板块相撞，地球沧海桑田，从十年到百年，如何理解气候变化的时间尺度？借观测大气的角度透视地幔，我们获得观察气候的新鲜角度，来到地球深处，寻找气候异变的原因，解读地轴位移的原理与影响，匡正变冷与变暖的争议。

下面我给大家讲讲气候变化的时间尺度。气候变化由季节到年际变化的或者异常的这样一个时间尺度，就像这一次的异常干旱，还有十年际的时间尺度，还有六七十年的时间尺度，还有百年以上的时间尺度。我们注意到，自观测记录以来，1850年以来，全球平均的温度变化总体来说是上升的，这在上升的过程当中，它就叠加了不同时间尺度的波动，就像我们的海洋，这条环带的，环球的海洋，它这样一个热力异常，它导致了大气环流的异常，赤道以北增强下沉气流，使那里发生干旱，再向北，应该那里又有上升气流，上升气流会使那里产生降水，再向北，又有热力的下沉环流。那你看到的是什么呢？就是一种波动，你要看到这种波动从哪发源，往哪传播，也就说我们在空间上可以看到这样波动的存在，在时间上也有波动的存在。那个波的背后肯定是有原因的。这个原因是有外（源）强迫的。比如说太阳的活动，地球跟太阳之间距离的变化，地球旋转过程当中极地位置发生的变化，这些都可能导致一种波动的激发，然后这个波动可以延续下去。

那么这些波动，当它们有叠加的时候，你会发现它异常了。所以我们过去的100多年来，我们发现了有三个暖的波峰，两个冷的波的谷底，因为这几个波都是在上升的，长波是在上升的，那个短波，也就是说二十年的那些波动和六七十年的波动，你可以看到在过去100多年当中它发生了几次，那有更长的波动，你还没有把它的全貌、全过程看到。那么这些波动，就在我们过去的十年当中叠加了，而且是正位相叠加了，所以出现了一个暖平台。

可能这里，我们的海洋和大气之间，有一种耦合关系，也会形成一种波，它也在传播，那我们太阳的活动，也会形成一种波，也在传播。也就说随着太阳的这样一个辐射量的变化，它会牵引我们的大气发生相应的变化。那么当然，你要找到这个原因，要把这两条序列，比如太阳活动和我们的气温做很好的分析，把某一个分量找出来，那么这个分量的关系，应该是强迫的那个信号应该超前，气温应该滞后。

也就是说我们的时间序列当中包含了很多的波，那么这些波需要我们用有效的数理方法进行分解，那么这些波是有规则的。然后我们再去找外源强迫。那外源强迫，它也是一个序列，它里面可能也是有一些规律的，只有我们把大气当中的一些波，它的特征和外强迫的那些波的特征对接上，我们就找到了原因。

王鲁湘：非常感谢钱教授的演讲。我们过去一直认为天气的事情，就是老天爷在管，但是今天，钱教授告诉我们，实际上我们居住的这个地球这个球本身，和气候的一些极端变化，或者是大尺度的一些长期的变化，可能关系更密切。您刚才还提到一个概念，就是还有一个大气的赤道辐合带，那个是在大气层中间是吧？

嘉宾：对。

王鲁湘：那个辐合带和您刚才说到的这个地幔的辐合带，是不是有对应关系？

嘉宾：没有对应关系。因为大气的这个辐合带，它随时间在变，自己也在变，另外它也受到海陆分布的影响。那实际上，我们所说的这个地底下的这个地幔的辐合带，也可能受到地底下的地形的影响，也就说我们看到的地壳，山有多高，它可能根有多深，你倒过来看，我们的地幔，它的运动也会受到山脉的影响，那么受到山脉的影响，它的辐合带的地方，也可能发生不是一个直线，它也可能是歪歪扭扭的。也就说我大致地来说，你把它一切两开，大陆面积会相等。在它这个辐合带两边。那么这个地方为什么地震比较多，这些个高地震带，我们知道，大气上面最大的能量集中地，赤道辐合带。它是一个热机，它是一个冲程的一个主动的部分，就是我们的（发动机）

