1816年正值大清嘉慶年間,也就是嘉慶二十一年,這一年現在被人們稱為“無夏之年”。也就是在這一年間往常看似規律的季節變化突然被打破,在1815年冬季結束以後,按理說應該是到來了萬物復甦的暖春時節,但是這一年的冬天久久不肯離去,甚至到了立夏時節,寒冷的天氣也沒有好轉。
夏天的季節一般都是讓人酷熱難耐,你可能回想再怎麼寒冷,那至少也得十來度吧!但是就在這一年地球創下了人類歷史上全年平均氣溫的低點。不僅影響了春耕,而且霜凍導致了大片的植物根本從冬天就沒有緩過神來,直接被凍死,其中受災最為嚴重的是雲南地區,出現了大量的災民,人們飽受飢餓之苦,甚至最後只能靠賣兒女才能換一些口糧。
但就整個大清而言,由於疆土遼闊,各地受災程度不一,所以整個國家還算比較穩定。據記載,當時在安徽、江西等地均出現了6月、7月飛雪的現象。包括臺灣在內的很多省份都出現了罕見的霜凍。所以在咱們中國,人們又稱這一年為“凍死人的1816”。
其實不僅僅是大清,在同一時期北半球的許多國家和地區都遭受了罕見的氣候低溫,在整個北半球,受災最嚴重的當屬歐洲,當時的歐洲正結束了對拿破崙的戰爭,可以說是百廢待興,人們飽受戰爭的疾苦,加之糧食短缺,人們翹首期盼春天的到來,沒想到等來的是河流持續凍結,全年的漫天飛雪,草場褪去動物死亡,餓殍遍野。據估計當時僅歐洲就凍死、餓死將近二十萬人。北美洲的情況也不容樂觀,當時一位88歲的醫生愛德華在自己的日記中這樣寫道:
以上就是1816年,北半球的狀況,當時的人們根本無法得知發生了什麼。但是現代的科學可以為此異常現象找到一個合理的解釋。那麼原因是地球氣候大變?進入了冰期?太陽出現了問題?下面我們就分析下地球溫度變化的因素:
太陽光度問題?
地軸傾角發生了變化?
地球自身大氣的問題?
我們知道,地球上的光和熱都是來自太陽輻射,而大氣的溫度主要是由於陽光照射到地面上,通過地面的二次輻射(紅外輻射)來加熱大氣,而大氣層的厚度、成分也會影響大氣的溫度。並且地軸相對於黃道面傾角的變化也會影響地球南北半球單位面積內所接收到的光照量。
如果是太陽這一年出現了問題呢?根據我們目前所掌握的天體物理學知識,這種情況是不會發生的,因為我們的太陽是一顆G級恆星,壽命長達120億年左右,目前只存在了45億年,正值主序星階段,也就是壯年時期,其光度和輻射量在短時間以內是不會發生大的波動的。
再一個就是地球地軸的變化,我們知道地軸相對於黃道面的傾角是地球四季變化的主要原因,如果這一年北半球的夏天沒有來是因為地球的地軸發生了劇烈的波動導致的,那麼南半球的溫度也會發生變化,而隨之升溫,而且我們還能在北半球看到太陽在天空中的位置會靠近地平線,而不是在天穹的頂端,但是歷史記載並沒有出現這樣的情況。
而且我們現在知道,地球的地軸相對來說是很穩定的,雖然也會發生進動導致全球在某個時期進入冰期,但地軸的進動週期為25800年。也就是說,由於地軸變化引起的氣溫變化會導致全球在很長的一段時間內氣溫發生變化,而不僅僅是北半球或者僅僅是一年的時間。
因此剩下的最後問題就是出現在了北半球大氣的問題。我們知道溫室氣體的增加,例如二氧化碳、甲烷、水蒸氣的增多,會導致氣候變暖,這是因為這些氣體可以阻擋地球向太空中輻射熱量,就是你晚上睡覺時蓋了厚厚的被子一樣。但是大氣中塵埃的增加就會導致陽光無法穿透大氣層,使得大量的陽光被阻擋到外太空無法照射到地面上,地面沒有被加熱,那麼整個大氣的溫度就會降低,導致局部地區氣候發生短時間的波動。
因此我們在1816年之前的一些年份的記載中就找到了關相關的證據,這要從1812年說起,從這一年開始到“無夏之年”,全球進入了地質活躍的時期,世界上大大小小的火山噴發不斷,已經在四年間導致了全球大氣的嚴重汙染,火山灰進入大氣平流層中久久不能散去。也就是說,這幾年的氣候已經發生了一些小的變化,只是還沒有引起人們的注意。
真正的導火索就發生在1815年,這一年印度坦博拉火山發生了大規模的爆發。是人類歷史上最大的火山噴發之一。噴出的熔岩高度達45公里以上,直接把多達160平方公里的火山灰送進了平流層,其中還有1200萬噸到1.3億噸的二氧化硫,這些物質彌散到了北半球許多國家和地區的上空,嚴重阻擋了太陽光穿透大氣層。
正是地球大氣被火山噴發物的汙染導致了來年北半球氣溫的異常,本應是春暖花開的日子,卻下起了大雪並夾雜著火山灰,整天天空看起來顏色異常的古怪。不過,當今全球的氣溫正好相反,我們在未來甚至會經歷漫長的"無冬之年"。