陆性气候,取决于洋流风力运行模式和此陆地地区产生的减弱作用,而不是陆地距海洋距离的远近。北美洲东海岸上因为西风的大肆肆虐,几乎接收不到海洋的任何馈赠优待。而对面的太平洋海岸则沐浴在驰骋数千英里海域西风带的必经之路中。太平洋的湿润呼吸带来了温和气候,在加拿大的不列颠哥伦比亚省,美国的华盛顿和俄勒冈地区都造就了浓密雨林;但是海洋没有办法施展全力,因为一条与海洋平行的狭长山脉带在很大程度上起了限制作用。而欧洲恰好相反,张开臂膀向着海洋完全开放,“大西洋气候”也就得以深入内陆,影响远达数百英里。

虽然接下来的话听起来自相矛盾,但是世界上真的有不少干旱沙漠地区,应该怪罪距离海洋过近的这个问题。智利北部的阿塔卡马沙漠和非洲南部干旱的喀拉哈里沙漠都跟海洋关系密切到令人好奇的地步。无论这些海洋荒漠出现在哪里,都会发现环境条件中有这样的组合:西部海岸都有海风肆虐和一股冰冷的沿岸洋流。南美洲西海岸旁有著名而寒冷的洪堡海流在不断向北流向智利和秘鲁海岸——这个从太平洋海域奔向赤道洋流的巨大回流。而洪堡海流以寒冷著称,还有个原因是因为不断有深海海水上涌在持续加强海水的冷却。离岸冰冷海水的出现会导致内陆出现区域性干旱。凉爽海域上的凉爽空气所形成的向岸风不断在炎热午后向着炎热内陆行进。这些风一到达陆地,就要沿着高耸的沿海山脉上升,而海拔升高所产生的冷却作用远远大于陆地所起到的温暖作用,所以这里几乎没有水蒸气的凝聚。虽然海岸边的乌云密集和浓雾滚滚似乎一直在传达着下雨的希冀,然而只要洪堡海流还是继续沿着既定的航线流动,这一希冀就永远无法达成。智利境内,从阿里卡到卡尔德拉一带全年降雨量不足1英寸是常事。只要这个系统还能保持平衡,系统就会平衡到堪称优雅的地步。如果哪天洪堡海流暂时缺席,对这片陆地那无异就是毁灭性灾难。

洪堡海流会不规律性间或地偏离南美洲大陆,这时从北方南下的温暖赤道洋流就会取而代之。每当这时,就是南美洲大灾年的时候,因为这里的整体经济早已适应正常的干旱天气。在出现厄尔尼诺现象(以暖流的名称而命名)的年份里,倾盆大雨倾泻而至,原来应该在赤道区域才出现的暴雨冲刷在秘鲁海岸上干燥多尘的山坡上,土壤被冲走了,小泥屋按照字面意义“溶解”倒塌了,庄稼都毁了。海洋里情况更加糟糕,洪堡海流所滋养的冷水浮游动物群在温暖海水中全部死去,而那些早已习惯于在冷水中捕食为生的鸟类要么选择迁移离去,要么就要挨饿至死。

非洲海岸上,山与海的夹缝之中也流淌着同样冰冷的本格拉海流中段。凉爽下行的微微东风,虽自海洋而来却相当干燥,接触到炎热土地后湿度持水量明显增加。虽然冰冷海域上形成了薄薄雾气,不断在海岸上翻滚,但是整整一年之中“降雨”都是贫乏的代名词。沃尔维斯湾的斯瓦科普蒙德一年中的平均降雨量仅为0.7英寸。但同样的是,只有当本格拉海流在岸边流淌时,这一规律才能成立。如果这里的冰冷海流像洪堡海流那样撒手而去的话,这样的年份就毫无意外是一场彻头彻尾的灾难。

海洋所产生的变化影响在南北极地区间的优雅差别巨大到令人诧异。众所周知,北冰洋是一片几乎被陆地封锁的海洋,而南极洲是一块被海洋围绕的大陆。地球这种一端海洋一端陆地的平衡性是不是会对地球物理性质有深层重要的影响尚未可知;但人们所了解的是,这对两个区域的气候产生了显而易见的影响。

