摘要：全球气候变暖越来越引起世界各国的重视，如何迎战全球气候变暖也引起了广泛的争论和研究。尽管有些人认为全球气候变暖是由于人们释放过多的温室气体导致的，但科学界仍有争议。本文研究了可能引起全球气候变化的种种原因，发现极地冰川的进退影响极涡的生成和状态，而月球和极涡的活动则直接且显著地影响全球气候的变化，因而可以断定极地冰川的变化是影响全球气候变化的主要因素，在此基础上提出了防止全球气候异常变化的合理对策。
关键词：极地冰川;极涡;月球;全球气候变化;原因;对策
在过去的一个世纪里，全球气候变化异常，冰川消退、海面升高、洋流异动、物种垂危，导致世界许多地区自然灾害频频、气候异常，使人类生活和生态环境面临巨大威胁。比如，近几年美国连年遭遇超强飓风袭击、山火肆虐和极寒天气困扰；俄罗斯境内也频频出现森林和草原大火；许多相邻地区受到不同程度的牵连或影响。全球气候变化及其恶果日益引起了人们的关注，而且对如何迎战全球气候变化，掀起了广泛的辩论和研讨。
人们已有的经验表明，可引起气候变化的主要因素有太阳的照射、地球轨道的变动、火山的活动、磁场的强度、海洋的变化、人类的影响等。目前人们偏向于认为人类温室气体的排放是全球变暖的主要因素。然而，学术界仍有异议，认为自然驱动才是全球变暖的主要因素，但他们并未找到具有说服力的证据。本文仔细分析了构成地球系统的几个主要要素，发现极地冰川的变化会影响极涡的生成和状态，而月球和极涡的活动则直接影响全球气候的变化，因而可断定极地冰川的变化是影响全球气候变化的主要因素，并提出了应对全球气候异常变化的科学策略。
1.全球气候变化研究的新发现
近几年来北美大陆连年出现极寒天气，美国中西部地区气温有时跌破-50℉（约-45.6℃）。气象专家把这种极端天气归因于“极涡南下”，由此可见极涡的活动是引起全球气候变化的重要因素，然而极涡的活动原因和活动规律是什么？极涡的活动与全球气候变化的关系是什么？为何近年来极涡肆虐变本加厉？诸如此类的问题一直困扰着学术界，未能解决。本文研究了极涡的形成与变化规律及月球的活动与极涡的关系，找到应对全球气候变化的策略。
1.1 极地涡旋的生成与螺旋电流的产生
大家都知道，地球被一个浓厚的大气层包围着，但地球快速自转产生的强大离心力可使赤道和低纬度地区上空的云气脱离其旋转轨道，沿着螺旋云路移向南极或北极。由于地球两极位置的半径比赤道及其他位置的半径要小，而地心引力与距离的平方成反比，所以极地位置的地心引力比其他位置的万有引力要大，当云气飘移到极地上空时容易被极地的万有引力吸引住，且当云气吸入冷空气后就凝结成厚重云团逐渐下沉。很多坠向极地的云团伴随着地球的快速自转而形成一股强劲的围绕极地旋转的环流，即“极地涡旋”。地球两极常年存在的大气涡旋，深度可跨越地球的对流层和平流层。当北极进入夏季，其涡旋较弱时，南极进入冬季，其涡旋较强；当南极进入夏季，其涡旋变弱时，北极进入冬季，其涡旋变强。两极涡旋可取长补长补短。
图1 极地的大气涡旋
图2 极涡中的螺旋电流
因为卷入极涡的云团很多而且以螺旋方式急速旋转，所以能形成一系列宽厚的螺旋云带，这种云带既便于较重的水滴向下流动又便于电荷的传递，所以是导电性能良好的电路。极涡中数量巨大且急速旋转的云团也容易发生剧烈的摩擦和碰撞，使极涡中充满了正负离子，并产生许多电流和闪电。云带中的水滴“优先”吸收负离子，逐渐带上负电荷，由于带负电的水滴较重，便沿螺旋云带下移到极涡底部，较轻的正离子则被上升气流带到云带上部甚至极涡顶部，从而在螺旋云带中形成了从极涡底部流向极涡顶部的电流。另外，随着极涡中云团的大量聚集和急速下沉，这些云团会变成体积越来越大、密度越来越高的巨大云团，从而容易发生剧烈的摩擦和碰撞，不断地产生雷暴，每个雷暴好似一部静电起电机，将电流送到涡旋顶部和底部，形成一系列的螺旋式云带电路。这些云带电路会产生巨大的热量，因此涡旋内部形成一个暖心结构，加上外部的多层大气环流，便形成强大的极地涡旋。
