思客問答丨北半球異常高溫究竟從何而來?

發表于:2022-07-28 10:23:57

▲意大利近期遭遇高溫天氣,部分地區遭遇嚴重干旱。7月17日,一名男子在意大利羅馬的巴爾卡恰噴泉邊接水。新華社發(阿爾貝托·林格里亞攝)

  今年夏天,不僅我國江南華南等地遭遇長時間高溫天氣,國際上北半球多地也都遭到了異常高溫天氣的襲擊。英國、法國和韓國等發布了高溫預警,日本和美國多地高溫破紀錄。這種極端天氣背后的氣象成因是什么?為何近幾年熱浪越來越常見?

直接原因一:下沉氣流

  有各種觀點表明,導致北半球異常高溫的原因是多樣的,不過異常的大氣環流必然是重要的因素之一。

  這段時間,北半球出現了罕見的環球暖高壓帶。據國家氣候中心分析,6月以來,在北半球副熱帶地區上空,西太平洋副熱帶高壓帶、大西洋高壓帶和伊朗高壓均階段性增強,由此形成大范圍的環球暖高壓帶。暖高壓帶控制下,下沉氣流就變得盛行起來。

  下沉氣流的出現會造成什么影響?我們都知道,隨著高度的升高,氣溫是呈下降趨勢的,一般每升高100米,氣溫下降0.6℃。因此,當有氣團在外力作用下不斷升高時,其溫度不斷降低,以至其內部的水汽能凝結成云,產生降雨。同樣的道理,當氣團做下沉運動時,其內部的溫度會不斷升高,同時也就不易形成云。這些特點有利于地面增溫,云的減少也使得太陽輻射更容易到達地面,導致高溫頻發且強度較強。

直接原因二:“熱穹頂”現象

  很多人都還記得,早在2021年,北美西部就發生了一次超級熱浪事件。而在最近幾天,中科院南海海洋研究所研究員王春在團隊發表了一篇針對去年北美西部超級熱浪事件的研究分析。這一最新研究成果從物理機制角度闡明了“熱穹頂”與超級熱浪事件的關系。

  “熱穹頂”是指高層大氣熱高壓在一段時間內停滯不動,高壓與附近低壓之間的大氣環流形成了穩定的“Ω”形,高壓像個罩子一樣把熱空氣蓋在熱浪發生區域,同時阻止了冷空氣進入,使“熱穹頂”里的溫度越來越高,從而引發熱浪或超級熱浪事件。


▲“熱穹頂”現象圖解 圖片來源:南方日報 

  這樣一個“Ω”形的罩子是如何形成的?王春在指出,靠近地面的低層空氣被地面加熱后,在“熱穹頂”里上升,但是由于上層是高氣壓,又被上層的高氣壓壓回地面,這樣的循環導致熱穹頂里的溫度越來越高。同時,穩定的“Ω”型大氣環流,使得冷空氣無法進入熱穹頂,熱穹頂內部的氣溫無法降低,從而在熱穹頂下方引發了持續性的超級熱浪事件。

根本原因:氣候變化

  如果說大氣環流的異常具有一定偶然性,那么長期發生的氣候變化則是熱浪頻發的根本原因。

  以往的氣象數據最能證明氣候變化的真實存在。政府間氣候變化專門委員會最新發布的第六次氣候變化評估報告(IPCC AR6)指出,相對于1850-1900年,2001-2020年平均全球地表溫度升高了0.99(0.84-1.10)℃。

▲1850年至2020年氣溫上升原因分析(黑線為代表自然和人為因素的共同影響下的溫度變化曲線,藍線為自然因素單獨影響下的溫度變化曲線)圖片來源:IPCC《氣候變化2021:自然科學基礎》報告

  世界氣象組織在本月19日說,類似這次席卷歐洲的高溫天氣未來或成歐洲夏季“標配”。世界氣象組織秘書長彼得里·塔拉斯在發布會上說:“未來幾十年,熱浪將越來越頻繁地出現。氣候變化引發的負面趨勢將至少持續至2060年,人們在減緩氣候變化方面取得的成就不會改變這一趨勢?!笔澜鐨庀蠼M織預計全球冰川消融趨勢將持續數百年甚至更長時間。

  科學地講,能夠引起氣候變化的主要途徑大概可以分為三類:自然內部變率、自然外強迫(例如太陽、火山)和人為外強迫。從長期來看,溫室氣體排放為主的人類活動不僅是逐日氣溫增高的主要原因,也會大幅度增加類似熱浪事件發生的概率。

▲這是2022年7月1日在美國內華達州拍攝的皮拉米德湖裸露的湖床。近期美國西部高溫和干旱持續,皮拉米德湖水位下降,湖床裸露。(新華社發)

  人類活動排放的二氧化碳是重要的溫室氣體,大量的二氧化碳猶如在地球上蓋了一層棉被,把照射到地表的太陽熱量更多地鎖定在近地面層。面對日益嚴重的高溫熱浪,全人類采取有效的應對措施已刻不容緩,其中,非常重要且有效的措施就是減少二氧化碳排放。

  相比于自然變率影響的隨機性,人類活動的影響是比較確定的。因此,面對氣候變化的威脅,人類應該有所作為。

來源:新華網思客綜編自新華社、中國科學報、中國天氣網、南方日報等

監制:唐心怡
編輯:馬宇聰 邢硯薷(實習)
校對:付敬

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