冰雪覆盖下的南极大陆,受到极地反气旋的控制,沐浴在一片冰冷的海洋之中。陆上疾风四起,不断地驱赶着任何试图温暖这片土地的力量。这片苦寒之地的平均温度从未高于冰点之上。裸露岩石上长满地衣,给岩石峭壁原本的荒芜贫瘠上覆盖了一层灰橘色的生命色彩,坚韧耐寒的水藻在白雪中到处点缀着些许红锈色。苔藓藏身在山谷和裂缝之中,以便减少跟风的接触。而高地之上只有为数不多的适应贫瘠环境的植物能够设法入侵,成功“落户”。这里没有任何陆地哺乳动物;南极洲上的动物群仅包含鸟类、无翅蚊子、一些苍蝇和微型螨虫。

这一切,跟北极夏天里的五彩缤纷的花朵形成了鲜明对比。北冰洋地区,除了格陵兰岛冰盖和一些极地岛屿之外,夏天的温度足以允许植物们将整整一年的生长都注入在这短暂而又温暖的北极夏天之中。极地区域内植物生长的界限不是由纬度决定,而是由海洋决定。温暖大西洋通过格陵兰海围绕陆地形成的缺口不断流入北冰洋,产生深远的影响得以渐次渗透。温暖大西洋海流注入冰冷北海所带来的柔和温暖能量,让北冰洋不论是在气候条件还是地理条件上都成了一个跟南极洲迥异的世界。

日复一日,年复一年,海洋主导着全球的气候变化。那漫长历史岁月中,地球气候之所以能够长期变化,背后的始作俑者是不是就是海洋?让地球经历了炎热—冰冷的变换和干旱—洪涝的转换?这背后有一个绝妙理论,这一理论将海洋深处隐含的事件跟气候周期性变化和其对人类所产生的影响都联系在了一起。瑞典卓越的海洋学家奥图·贝德森提出了这一理论,这位近百岁老人在1941年溘然长逝。贝德森教授在很多论文著作中从不同角度提及了这一理论的不同方面,最终逐渐整合成一体。很多科学家对这一理论都非常震撼,也有一些对其持怀疑意见。当时,几乎没有人相信深海中存在海水的动力运动。如今这一理论再次被现代海洋学和气象学所检视。最近,C.E.P.布鲁克斯曾这样评论道:“贝德森理论和太阳运动都有很充足的支持依据,而这两者都对自公元前3000年以来的地球气候实际变化有很大程度的影响。”

审视贝德森理论相当于审视人类历史。受基本自然力控制的人类从没真正理解这种力量的本质,或是从未认识到这种力量的存在。贝德森的成果可能是他一生所经历的环境的自然结果。他从出生一直到他93年后的逝世一直都是在波罗的海海岸度过,这是一片拥有复杂而奇妙水文现象的海洋。他的实验室始终俯视着古尔马峡湾那深沉海域,仪器在兢兢业业地记录着波罗的海入海口深处所发生的奇怪现象。随着海水不断向着内陆海渗透,表层淡水不断翻滚涌入;而深海中,海水和淡水间形成尖锐间隔不连续分层,好似空气和水之间的分界层。贝德森的仪器每天都展示出深海层的强烈脉动——深海波浪在不断前行。这一运动过程在一天之内每12小时达到最强水平,在每12小时间隔后逐渐减弱。贝德森很快在这些深海波浪和潮汐之间建立了联系,并称其为“月亮波浪”。随着经年累月地测量海浪脉动运动的高度和时长规律,它与潮汐周期变化之间的关系也一清二楚了。

古尔马峡湾的深层海浪中有些可高达100英尺。贝德森相信海洋潮汐流经北大西洋中的水下山脊,帮助形成了这些超高海浪,就好像海水在日月的牵引力下运动,远远运动到下游海域,高盐海水汇聚成山,而又支离破碎水花四溅,汇入无数海湾海峡。

