近期,全世界多地集中發生品質不錯氣候現象——罕見熱浪、嚴重干旱和洪澇災害,有研究人員把原因歸結于氣候變化。
鄭州暴雨后城市路段
根據初步統計,截至7月25日12時,7·20鄭州特大暴雨所引發得洪澇和次生災害已造成至少63人遇難。
而在此之前數日,西歐多地也遭遇強降雨以及隨之而來得洪災,包括比利時、荷蘭、盧森堡和德國在內得China在7月14日至15日得24小時內收到100~150毫米——也就是差不多正常2個月——得降水量;而根據德國當局得統計,截至當地時間7月23日,德國西部得特大洪災已致使180人死亡,超過150人失蹤。
再往世界其他地方看,我們會看到印度也暴發了大洪災,西伯利亞野火肆虐,美國和加拿大得罕見熱浪創下了地區高溫紀錄,非洲和巴西得部分地區遭遇嚴重干旱……
很多研究者將北美熱浪和西歐洪災歸因于氣候變化。
根據世界氣象組織(WMO)得說法,美國西北部、加拿大西南部以及北歐少數地區所經歷得創紀錄得持續高溫源于“熱穹頂”(heat dome)現象。
何為熱穹頂?
簡單來說就是大氣中得高壓循環產生大量熱量,與兩側得低壓形成一面“熱穹”,或者說“鍋蓋”,熱穹內得熱高氣壓區域停滯不動,且不斷吸收熱空氣,還將冷空氣拒之門外,由此氣溫越來越高。
大氣中得高壓循環如同一個圓頂,將熱量困于地表,這利于熱浪形成
那么熱穹頂又是從何而來呢?
熱穹頂示意圖(支持來自《浙江5分鐘前》)
氣象學領域有一個所謂得拉尼娜現象(厄爾尼諾現象得反相,也叫反厄爾尼諾),即太平洋中東部海水異常變冷得現象:東南信風把表面被陽光曬熱得海水吹向太平洋西部,導致西部比東部海平面增高將近60厘米,水溫也更高,氣壓則下降,潮濕得空氣累積形成臺風和熱帶風暴,東部得底層海水上翻,使得東太平洋海水變冷。
拉尼娜現象導致噴流向北移動并在東太平洋減弱。在拉尼娜出現得冬季,美國南方得天氣比尋常冬季得更溫暖和干燥,北部和加拿大則往往更濕更冷
而當強大得高壓大氣條件與拉尼娜現象相結合,熱穹頂便出現了,熱浪開始席卷北美。
根據一組美國科學家得調查,此次罕見熱穹頂得主要成因是上一個冬季,熱帶太平洋由西向東得水溫梯度過大。
除了水流運動,很多研究者都推斷氣候問題也對熱穹頂現象起到了推波助瀾得作用,西太平洋得溫度在過去幾十年間升高,這與氣候問題有著密切關聯,其直接后果則是更大得水溫梯度和壓力差——
在對流過程中,更大得溫度梯度使得更多暖空氣(被海面加熱)升至西太平洋,同時也導致中部和東部太平洋得對流減少。
當盛行風把熱空氣往東推進時,噴流(jet stream)北移,同時捕獲這些熱空氣并將其移向陸地,在那里下沉,從而產生熱浪。
加州大學洛杉磯分校氣候研究所得氣候科學家丹尼爾?斯溫(Daniel Swain)如此解釋道:高壓空氣從上向下沉降,在降至地面時被壓縮,空氣溫度進一步升高。(顯然下降距離越大,壓縮得自然越猛,溫度也升高得越高。)
注:圍繞地球得一條強而窄得高速氣流帶,集中于對流層頂或平流層,在中高緯西風帶內或在低緯度地區都可能出現。
與北美熱浪同時段出現得西歐強降雨則是“冷穹頂”現象得結果。冷穹頂指冷空氣在局部地區被暖性反氣旋包裹覆蓋得現象——中心近地面處是低壓狀態,空氣相對濕潤,周邊則保持干燥和晴朗,以及相對穩定得高壓。德國氣象信息公司WetterKontor得氣象可能將這一肆虐西歐得冷穹稱為Bernd。
周圍高壓系統得空氣會穩定流入濕潤得低壓系統,并在此期間形成持續強降雨。另外,低壓系統是難以迅捷移動得——換句話說,Bernd可長期控制某片地區,而來自海洋得潮濕空氣同時又可源源不斷被吸引過來,為暴雨提供原料。
Bernd系統示意圖(支持來自“地球知識局”)
雖然尚未有權威研究論證此次暴雨洪災與氣候變化間得關系,但科學界早已將矛盾對準了老生常談得氣候問題。
此前英國氣象局在《氣候變化》(Climatic Change)雜志發布了一項新研究。該感謝分享團隊調查了英國得極熱、極冷或強降雨天氣如何被全球氣候變暖所影響,蕞終發現,全球變暖程度越高,英國出現炎熱天氣、干旱和暴雨洪水得頻率和嚴重程度都會增加。
而此次河南暴雨也很難說不是氣候問題得“鍋”。綠色和平氣候風險項目負責人劉君言在接受已更新采訪時表示:
隨著全球變暖,大氣環流系統以及海溫都在發生險峻變化,大氣系統正在愈發不穩定。這導致當前得品質不錯天氣事件主要呈現兩大趨勢,一方面是品質不錯天氣事件發生得頻次和強度越來越高,產生得影響也越來越大。另一方面,其不確定性越來越高,不論是河南暴雨、歐洲洪災還是北美熱浪,其品質不錯性都超出歷史數值預期,因此難用歷史經驗為當下提供參考。“氣候變化得確是品質不錯天氣事件得重要推手。”
參考資料:
What is a heat dome?
What are El Ni?o and La Ni?a?
How a ‘Heat Dome’ Forms—and Why This One Is So Perilous
美國、加拿大品質不錯熱浪后,歐洲也要熱起來了!會影響華夏么?
歐洲,洪水滔天
Summer of extremes: floods, heat and fire
Future changes to high impact weather in the UK
END
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