王鲁湘：发动机一样。

嘉宾：对，它是个主要部分，然后我们的地震，是不是也有一个发动机，这个发动机是不是地幔有一个运动，那我们的地球内部，是不是除了局地的地方有运动以外，是不是还有行星尺度的这种辐合。那么这个地方辐合在哪？如果这个辐合就在这儿的话，那可以解释，在这个带子上有地震，那么它的能量可能是最大的。那么它的能量怎么释放，我们是不大清楚的。

王鲁湘：那么这一次的智利的8.8级地震，科学家已经探测出来地轴已经发生了一定的偏移，而且影响到了地球自转的速度。那么这个智利的地震，从长期来看，对我们大气气候会发生影响吗？

嘉宾：就谈这个点，我想不会有大的影响。我举个比方，就是说在智利的西海岸，有一门炮，这门炮，它要打出去，就是发生地震了，这个炮打，激发的时候，它要产生一个后坐力，这个后坐力作用于哪儿啊，就作用于相当于这样一个山脉，这样一个南美洲。然后这相当于往这个方向打了一锤子，那么这一锤子打下去以后，它就使得我们的地球要加快，就是说日长要变短了。但是你又会发现另一个现象，就是我们看到这样一个打击，是产生了地震波，是向这个方向传播的。同时我这一炮打出去了以后，它会把地震波激发出了海洋的波动，那海洋的波动结果会出现什么？海啸。

王鲁湘：海啸嘛就是。

嘉宾：这个海啸，它可能要过一段时间，就到了大洋的西海岸，这也是能量。那么这样一个能量的频散过程，你可以看到，往东一打，再缓慢地往西一打，这个长时间地打，这两面，你如果一段时间里一平均，没了。

王鲁湘：抵消了。

嘉宾：也就是说（地转）快速加快了，然后又缓慢减慢了，一段时间，没了。

王鲁湘：平复了。那么这一次，我们说说咱们中国人自己的事，就是这次在云南、贵州和广西这一片地区发生的这个特大的干旱现象，与刚才您说到的这个环带的纬圈上的这个大的厄尔尼诺现象有关系没有？

嘉宾：有关系就是我刚才说了，因为你有了这个环带的海洋异常，那么接下去就会形成大气环流的这样一个环带的异常，而且是南面暖干，中间冷湿，再到了北极附近又是暖干，所以就出现了这样一个条带。这是一个普遍（趋势），跨越了我们中国西南的，但是你看到，我们西南发生了这样的温度偏高，干旱，可是在它的东部地区，东部，我们国家的东部地区，还是温度偏低，老下雨。

王鲁湘：老下雨呀，对呀。

嘉宾：这又是为什么，你在同样一个带子上？那就是说除了这样一个行星尺度的一个作用以外，一个波以外，它还有尺度比较小的（作用），比如说它受到这种地形的影响，受到海陆分布的影响，它还有另外一个作用在里面，那么就可以局部改变那个地方的特征。这么一改变，就会导致什么，就会导致局部特别的干，温度特别的高，而另外一个地方呢，温度又特别的低、湿。这就是说，这个局地的一个波又叠加在这样一个行星尺度的波上，你会放大在局部地方变得更加的干旱，这就是说，我们至少要考虑两个时空尺度。

王鲁湘：很多人都在争论大气气候到底是变暖了还是变冷了，甚至关于什么阴谋论都出来了，那么您认为，大气气候从1998年以后，就进入了一个特暖的平台，那么这个平台和这个大气变暖的这个说法，是一个辅助的一个证明呢，还是和这个大的这样一个变暖说没有关系呢？

嘉宾：过去这一百多年来，温度是在升高的，升高的过程当中是有波动的，那就形成了这样一个暖平台。当然我觉得这个暖平台里面，真正进入暖平台的中间部分，我觉得可能相对来说还比较平静一些。你比如说，1998年大家都知道，很多异常，厄尔尼诺，是上个世纪最强的一次厄尔尼诺，那么这样一个厄尔尼诺也会引起大气环流的异常，我们国家也发生很大的异常，什么异常？有涝有旱。所以这个时候就是说，它也是跟海洋有关系。同时我们也注意到，这是一个暖平台的一个开始，那么还有一种就是，可能暖平台快要结束的时候，下坡的时候，也有可能导致这种异常。所以现在的这种全球性的极端的旱涝，也可能就反映了一个暖平台的一个快要下降的一个边缘。