贝德森的关注点非常有逻辑地从深海潮汐海浪转移到了另一问题——瑞典鲱鱼业变幻莫测的运气。他的家乡,布胡斯自中世纪起便是汉萨同盟重要的鲱鱼渔场。这一重要渔场经历了13、14和15世纪的洗礼后,继续在波罗的海狭窄海道上的松德和波尔茨等地操持着旧业。法尔斯特布和斯卡讷这样的小镇曾见证了这里渔业所不为人知的繁荣时期,那些带来财富的银光闪闪的鱼儿们曾经取之不竭,但突然一夜之间,渔业繁荣就戛然而止了,因为鲱鱼离开了北海再也不进入波罗的海——这让荷兰得以享受富裕,而瑞典只剩下了贫瘠。鲱鱼为什么不再前行?贝德森认为这背后的原因可以追溯到他实验室中不停运动的记录笔。这支笔所记录的便是古尔马峡湾深海中的水下海浪的运动规律。

贝德森发现,这些水下海浪随着正常潮汐的高度幅度变化而变化,并根据天文计算,得出结论潮汐海浪强度最高的时候是在中世纪——也恰恰是波罗的海渔业的繁荣时期。日、月、地球会在冬至日时运行到特定位置,升时对海洋产生的牵引力也达到最大。每18个世纪天体才会运行到这一特定位置。中世纪阶段就恰好在这一特定位置,所以当时,巨大的水下海波裹挟着巨大压力通过狭窄航道进入了波罗的海,而鲱鱼群也跟着“水山”蜂拥而至。后来,潮汐幅度逐渐减弱,鲱鱼就留在北海、波罗的海之外。

贝德森很快又意识到另一个重要事实——自然地质史中,充满“巨型潮汐”的那几个世纪里“不同寻常到令人惊讶”的事件可谓是家常便饭。极地冰遮挡住了北大西洋的大部分海域。北海和波罗的海海岸被狂暴的风暴洪水重置成一片废墟,冬季气候条件恶劣严苛到难以言表,而由于这样酷寒的气候,地球上所有人口稠密的地区几乎都发生了政治经济动荡。难道这些事件跟深海里人们看不见的海浪运行有关?难道深海潮汐不仅影响渔业,也会影响人类生活?

贝德森聪慧的大脑从这一想法入手,进而发展出了气候变迁理论,并在1912年发表的《历史和史前时期的气候变化》[2]一文中进行了阐释。他通过整合科学性、历史性和文学性证据,说明了气候长期转变如何随海洋潮汐周期的变化而变化。世界上最近发生的最大潮汐和气候最严苛的时期都发生在约1433年。这一年所造成的影响实际上在这前后的多个世纪里都可以感受到。550年展现出来了最小的潮汐效果,下次发生可能在2400年。

距离人们最近的温和气候期内,欧洲沿岸和冰岛格陵兰岛海域都几乎不知晓冰雪为何物。维京人得以在北海上自由航行,僧众修道士们得以在爱尔兰和冰岛“神地”之间来回穿梭,并且大不列颠和斯堪的纳维亚国家之间也有便捷交往。根据萨迦长篇传奇故事的叙述,红头发的埃里克当年航行到格陵兰岛时,他“穿越海洋中间的冰川来到陆地,从这里他一路沿着海岸向南,寻找适宜居住的土地。第一年,他在埃里克岛上度过了冬天……”这一切大约发生在984年。萨迦传奇故事中从没有提及,红头发的埃里克在探索岛屿几年之后困扰于浮冰之中的情况,甚至格陵兰岛附近或是格陵兰岛和瓦恩岛之间从未被提及有浮冰出现。最近几个世纪里,如果想根据萨迦所描述的埃里克的航线——从冰岛直接向西前行而又沿着格陵兰岛东海岸行进——这是根本不可能完成的任务。萨迦故事在13世纪第一次提出警告,建议在格陵兰岛周围航行时不要直接向西驶向冰岛,因为要考虑到海上的冰块,但是当时还没有推荐新航线。然而到14世纪末的时候,曾经的航行路线就被废弃了,新航线更偏向西南以便躲避冰块。(www.xing528.com)

