今年冬天,不仅全国很多地方“速冻”,北美和欧洲部分地区也进入了极寒模式。但就在一个多月前,全球领导人和科学家在法国巴黎讨论气候变化。这种冷淡是在对冲近年来人们刚刚学到的全球变暖理论。
学者们对“冷”与“暖”的关系做了大量的研究。主流观点认为,冷风、冰雪与地球变暖之间存在因果关系。
世界气象组织气象与减灾服务部主任、气象学家唐旭解释了地球“热与冷”的奥秘。
“变暖”更可能是“极冷”
唐旭认为,全球变暖趋势和局部极端寒冷现象可以从两个方面来解释。
气象学上原则上有正态分布理论。简单来说,状态稳定的物质应该是正态分布的,小概率事件发生的频率低。然而,当人类活动影响地球气候时,正态分布发生变化。无论是整体相移还是幅度变化,小概率事件的频率都会增加。全球变暖改变了地球原有的气候分布和形态,原有的低概率事件或极端事件趋于频繁。
如果从大气物理的角度来解释,需要提到两个概念。一个是极涡,一个是高空喷流。
极涡是一种位于对流层上部和平流层中部的持续性大尺度冷气旋。地球南北两极的地磁使来自宇宙的冷空气保持在地球之外,但同时又使南北两极形成极涡空。唐旭说,一直存在于两极的极地涡旋相对稳定,并且以大块的形式出现。但全球变暖后,由原来的稳定变为活跃,可能会出现小涡旋。北极极涡产生的小涡向南移动,会导致某个区域“冻结”。
高空急流是一条强而窄的绕地球东西走向的高速气流带,存在于对流层顶和平流层。高空急流是由北极和中纬度地区的温差驱动,从西向东循环。温差越大,速度越快,气流路径越直。反之,温差越小,气流速度越慢,波状路线越慢。一旦北极变暖,北极与中纬度地区的温差会减小,高空急流的波浪会变大,受振幅两端影响的区域容易出现极端天气。
唐旭说,极地涡旋和高空急流的变化表明,大气更加不稳定,原本存在于某一地区的相对稳定和规律的状态被打破,从而使规律性的季节性天气异常。
平静的天气造成的烟雾
近年来,极端天气的频繁发生促使科学界更加关注极涡和高空急流。深入研究发现,2013年冬季至2014年春季北半球许多地方的极端天气与全球变暖导致的极涡和高空急流的变化有关。北极气温升高,减缓全球高空急流,气流波变大,导致俄罗斯暖冬、英国暴雨、美国“雪旱”等极端天气。
类似于2014年春季北美极端寒冷的天气,今年年初东亚的急剧降温也可能是由于极地涡旋的移动。
此外,唐旭指出,全球变暖引起的极地涡旋和高空[/k0/]急流的变化也导致了许多其他气象条件,如雾霾。
“中国北方的雾霾天气也与极地涡旋和高空急流有关。唐旭说:“极地涡旋是冷空气体向南流动的一个重要来源,急流决定了这些冷空气体向南流动的方向。”。“但是,如果改变极涡的状态,使某一地区长期没有冷空气体南下,就会导致某一时期天气平静。无风的平静天气使污染物无法扩散,形成雾霾。”
厄尔尼诺正在搞砸
然而,随着全球变暖,厄尔尼诺现象的加剧也是近年来极端天气事件频繁发生的主要原因之一。
2015年,地球历史上发生了一次极其强烈的厄尔尼诺现象。赤道、中东和太平洋大部分地区的海水温度异常温暖,厄尔尼诺现象继续发展。唐旭表示,超级厄尔尼诺造成这一轮极端天气频发,尤其是去年底集中在北美、南美和英国的暴雨洪水。
唐旭说,海洋和大气正在相互作用,超级厄尔尼诺将增加未来极端天气的发生。
恐怕今年会更热
经验主义往往对人的认知有先入为主的影响。例如,在2013年冬天北美极端寒冷的天气之后,一项美国民意调查显示,相信全球变暖理论的美国人比例从85%下降到73%。一些政治家甚至公开反对全球变暖的观点。
但是,准确的说,过去几年频繁的速冻模式只属于气象事件,而全球变暖讨论的是气候问题。气象事件通常具有地方性和区域性特征,而气候变化则关注全球范围和全局。气候是一段时间内的气象表现和趋势,用某个气象事件来反证气候趋势是不科学的。当然,气象事件也是研究气候变化的重要参数。所以寒潮理论和全球变暖并不矛盾。前者不足以推翻后者,后者也不能排除前者。
简单来说,任何地方的天气状况都不能以单一的方式反映全球气候。在美国,2013年冬季的大规模寒潮影响了48个州,但阿拉斯加迎来了暖冬,加州遭遇干旱。退一步说,即使美国发生极端天气,也只代表了地球表面的2%,并不能证明地球正在降温。
所以局部和周期性的极寒并不能推翻对全球变暖的认知。此外,可以预见,2016年地球可能会更热,创下有气象记录以来最热年份的新纪录。
英国气象部门近日发布报告称,基于1960-1990年全球平均气温,2014年全球平均气温上升0.57摄氏度,2015年上升0.75摄氏度,2016年上升0.84摄氏度。
随着温室气体的增加和积累,全球变暖的总趋势无法改变。所以最热年份的记录以后可能每年都会刷新。
灵硕
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