气候突变也称为快速气候变化。由于变化速度快，对人类文明、社会发展、农牧业生产的影响较大。因为，与缓慢的气候变化不同，对于气候突变，人类往往没有时间来做出反应。

 

　　2004年2月英国《观察家报》披露了“五角大楼”的秘密报告，预警了2010—2020年间发生气候突变的可能情景：北半球许多地区气候变冷、变干，例如英国将如西伯利亚一样寒冷干燥。这份报告引起了各方的关注，我国科学家当年春季在北京香山召开研讨会，分析了出现这种情景的可能性。虽然大部分科学家认为发生这种突变的可能性很小，但是一致认为提出这个问题是很重要的。因为，就在人类文明蓬勃发展的全新世（11.5kaBP，即距今11.5千年）以来，就发生过8—9次气候突变，其时间间隔约1.0—1.5ka。距我们最近的1次就是小冰期（LIA），其结束时间在100—150年前。报告的论点是：人类活动造成的气候变暖可能改变海洋环流的格局，从而触发气候突变。从理论上讲，这种可能性是存在的。因此，研究气候突变，特别是人类活动造成的气候变暖背景下的气候突变有巨大的现实意义。

 

　　科学家对气候突变的研究是从“新仙女木”事件开始的。“仙女木”是寒冷气候的标志植物，因此用来命名北欧地区出现的寒冷事件，“新仙女木”的“新”表示末次冰期的最后一次寒冷事件，约出现于12.5kaBP—11.5kaBP。“新仙女木”事件之后气候变暖，进入温暖的全新世。“新仙女木”事件是一个气候寒冷时期，持续约千年。开始时气温迅速下降，结束时气温又迅速上升，而降温及升温的时间只有几十年甚至十年，因此称为气候突变。中国古里雅冰芯也反映出“新仙女木”事件，总降温幅度达到12.8℃，最大升温速度达到10/100a（即每100年升温10℃）。相比之下，现代气候变暖，100年升温0.5℃—0.7℃，真是小巫见大巫了。

 

　　对气候突变研究的第一本专集作为北大西洋公约组织尖端科学研究所丛书之一，于1987年出版。第二本专集，作为“地球物理专题著作”的一卷，发表于1999年。加上前面提到的2003年美国科学院的报告，在十几年内就有三本专集发表，可见这个问题的研究发展之迅速。从另一个角度来看，这个问题在科学上也是一个新的话题。因此，有更大的不成熟性与不确定性。当然，这也给科学家提供了巨大的展示才华的空间。

 

　　研究任何科学问题，首先遇到的是科学的定义。但是，可惜至今没有见到对气候突变的严格的定义。有一些作者对几十年的气候变化也引用了突变的概念，用统计方法检验两段时间平均值差的统计意义，或者检验一条曲线的变化趋势。这些方法大多用于研究几十年到近百年的时间尺度，与我们这里谈到的千年尺度气候突变不同，因此不予讨论。

 

　　千年尺度的气候突变原则上可以分为两类：（1）从一种状态转变为另一种状态，（2）从一种状态转变为另一种状态，在不长时期内又转回最初的状态。“非洲湿润期”就是第1类气候突变。10.5—5.5kaBP的5000年是非洲的湿润期，目前极度干旱的撒哈拉大沙漠那时也有植被，称为“绿色的撒哈拉”。但是4.5—4.0kaBP进入一个干旱时期，撒哈拉干旱一直持续到现在。突变前的湿润期及突变后的干旱期均持续了数千年之久，而转变时期只有几百年或更短，因此也可以称为气候突变。但是，当前谈到气候突变大多指第2类；例如在冰期的寒冷气候背景下突然变暖，但很快又恢复寒冷。或者，在末次冰盛期（23kaBP）以后的气候回暖时期，突然变冷，不久又回暖，这就是“新仙女木”事件。进入全新世之后，气候总的特征是温暖，但是也有若干次迅速变冷，又再回暖的冷事件。全新世这些冷事件的开始与结束往往也比较迅速，因此经常被人们称为气候突变。不过，全新世的冷事件与“新仙女木”事件比较，无论在气温变化的速度或降温幅度上均有很大差距。

 

　　过去一般认为全新世气候温暖而稳定。冷事件的发现是一个创新。但是，究竟是什么原因造成气候的不稳定，以至在温暖的全新世形成一系列的冷事件呢？不同作者尚有不同的见解。其中得到较多数科学家承认的一种观点认为；热盐环流的减弱是形成冷事件的原因。热盐环流有别于海洋表层的风成洋流，是由于海水温度及盐度不同而形成的环绕全球的深层洋流。在北大西洋上层墨西哥湾流携带暖而盐度高的水向北，由于蒸发盐度增高，同时由于北上温度逐渐降低，到北大西洋北部因海水密度较大而下沉，形成北大西洋底水，在深层流向南半球。如果北大西洋两岸的陆冰融化，则在北大西洋表层形成一层虽冷但是盐度很低的淡水，影响北大西洋底水的形成。因此，使北大西洋热盐环流减弱，上层向北的暖洋流也随之减弱，造成北大西洋及其邻近地区气候变冷。

 

　　科学家已经对“新仙女木”事件和全新世8.2ka事件的融冰淡水源作了深入的分析。所以，极冰融化，形成淡水，使热盐环流减弱，造成冷事件，确实是有可能的。“五角大楼”报告的预警也就是根据这个观点提出来的。但是，是否目前气候变暖所造成的极冰融化的强度已经足以使热盐环流减弱，还缺少足够的证据。此外，是否全新世中的冷事件都是这样形成的，也需要更多的证据来证实。因此也有人认为太阳活动的千年尺度变化，可能是冷事件形成的原因