早期萨迦故事中提到格陵兰岛上有丰富优质的水果,当地还放牧着相当数量的牲畜。挪威地区中人类曾经生活的地区如今成了冰川脚下。爱斯基摩传说中提到的不少古老的房屋教堂如今都被淹没在冰雪之下。丹麦哥本哈根国家博物馆派出的考古探险队虽然从未能找到这些古老传说中小乡村的遗迹,但是挖掘工作也说明人们当时曾经的居住气候条件必然比现在的条件要温和得多。

这种温和到有点儿乏味的气候是从13世纪开始恶化的。爱斯基摩人曾经因为北部渔场全被冰封而饿肚子,便只好开始给别人制造突袭,他们开始攻击在阿亚拉利克海湾居住的西部人类。约1342年,东部部落进行了官方行动,以至于几乎没有一个部落幸存——只剩下几头牛。东部居住点也在1418年后不久被全部荡平,房屋教堂都被付之一炬。冰岛和欧洲的航船越来越难以抵达格陵兰岛,岛上居民只能依靠岛上的自有资源为生,这也是格陵兰岛居民之所以会遭受如此的战争暴动的部分原因。

欧洲也在13、14世纪经历了一系列不寻常的事件和灾难,可谓对格陵兰岛所经受的气候激变而感同身受。荷兰的海岸线全被风暴洪水所摧毁。根据古老的冰岛传说,14世纪早期的冬天里,狼群会踏着冰从挪威一路到丹麦。整个波罗的海冻结后,瑞典和丹麦的岛屿之间形成了一座坚实的冰桥。行人马车在冰冻的海面上如履平地,甚至还在冰上建设了旅舍来提供住宿服务。冰冷的波罗的海似乎也改变了冰岛南部低压带所催生的风暴航向。这也导致了当时的欧洲南部都出现了不同寻常的风暴、庄稼歉收、饥荒和贫困等现象。冰岛文学中也充满着各种14世纪火山爆发等自然灾害的故事。

根据潮汐理论,曾经发生的这些严寒和风暴中,到底哪些应当是在公元前三四世纪发生的呢?早期文学故事和民间传说中隐含着影影绰绰的暗示。冰岛《埃达》诗集中,所有黑暗血腥的篇章都是在描述一场大祸临头的自然灾害,即芬布尔之冬,又或称为诸神的黄昏,风雪冰霜统治着世界长达数个世纪。当公元前330年,皮西亚斯航行到冰岛以北的海域时,曾提到,他所见的是一片噩梦般萧索凝固而死气沉沉的海洋。早期历史中,北欧族群在充满风暴、洪水等恶劣气候灾难的驱使下,只能进行无休无止的迁移——也就是“野蛮人”夺取罗马后不断向南迁移——都留下了令人震惊的暗示证据。海洋的大规模泛滥摧毁了北欧日德兰半岛上日耳曼人和辛布里人的家园,令其不得不举家南迁至高卢。德鲁伊教团员间有传说,认为其祖先是从遥远的莱茵河彼岸在敌人的驱逐下踏上“征服海洋的伟大行程”。约在公元前700年,曾在北海海岸上发现的琥珀贸易路线突然转移到了东海岸。原来的路线沿着易北河、威悉河和多瑙河,穿过布伦纳山口到达意大利。而新的路线沿着维斯瓦河行进,这说明波罗的海是当时的水源来源。风暴洪水或许摧毁了早期的琥珀产区,也就是说18个世纪以后,洪水再次入侵了相同的位置。

