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中国西北行

2021-09-29新闻 编辑: huazhu

全球气候变化下的地理考察

那场暴雨

今年7月,一场持续而猛烈的暴雨袭击了河南中原腹地的山前地区,确切地说,是郑州及其周边的伏牛山和太行山麓上的几座城市。就在几天前,欧洲西部遭遇极端气候,一场大洪水席卷莱茵河两岸,德国境内近200人遇难。德国洪水的半个月前,美国和加拿大被“热穹顶”罩住,高温融化了高压电缆,路面也热到变形,落基山脉上常年不化的冰雪也一扫而光了。

 

 

一连串的极端气象事件袭来,密集而剧烈。俗话说天有不测风云,旱与涝、冷与热、狂风与闪电,我们的生活时时刻刻被天气所左右,可今年的天气条件似乎更为严苛。不知道如此恶劣的气象背后,大气的流动究竟发生了什么,是何种原因招致了一次次气象灾难。

 

河南发生暴雨的前几天,我正好从那里路过,当高铁在浅山和黄土高原的边缘地带穿行,火车时而钻入山洞,时而又行进于丘陵之上,黄土被流水冲出了陡峭的深沟,远处的黄河时隐时现反射着天光。当时坐火车的所见,深深印在脑子里。几天后再看到河南暴雨的新闻,我赶忙打开地图,看到了伏牛山和太行山在郑州附近刚好如一个打开了喇叭口的地貌,而这样的喇叭口,正如钱塘江之年年有大潮,是最聚集水汽的。

像河南那样的暴雨,一小时降下200毫米的雨量,也只有台风那样大能量的天气系统能做到。也的确如此,河南暴雨来源于上千公里外太平洋上的台风“烟花”。台风是低压系统,是向着风暴眼吸引水汽的,可吸引的水汽“拥挤”到台风的中心附近势必要升空,到了高空水汽势必向两边散去。另一方面,夏秋之际,西太平洋上常有一个独立的高气压——副热带高气压。而影响我国的台风也大多生成于西北太平洋,且大多产生于副高的南缘,并沿着副高的外围移动。在台风和高压之间就形成了一个水汽输送槽,这次的水槽正对着河南。

地球是一个巨大的天气系统,地球天气的最原初的动力来自于行星风系统。地表受热不均,大气热胀冷缩,受热最多的赤道面上的大气蒸腾作用最为强烈。空气向上遇冷凝结,这里天天下雨,形成了热带雨林湿热多雨的气候。升空后的空气向赤道两边分流,在南北纬30度附近降落下来。当空气下降的时候它的温度会升高,储水能力增强,下降气流控制下空气干燥高温,于是形成了副热带高压带控制下的地貌和植被,诸如撒哈拉、中东的广袤沙漠以及澳大利亚内陆的大片荒漠。我们虽然看不到,海洋上也有副热带高压带驻留,这里低层暖湿而不稳定,但中层经常存在一个下沉逆温层,阻止了低层对流的发展和水汽向上输送。逆温层以上比较干燥,晴空万里。并且,在广阔的太平洋水域上空,西太平洋副热带高压带是永久性高压环流系统,这一系统近年来又有北移的趋势。而影响我国的台风也多生成在它的边缘,或者被它顶托住,不得不在我们的沿海登陆。过去我们经常看到台风在海南和广东登陆的消息,最近却是在福建和浙江登陆,就是这个道理。

北美的高温同样离不开副热带高压的作用。热穹顶效应是指一种存在于中高层大气的一团高压,将下方的热空气笼罩起来无法散去,于是逐渐累积,越来越热。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的科学家解释了此次北美热穹产生的原因:西太平洋的温度在过去十几年内温度持续上升,海洋形成了强烈的温度梯度或推动风的压力差,更多的暖空气上升到西太平洋,当盛行的西风带将其向东部转移时,被下沉的气流捕获带向陆地,形成了“罕见”的热穹现象。NOAA的科学家解释道:“就像一个水池里的水,只在一个地方放入加热器,热水在这里上升,四周的冷水来补充”。

全球变暖,气候极端化

9月2日,世界气象组织(WMO)发布了报告,过去50年与天气有关的灾害暴涨5倍,在过去的半个世纪中,平均每天都在发生一场与天气、气候或水患有关的灾害,平均每天造成115人死亡,以及2.02亿美元的损失。

天气变得恶劣,离不开天气变暖的作用。台风的形成,一个硬性的条件是洋面温度≥26.5℃,只有这样高的水温,洋面水汽才能大量蒸发,在地球自转偏向力的作用下,这些水汽螺旋上升,形成了云团,云团越转越大,最后形成了热带气旋。按照最新发布的《中国气候蓝皮书(2021年)》的数据,全球海洋热含量呈显著增加趋势,且20世纪90年代后海洋加速变暖。近30年海洋增加的热量是此前30年的5倍多。2020年,全球海洋热含量为有现代海洋观测以来的最高值。

按照2015年达成的《巴黎协定》,各签约方将加强对气候变化威胁的全球应对,把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内努力。只有全球尽快实现温室气体的排放达到峰值,本世纪下半叶实现温室气体净零排放,才能降低气候变化给地球带来的生态风险以及给人类带来的生存危机。彼时全球气温已较工业化前提升了0.87摄氏度。

今年8月,联合国领导的政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布新的报告《气候变化2021:自然科学基础》,再次给人类未来划出了红线警告:未来20年,全球气温升高程度将达到或超过1.5摄氏度,如果不大力减排,气候变暖将给人类未来带来不可控制的严重后果。

报告指出,地球上每个地区都面临着越来越多的变化,在未来几十年里,所有地区的气候变化都将加剧。极端高温和降水事件将越来越频繁。气候变化正在影响降雨分布,在高纬度地区,降水可能增加,而亚热带的大部分地区则可能减少。

中国的气候又是特殊的,我们身处世界上最大一片陆地欧亚大陆的东端,境内还有着号称地球第三极的世界屋脊青藏高原。在行星环流系统中,副热带高压带以北我们本该处于常年刮西风的西风带,却因为大陆与海洋的水热条件的差异,形成了典型大陆季风性气候,夏季东南风从海面刮来,带来潮湿的水汽,冬天来自西伯利亚的凛冽寒风横扫,寒冷干燥。

在气候变化上,中国又是全球气候变化的敏感区和影响显著区,升温速率明显高于同期全球平均水平。《中国气候变化蓝皮书(2021年)》显示,2020年全球平均温度较工业化前水平(1850?1900年平均值)高出1.2摄氏度,是有完整气象观测记录以来的三个最暖年份之一。1951?2020年,中国地表年平均气温升温速率为0.26摄氏度/10年,这意味着70年间我们的温度上升了1.8摄氏度。

1961?2020年中国平均年降水量也呈增加趋势,平均每10年增加5.1毫米,江南东部、青藏高原中北部、新疆北部和西部降水增加趋势尤为显著。与之相伴的是,1961?2020年,中国极端强降水事件呈增多趋势,30年来,中国气候风险指数已经明显增加。

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