1.2 极涡状态和月球位置的变化直接引起全球气候变化
极涡是形成于地球两极的一种规模宏大且持续不断的气旋，一般从对流层中上部并延伸到平流层。这种气旋通常只环绕极区盆地活动，不能轻易越出极区盆地，如图3和图4所示。
图3 北极盆地
图4 极地涡旋极涡
极涡一般在冬季加强而在夏季减弱。当极涡未受到外界干扰时，它就处于稳定状态，可控制极圈的冷空气，不让其轻易外流，但当极涡受到外界干扰而被分裂时，则可向中低纬度地区倾泻冷空气，如图5（b）所示。
图5 极涡的状态变化
南极冰盖较厚，气温较低，极涡周围还被高原环绕，不易受到外来风的干扰，因此南极极涡比北极极涡更加稳定和强大，不易破裂，持续时间更长。但在北极，自从20世纪初北极航道的开通及后来的油气勘探和开采，北极冰盖逐渐融化，冰川逐渐流失，永久性冻土层逐渐下降，极区盆地边缘逐渐沉陷，北极地区海平面和大气等位面也大幅度下降，导致北极涡旋逐渐变弱，生风乏力，从而使全球气候变暖。若能保持极区冰盖不融化，冰川不流失，永久性冻土层不下降，则极涡能得到加强，生风有力，使全球气候变凉。可见，极涡的状态变化是影响全球气候变化的重要因素，两极就是地球的空调器。
正如月球能吸引海潮那样，月球对两极涡旋也有万有引力作用。当月球靠近极涡时，月球可使极涡倾斜或破裂，倒出部分冷空气和内层子气旋。伴随着地球的自转和月球的公转,形成极涡冷气流环球倾泻。其中有些冷空气和子气旋就坠落在极区盆地，而有些冷空气和子气旋则伴随平流层的气流沿月球引力方向倾泻，并以超过对流层顶风速50m/s的速度驰行，不日即可到达月球所在的纬度。冷空气所到之处，狂风大作，浮云化雨，气温剧降，甚至引起季节变迁。特别地，有的子气旋吸收深山谷地蒸发起来的暖湿气流而加强为火龙卷，坠落谷地，燃起森林大火；有的子气旋遇到海洋表面的高温气流立即加强为台风或飓风。可见，若能保持极区冰盖不融反增，冰川不退反进，永久性冻土层不降反升，则极区盆地边缘不会沉陷反而突起，越出极区盆地的冷空气和子气旋就会减少，使中低纬度地区变冷或遭遇极端天气的概率也会减小。
每逢阴历初一至初六，月球从低纬度向北运行时，它能吸引甚至破坏北极涡旋，倒出极涡的部分冷空气和子气旋。例如，2018年9月12日至13日施虐于美国东海岸的飓风“佛洛伦斯”就是月球吸引北极涡旋的结果。由于2018年9月12日至13日恰逢阴历八月初二至初三，秋季北极涡旋较强，北上的月球使极涡倾斜时可倒出猛烈的子气旋，这种子气旋在月球引力的作用下伴随平流层的气流不日即可漂移到离美国东南部海域上空，当它遇到海洋表面高温气流时便加强为5级飓风。又如，2019年8月在日本宫崎市沿海登陆的台风“范斯高”也是月球与北极涡旋作用的结果。由于2019年8月6日恰逢阴历初六，月球离北极涡旋较近，对北极涡旋的引力也较大，使北极涡旋的倾斜度也较大，从而使北极涡旋倒出的冷空气较多和子气旋较大。当这种子气旋在月球的引力下漂移到太平洋西北部时就形成了强台风，风力达到13级。
图6 月相的变化
每当阴历初七至初八月球驾临北极上空时，月球就会提携北极涡旋，使其吸收大量冷空气，恢复强壮态势，极涡冷流倾泻大大减弱，中低纬度区域风雨暂时收敛。