在贝德森看来,所有这些气候变化的古老记录都在说明着大西洋上海洋循环的周期变化。他曾这样写道:“任何能影响气候的地质变化都不是过去六七个世纪所发生的。” 在他看来,所有这些洪水、泛滥、冰封等现象的本质,都说明海洋循环出现了错位混乱。贝德森通过古尔马峡湾海的实验室对已有的气候变化的分析,发现潮汐导致的海面下海浪搅乱极地深海而导致了这种错位混乱。这些海域中的海面潮汐运动尽管相当微弱,却在深海形成了相当强劲的推动力,尤其是在淡水冷水跟盐水暖水的相对分界线上。每当强劲潮汐推力出现的年份里,温暖的大西洋海水都会从深海中以惊人数量涌入北冰洋,在冰下暗流涌动。数千平方英里坚固如铁的冰块竟开始渐渐融化破碎。数不清的浮冰碎冰进入了拉布拉多洋流,向南汇入了大西洋。这改变了海面洋流循环模式,非常密切地影响了风力、降雨、空气温度。浮冰很快就碰撞在墨西哥湾以南的“新大陆”上,使得湾流航线更向东偏移。通常会使格陵兰岛、冰岛、斯匹次卑尔根岛和北欧区域和煦温暖的温暖洋流发生偏转,冰岛南部低压带的位置也会发生偏转,从而进一步对欧洲气候产生了直接影响。

尽管极地区域真正的灾难性变化要每18个世纪发生一次,据贝德森认为,不同间隔期——比如每隔9年、18年或是36年——内也有节律性事件发生,这是由于其他潮汐周期的影响,并且也会在短期内产生相对缓和的气候变化。

比如1903年,人们始终记忆犹新的是,北极冰盖的集中破裂,对斯堪的纳维亚渔场产生了深远影响。鳕鱼、鲱鱼和其他鱼类都再也不能沿着海岸从芬马克和罗弗敦群岛洄游到斯卡格拉克海峡和卡特加特海峡。 那一年,一直到5月份,巴伦支海大部分海域都在冰块的覆盖之下,冰层边界比以往任何时候都要接近穆尔曼和芬马克海岸。成群的北极海豹来到这里,一些种类的北极白鲑甚至将迁徙延伸到了克里斯蒂安娜峡湾,进入了波罗的海。地球、月球和太阳正好处于一年中产生第二大潮汐牵引力的相对位置上,这时就出现了冰块的爆破现象。1912年发生了类似的现象,又是一个多冰拉布拉多海流的年份——恰恰在这一年出现了泰坦尼克号的灾难。

如今我们每个人的一生中都在见证气候的惊人变迁,而有趣的是,奥托·贝德森的想法可以给出一个合理的解释。现在看来,自1900年后,极地气候所发生的变化确实毫无疑问,到1930年就显著到令人诧异的程度,并逐渐渗透到亚北极区和温带区域。世界那寒冷的极点也开始明显变得越来越温暖了。

北冰洋气候温和变化趋势表现中最明显的特征,莫过于北大西洋和北冰洋海域航行难度的显著降低。例如1932年,科尼波维奇号航船在北极航行史上第一次绕着法兰士约瑟夫地群岛完成了航行。而3年后,俄罗斯萨德柯号破冰船从新地岛北端一路航行至北地群岛以北,也就是北纬82°41’的位置——也是目前(译者注:作者成书年代)航船以自己能力所能到达的最北端。

1940年的夏日里,整个欧亚大陆北岸全部惊人地脱离了冰雪的笼罩,有超过百艘航船通过北极航线得以通行。1942年,一艘航船在“几乎完全黑暗”的冬季圣诞周内在西格陵兰岛港口城市乌佩尼维克(北纬72°43’)实现了物资卸货。20世纪40年代,斯匹次卑尔根岛西部港口始发的运煤船跟20世纪初期的3个月相比,时间延长到了7个月。冰岛海域附近积冰存在的季节跟一个世纪前相比,短了整整2个月。北冰洋中俄罗斯海域内的浮冰从1924年至1944年,20年间减少了将近百万平方公里的面积,拉普捷夫海(北冰洋边缘海)中两座由化石古冰所构成的岛屿完全消融,如今人们只能通过水下浅滩来确定它们的原有位置。

