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未来数十年 高温将成为一种新常态

【字体:   2022-09-27 10:39:00   来源: 中国气象科普网  

近期,滚滚热浪在北半球肆虐,多地进入高温“炙烤”模式。世界气象组织表示,当前正席卷欧洲的热浪还将持续,高温等气候变化的负面影响将至少持续至21世纪60年代。

气象学家普遍认为,今年全球气候变暖的节奏、程度以及高温的极端性与破纪录频次十分罕见。那么到底谁是“高温元凶”?高温纪录不断被打破,是气候变暖开始超预期加速了吗?未来,极端天气会更加频发吗?记者就此采访了国家气候中心气候服务首席专家周兵、中国科学院南海海洋研究所研究员王春在、中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所博士赵守栋。

高温纪录不断被打破,正成为一种新常态

近期,南欧、北美多地爆发毁灭性野火事件。英国气象局发布有史以来第一个极端高温红色预警,中国多地处于高温橙色预警中,日本等国报告了上万宗中暑病例,西班牙、葡萄牙出现上千宗热射病死亡病例,印度、巴基斯坦早在4月便已遭受45℃~50℃的高温天气……

截至7月下旬,我国已经有124个国家观测站出现破历史高温纪录的情况,占全部国家观测站的5.1%。2003年、2013年和2017年我国相继出现本世纪以来最明显的三次高温事件。今年6月13日以来,高温天气已经持续50多天,从强度总体评估上已经超越了2003年和2013年,综合强度极有可能打破2017年的纪录。

《自然》杂志曾发文指出,在当前气候变化过程中,地球有15个关键气候临界点,是衡量地球生态气候稳定与否的关键标志。一旦这些临界点被突破,地球气候系统将陷入不可逆状态,产生难以预料的影响。近日,作为临界点之一的格陵兰冰盖突然大面积融化。美国国家冰雪数据研究中心数据显示,仅7月15日至17日的3天时间里,格陵兰每天流失的冰量多达60亿吨,足以填满720万个奥运规格的游泳池。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告指出,最近50年全球变暖正以过去2000年以来前所未有的速度发生,加剧了气候系统的不稳定性。

周兵分析,北半球极端高温由多重因素导致。全球变暖是北半球高温热浪事件频发的气候大背景,中纬度大气环流持续异常则是全球多地高温热浪频发的直接原因。在北半球副热带地区上空,西太平洋副热带高压带、大西洋高压带和伊朗高压均阶段性增强,由此形成大范围的环球暖高压带,使得热空气留在近地面散不出去,继而出现高温热浪事件。

不仅如此,跨越3年的拉尼娜气候事件对大气环流异常的影响仍不能忽视。今年春季以来,赤道东太平洋拉尼娜事件非但没有减弱,反而在加强,加上印度洋海温异常,推动副热带高压持续增强。

格陵兰冰盖一直处于冰量净损失状态,同时近年来冰量损失速率有所增加,2007—2016年格陵兰冰盖质量损失量是1997—2006年的两倍。相比南极冰盖,格陵兰消融区径流下渗较少、再冻结量更低,因此表面消融是格陵兰冰盖物质损失的主要驱动因素。

赵守栋分析,1990年以来格陵兰一直处于强消融状态,今年4月至7月格陵兰冰盖消融累计范围接近历史平均水平。但7月15日开始,格陵兰岛上空形成了一个强大的高压脊,从斯堪的纳维亚半岛向东移动和从加拿大巴芬湾向北移动的两团暖空气,造成了格陵兰岛北部至中部的异常消融现象,直至7月25日才恢复到正常水平。实际上,2021年7月中旬也发生过类似的大范围异常消融事件。

气温不断升高、高温纪录不断被打破,如今正在成为一种新常态。所以,还需关注全球不同地区高温天气的关联性。赵守栋分析,全球各地近期集中发生的极端气候事件总体上是气候系统内部变率导致的,相互间直接的关联性较低,但是考虑到全球升温的大背景,极端事件发生的频率越来越高,未来全球同步出现的高温热浪事件将越来越常见。

“今年的热浪,某种意义上是极端罕见的。与本世纪以来的几次高温事件相比,无论是开始的时间,还是极端性的程度,都有明显提前和增强的趋势。”周兵说。

应对气候变化,适应和减缓需两手抓

实际上,近半个世纪以来,全球地表温度一直表现出前所未有的强烈增暖趋势。2021年6月底至7月初,北美西部发生了一次前所未有的超级热浪事件,气温打破了多地有观测以来的历史纪录,加拿大的英属哥伦比亚省利顿镇甚至出现49.5℃的历史最高气温。此次前所未有的超级热浪事件导致数百人死亡,致使沿海生物大量死亡,引发了可怕的森林野火。

为进一步揭示其发生演变的物理过程和形成机制,王春在带领团队进行了分析。团队发现,从物理机制角度来说,局地“热穹顶”的形成是最关键的原因。来自北太平洋与北极异常的大气环流与低压,共同引发北美西部上空的热高压,导致此次超级热浪事件发生。

王春在说:“热穹顶是指高层大气热高压在一段时间内停滞不动,高压与附近低压之间的大气环流形成了稳定的Ω型。高压像个罩子一样,既把热空气盖在热浪发生区域,同时也阻止了冷空气进入,使热穹顶里的温度越来越高,从而引发热浪乃至超级热浪事件。”

从单个事件来看,大气环流异常引起的“热穹顶”对本次超级热浪事件的形成与发展有着重要作用。那么,到底哪种类型的大气环流异常起着关键作用呢?

研究团队使用大气科学中常用的经验正交函数(EOF)模态分解方法,分解出6月至7月北美常见的大气环流类型,并经过逐一鉴别,发现三种类型的大气环流异常对此次热浪事件的发生发展均有贡献。其中,北太平洋环流型、极地-太平洋-加拿大环流型对应着热浪事件的发展与成熟,而北美环流型对应着热浪事件的衰退与东移。

“从长期来看,以温室气体排放为主的人类活动不仅是逐日气温增加的主要原因,也会大幅度增加类似热浪事件发生的概率。”王春在说。

如今,人类活动已经导致全球大部分区域夏季的平均气温显著升高,并进一步导致极端高温事件显著增多、增强。王春在表示,1850—1900年间50年一遇的极端高温事件,现在平均每50年内会发生4.8次。而当未来全球平均温度升高4℃时,这种事件将平均每50年内发生39.2次。

在今后很长一段时间内,全球天气气候波动将变得更加剧烈,高温热浪等极端天气气候或将成为绕不开的常态。人类唯有共同行动,迅速减少温室气体排放,发展低碳清洁能源、增加碳汇,改变生活方式,增强气候韧性,以适应与减缓并重的方式应对气候变化,方能换来一个可期的未来。


编辑: 刘丹
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