每逢阴历初九至十四，月球从北高纬度向南低纬度运行时，它也能吸引北极涡旋，使北极涡旋倾斜或受到破坏，倒出极涡的部分冷空气和子气旋。例如，2019年9月7日被中央气象台升格为强台风，并于9月9日在日本千叶县千叶市沿海登陆大的强台风“法茜”也是月球与北极涡旋作用的结果。由于2019年9月7日至9日恰逢阴历八月初九至十一，月球离北极涡旋较近，对北极涡旋的引力也较大，使北极涡旋的倾斜度也较大，从而使北极涡旋倒出的冷空气较多和子气旋较大。当这种子气旋在月球的引力下漂移到太平洋西北部时就形成了强台风。每当阴历十五左右，月球运行到地球赤道平面时，月球离南北两极均较远，对两极涡的引力较小，极涡倒出的冷空气也较少，因此中低纬度上空风静云淡、天晴月圆。每当阴历十七至二十二，当月球从低纬度向南高纬度运行时，随着月球与南极涡旋的距离变得越来越近，月球对南极涡旋的引力也越来越大，迫使南极涡旋倒出的冷空气越来越多，倒出的子气旋变得越来越大。例如，2004年3月12日在巴西东南部海域生成的热带气旋“卡塔琳娜”就是月球与南极涡旋作用的结果。由于2004年3月12日恰逢阴历廿二日，月球离南极涡旋较近，对极涡的引力较大，倒出的子气旋也较大，所以最终发展成为一个飓风等级以上的风暴，相当于14级以上的台风。
每当阴历二十二至二十三，月球驾临南极上空时，月球就会提携南极涡旋，使其吸收大量冷空气，恢复强壮态势，极涡冷流倾泻大大减弱，中低纬度区域风雨暂时收敛。
每当阴历二十四至三十，月球从南高纬度向低纬度运行时，南极涡旋在月球引力作用下，有时也倒出冷空气和子气旋，使南半球中低纬度和北半球气温下降甚至进入大寒天气。倒出的子气旋还可能形成为强热带气旋。例如，2018年3月14日形成于澳大利亚附近的强热带气旋“马库斯(Marcus)”就是月球与南极涡旋作用的结果。由于2018年3月14日恰逢阴历廿七，月球离南极涡旋较近，对南极涡旋的引力也较大，使南极涡旋倒出子气旋也较大。当这种子气旋在月球的引力下漂移到澳大利亚附近热带海洋上空时就加强为五级强热带气旋。还有的子气旋随风漂流到大陆上空，遇到高山阻挡形成的厚实云层时，就吸收这些云气，加强为龙卷风，坠入谷地，蜕化为火龙卷，燃起森林大火。正是因为热带气旋频繁地光顾澳大利亚，所以澳大利亚几乎每年都有火灾发生。
2.治理全球气候变化异常的对策
通过分析全球气候变化异常的原因可知，两极是整个地球的空调器，极地冰川的进退影响极涡的生成和状态，而月球和极涡的活动则直接且显著地影响全球气候的变化，所以极地冰川的变化是导致全球气候变化异常的主要因素。由于人类在极地的活动是造成极地冰川变化主要原因，所以应该通过控制人的行为来防止全球气候变化异常。
（1）为了治理全球变暖，人们应该采取如下措施：沿着北极航道加固堤岸，防止冰川流失；在勘探和开采的地方填塞石头、泥沙或木头以稳住冰基，从而防止北极冰盖和永久性冻土层下降；减少人们在极地的活动（如旅游观光、开采油气），以保持两极冰盖不融不退，气温不会升高，并防止极区盆地边缘沉陷。只有这样才能促使极涡逐渐恢复其强壮态势， 从而生风有力，使全球气温下降，解决全球变暖的问题。
（2）为了防止北美及其他相邻地区反复出现异常寒冷的天气或频繁的山火，应该防止极区盆地边缘沉陷，以免月球吸引极涡倒出的冷气流或子气旋过多地溜出极区盆地。
（3）为了防止澳大利亚及其相邻地区遭受山火的频繁袭击，也应该防止南极盆地边缘沉陷，以免月球吸引南极涡倒出的冷气流或子气旋过多地溜出极区盆地。
3.结论
全球气候异常变化已引起各国的高度重视和不安。为了解决全球气候变化问题，首先要搞清楚全球气候变化的原因，再确定相应的对策。然而，目前对全球气候变化异常的原因众说纷纭，莫衷一是。为此，本文仔细分析了影响全球气候变化的各种因素，发现极地冰川的波动会影响极涡的生成和状态，而月球和极涡的活动则直接影响全球气候的变化，因此可断定极地冰川的进退是影响全球气候变化的主要原因，并提出了应对全球气候异常变化的相应对策。
（本文作者：钟萃相；发布时间：2020年10月12日；本文来源：《长江技术经济》）