无人世界中的活动,比如诸多鱼类、鸟类、陆地哺乳动物和鲸类的迁徙及习性改变,也体现出北极地区在逐渐变暖。

许多鸟类在人类记忆中第一次出现在了极北的陆地中。这份长长的南方参观者名单——1920年之前从未在格陵兰岛发现的鸟类——包括美洲斑脸海番鸭、大黄脚鹬、美洲反嘴鹊、黑眉信天翁、北崖燕子、画眉鸟、普通十字嘴鸟、巴尔第摩金黄鹂鸟和加拿大夜莺等。格陵兰岛上一些高寒地区的物种,也就是活跃在寒冷气候中的物种,通过自身物种数量的减少来体现出对温度逐渐温暖的厌恶,其中包括北方角云雀、灰斑鸻和斑胸滨鹬等。冰岛也是自1935年起出现了从美洲、欧洲远道而来的数量众多的北方甚至是亚热带鸟类客人。冰岛的鸟类观察者时不时会对林莺、云雀、西伯利亚红喉莺、朱雀、琵琶和画眉等鸟类的神奇存在又惊又喜。

当1912年,格陵兰岛的安马赫夏利克市第一次发现了鳕鱼的时候,因纽特人和丹麦人对其还是又新鲜又新奇。在当时人的记忆里,岛屿的东海岸从未发现过这种鱼类。人们开始捕捞后不久,到30年代里,这个区域内就成了大型渔场,本地人开始以其为主食,并收集了鳕鱼油作为燃料用于照明和供暖。

在世纪之交的时候,鳕鱼在格陵兰岛西海岸是相当罕见的,尽管在西南海岸处有些地方已经发展为年产500吨左右的小渔场。大约1919年,鳕鱼开始沿着格陵兰岛西海岸北行,数量也愈来愈丰富。渔场中心也因此北移达300英里,每年的捕捞量达1.5万吨左右。

格陵兰海域上其他从未现身或鲜有现身的鱼类也开始增多。黑鳕,或又称为绿鳕,是一种欧洲鱼类。整个格陵兰海域对这种鱼类都相当陌生。曾经,人们在1831年偶然捕获到这种鱼类后,就立即用盐保存送至哥本哈根动物博物馆进行研究。但自1924年后,这种鱼类开始在鳕鱼场内经常出现。黑线鳕、单鳍鳕和石南鳕鱼等直到30年代才出现在格陵兰海域的鱼类,如今也成了这里渔场的规律性供应。冰岛也有很多奇怪的客人——喜爱温暖的南部鱼类,诸如姥鲨、奇形怪状的太阳鱼、六鳃鲨、剑鱼和马鲛等。在摩尔曼海岸上的巴伦支海域和白海中也出现了这其中的一些相同物种。

随着北方海域不再那么寒冷,鱼儿们都在向着极地方向游动,因此冰岛附近的渔场得到了极大的扩张,并且在熊岛、斯匹次卑尔根岛和巴伦支海域附近也出现了有利可图的拖网渔船。这些海域如今每年大约贡献10亿磅的鳕鱼,这是世界上单一鱼种捕捞量最大的渔场。但这一切的存在是如此脆弱,如果海水循环方向转变,海水就会开始冷却,冰盖就会再次向南覆盖,若要人力来保留极地渔场,所有人将无能为力。

目前来看,世界极地变暖的证据随处都是。北极冰川的衰退率已经快到一些小型冰川几乎完全消失了。如果继续按照目前的融化速度发展的话,其他冰川也难保周全。

挪威的奥泊达尔山雪麓消融后,人们发现了400年至500年人们所使用的一种木质弓箭。这说明这片区域的冰天雪地肯定是在过去1400年到1500年间才出现的。

冰川学家汉斯·阿尔曼称大部分挪威冰川都“完全依靠自身的物质形成,而每年没有新鲜的降雪供给”;在过去的数十年间里,阿尔卑斯山脉冰川在不断缩小和衰退,并曾在1947年夏天铸成大灾难;北大西洋沿岸的所有冰川都在不断缩小。其中减退最急剧的莫过于阿拉斯加区域,其中的缪尔冰川在过去12年间缩减了约10.5千米。

