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全球变暖与极寒天气(科技大观)

2024-02-19 15:56来源: 人民日报编辑:轩瑞雪

       世界气象组织近期正式确认,2023年是有观测记录以来全球最暖的一年,全年地球表面平均气温比工业化前水平高1.45±0.12摄氏度。然而,在全球整体变暖的大背景下,极端寒潮和暴风雪等极寒天气事件也在全球多地不时出现。如何理解极端冷事件和全球变暖的关系?

       首先要区分天气和气候的关系。一般来讲,“天气”描述的是短期大气状况,“气候”描述的是长期平均大气状况,它们分别用短期和较长时间内平均温度、压强、风力、风向、湿度等参数来表示。

       北半球冬季天气的冷空气源地在极地、北美大陆高纬度地区和亚洲大陆高纬度地区。在北半球中高纬度地区存在环绕极地一圈的西风环流带,西风环流中有强大的急流区,其风速甚至可以达到100米/秒以上。当这支急流形成北极涡旋时,会紧紧地将冷空气聚集在极区。然而,当急流产生大尺度扰动时,冷空气就容易向南倾泻,形成中纬度的寒潮和冬季风暴天气,产生暴风雪和冰冻雨雪。这就像旋转的陀螺,当其龙8游戏国际登录旋转时,陀螺不容易倒下;而当陀螺速度减慢时,就容易倒地。

       极地和热带地区之间的温度差是形成西风急流的根本原因。温度差越大,西风急流越强,冷空气就更多停留在高纬度,中纬度地区的极端冷空气活动相对就越少;反之,当温度差减弱时,急流随之减弱,冷空气就容易影响中纬度地区。一般来讲,在1月等急流最强的月份总体冷空气次数较少,而过渡季节的11月和3月,急流还不够强大,冷空气活动数目是一年之中最多的。目前,我国南方地区的低温雨雪冰冻天气也主要是由西风急流发生波动导致的。

       短时间的极冷天气事件与长时间的气候变暖并不矛盾。一个地方出现极端冷事件与全球整体变暖也不矛盾。2024年1月初,北欧遭遇极端天气,气温低至零下40摄氏度以下,西欧和中欧遭遇冬季风暴。1月中旬以后,北欧、西欧和中欧等地升温汹涌,目前气温已大幅高于正常值。1月中旬,美国遭遇大范围冬季风暴天气;暴风雪结束后,一些地方又出现了迅速升温,温度比正常值偏高10摄氏度以上。

       值得注意的是,极端冷事件与全球变暖有着复杂的联系。虽然全球都在增暖,但增暖并不均匀,其中北极增暖幅度最大,是全球平均水平的2—3倍左右,被称作“北极放大”现象。这一现象减弱了极地和热带地区之间的温度差,使西风急流更容易失稳,从而产生更强的天气过程。同时,受全球变暖影响,大气中水汽量更多,当冷暖气团交汇时,会释放出更多能量,使暴风雪有时候会更加剧烈。

       近年来,尽管强寒潮天气时有出现,但总体而言,寒潮的持续时间和频次已远低于半个世纪以前。当人们习惯了暖阳天气时,一旦出现寒潮天气,体感会更加寒冷。面对全球气候变暖带来的复合型挑战,国际社会应切实行动起来,推动《巴黎协定》全面有效实施,积极开展绿色龙8游戏国际登录合作。

       (作者为中国科学院大气物理研究所研究员)