北半球异常高温究竟从何而来?

2022年07月29日

7月26日在德国杜塞尔多夫拍摄的莱茵河。受高温和干旱影响,德国莱茵河水位下降。 新华社发(乌尔里希·胡夫纳格尔摄)

今年夏天,不仅我国江南华南等地遭遇长时间高温天气,国际上北半球多地也都遭到了异常高温天气的袭击。英国、法国和韩国等发布了高温预警,日本和美国多地高温破纪录。这种极端天气背后的气象成因是什么?为何近几年热浪越来越常见?

直接原因一:

下沉气流

有各种观点表明,导致北半球异常高温的原因是多样的,不过异常的大气环流必然是重要的因素之一。

这段时间,北半球出现了罕见的环球暖高压带。据国家气候中心分析,6月以来,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。暖高压带控制下,下沉气流就变得盛行起来。

下沉气流的出现会造成什么影响?我们都知道,随着高度的升高,气温是呈下降趋势的,一般每升高100米,气温下降0.6℃。因此,当有气团在外力作用下不断升高时,其温度不断降低,以至其内部的水汽能凝结成云,产生降雨。同样的道理,当气团做下沉运动时,其内部的温度会不断升高,同时也就不易形成云。这些特点有利于地面增温,云的减少也使得太阳辐射更容易到达地面,导致高温频发且强度较强。

直接原因二:

“热穹顶”现象

很多人都还记得,早在2021年,北美西部就发生了一次超级热浪事件。而在最近几天,中科院南海海洋研究所研究员王春在团队发表了一篇针对去年北美西部超级热浪事件的研究分析。这一最新研究成果从物理机制角度阐明了“热穹顶”与超级热浪事件的关系。

“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”形,高压像个罩子一样把热空气盖在热浪发生区域,同时阻止了冷空气进入,使“热穹顶”里的温度越来越高,从而引发热浪或超级热浪事件。

这样一个“Ω”形的罩子是如何形成的?王春在指出,靠近地

面的低层空气被地面加热后,在“热穹顶”里上升,但是由于上层是高气压,又被上层的高气压压回地面,这样的循环导致热穹顶里的温度越来越高。同时,稳定的“Ω”型大气环流,使得冷空气无法进入热穹顶,热穹顶内部的气温无法降低,从而在热穹顶下方引发了持续性的超级热浪事件。

根本原因:

气候变化

如果说大气环流的异常具有一定偶然性,那么长期发生的气候变化则是热浪频发的根本原因。

以往的气象数据最能证明

气候变化的真实存在。政府间气候变化专门委员会最新发布的第六次气候变化评估报告(IPCC AR6)指出,相对于1850-1900年,2001-2020年平均全球地表温度升高了0.99(0.84-1.10)℃。

世界气象组织在本月19日说,类似这次席卷欧洲的高温天气未来或成欧洲夏季“标配”。世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯在发布会上说:“未来几十年,热浪将越来越频繁地出现。气候变化引发的负面趋势将至少持续至2060年,人们在减缓气候变化方面取得的成就不会改变这一趋势。”世界气象组织预计全球冰川消融趋势将持续数百年甚至更长时间。

科学地讲,能够引起气候变化的主要途径大概可以分为三类:自然内部变率、自然外强迫(例如太阳、火山)和人为外强迫。从长期来看,温室气体排放为主的人类活动不仅是逐日气温增高的主要原因,也会大幅度增加类似热浪事件发生的概率。

人类活动排放的二氧化碳是重要的温室气体,大量的二氧化碳犹如在地球上盖了一层棉被,把照射到地表的太阳热量更多地锁定在近地面层。面对日益严重的高温热浪,全人类采取有效的应对措施已刻不容缓,其中,非常重要且有效的措施就是减少二氧化碳排放。

相比于自然变率影响的随机性,人类活动的影响是比较确定的。因此,面对气候变化的威胁,人类应该有所作为。

新华社7月27日电