目前,巨大的南极冰川也成了谜,没有人知道这些冰川是否也会消融,或是按何种速率消失。但是世界各地都有报告说明并不只是北极冰川在减少消融。自从19世纪人们开始研究东非高原火山冰川以来,它就一直在逐步消失——自1920年后消融开始加剧——还有安第斯山脉和亚洲中部高山的冰川也在逐渐消融。

北极区和亚北极区气候的逐渐温和似乎已经造成了生长季延长和庄稼收成更好等影响;冰岛地区燕麦的种植由此得到全面改善;挪威出现了适宜播种的年份成了惯例,再也不是特例;甚至斯堪的纳维亚北部森林都在不断超越之前的森林线,松树和云杉的年度生长周期都比之前要快。

这些气候急剧变化的地区所在国家都是由北大西洋洋流直接控制气候的地区。格陵兰岛、冰岛、斯匹次卑尔根岛和所有北欧地区,都会跟随大西洋洋流航向、强度、温度的改变而改变气候的冷热旱涝。海洋学家们在20世纪40年代研究这一课题时已经发现海水分布及温度的重大改变。墨西哥湾流所流经斯匹次卑尔根岛的支流的流量有明显增长,为其带入了大量温暖海水。北大西洋表面海水温度有明显升高,冰岛和斯匹次卑尔根岛附近海域的深层海水温度也有升高。北海和挪威海岸附近的海水温度自20世纪20年代以来一直在逐渐升高。

毫无疑问,北极和亚北极地区的气候变化还有其他原因所做出的贡献。我们几乎可以完全确定,目前正处于上一个更新世冰河期后的升温阶段——也就是说世界气候将会在接下来的数千年间继续明显升温,然后再开始进入下一个冰河期。但是目前我们所经历的可能是短周期气候变化,也就是仅仅持续数世纪甚至数十年的周期变化。一些科学家认为太阳活动必然存在小范围增加,从而改变了空气流动并导致了南方气流会更频繁地吹向斯堪的纳维亚岛和斯匹次卑尔根岛;按照这个观点,洋流运动的改变对风向变化也产生了次生影响。

但是,如果按照布鲁克斯教授的想法,佩特森潮汐理论与太阳辐射改变一样有坚实基础,那么要如何计算20世纪里潮汐的宇宙变换模式调节将会十分有趣。中世纪结束时,巨大潮汐也伴随着冰雪交加、狂风肆虐、洪水泛滥,这一切距现在仅有5个世纪。而潮汐运动最温和的时代,也是气候最温和的时代却恰好在中世纪早期,还要再往前数4个世纪。我们现在也开始进入了一段温和适宜的气候阶段。但是气候起伏变化仍在继续,因为宇宙中日月地球运动不停,潮汐力此消彼长。虽然从长远趋势来看,地球正在变得更温暖,但是轮回不休。

【注释】

[1]20世纪50年代,人们在用于记录水温的仪器开发上取得了巨大进展。新仪器通过在容器后面牵引热敏电阻链,可以连续记录几百英尺深的水温。根据可用电缆的长度,电子浴温计能够获得任何深度的水温。这是对原始浴温计的巨大改进,因为这样一来,甲板上的记录仪就能在船舶行进时记录温度的连续图表。空气辐射温度计在海洋温度研究中更具革命性的发展,它在飞越海面时,可以以一定的精度记录海面温度。海洋学家认为该仪器仍处于发展阶段,可以进一步提高精度。然而,这些机载温度计在跟踪墨西哥湾流边缘的工作中,已经证明了它们非常有用。1960年,在伍兹霍尔海洋研究所进行的墨西哥湾流调查中,一架低空飞行的飞机覆盖了大约3万英里,获取了墨西哥湾流的各个海域的海面温度。

[2]《瑞典氢生物学报》,1912年第5期。

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