今年冬天格外冷。在刚刚过去的“霸王级”寒潮中,全国降温8℃以上的面积达250万平方公里,降幅12℃以上面积达40万平方公里;北京、河北、山东多地气象观测站最低气温突破或达到建站以来的历史极值。
“不是说全球变暖吗,怎么今年还这么冷?”很多民众不解。
“殊不知,我们现在感觉到的冷恰与全球变暖有关。”中国工程院院士丁一汇说。
北极增温 冷空气得以长驱南下
我们知道,北极是北半球冷空气的发源地。在漫长的冬季,冷空气堆积在一起,伺机南下,势力强劲时可一路冲上青藏高原或奔向南海甚至南半球。
丁一汇介绍,从极地的强大高气压到赤道海洋的低气压之间出现气压梯度,大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。而由于地球的自转,风沿地表做水平运动会受到地转偏向力影响,在北半球向右偏转成西北风。北半球冬季的气候正“受控”于中纬度地区的西风带。在极地的冷与赤道的暖之间,形成跨半个地球的温度梯度场,二者之间存在明显的南北温度梯度。
正常情况下,这个温度梯度很大,使得西风带稳定而强大,存在于其中的环流形势(槽和脊)很稳定,称为纬向环流型,这种环流型主要使气流从西向东沿纬圈运动。但全球气候系统平衡被打破后,西风带开始不稳定,环流形势也躁动起来,开始扩张自己的“地盘”,这时就会出现宽阔的大槽大脊,引导着冷空气顺着大槽长驱南下。
今年这次寒潮的症结正在于此。丁一汇表示,在全球变暖大背景下,北极以其他地区2倍到3倍的速率升温,即其他地区增温1℃,北极可以增温2℃到3℃,导致海冰快速融化。2020年9月,北极海冰为有观测记录以来第二少,是北极变暖的有力证据。
“快速增温的北极,缩小了原本从极地到赤道的经向温度梯度。”丁一汇说,在这种情况下,西风带气流变得十分不稳定,通常不会延伸到北纬50度的高压脊伸展到了北极地区,而通常处在长江以北的大槽则伸向了华南甚至南海。北极的冷空气正是被强壮的大脊引导南下,顺着大槽一路横扫,在短短一周时间内成为全国型大寒潮。
此外,赤道中东太平洋目前处于发展盛期的拉尼娜事件也推波助澜。一般而言,受拉尼娜事件影响,冬季全球温度偏低的概率较大。就此次寒潮而言,拉尼娜事件中,太平洋赤道和热带中东部海温明显变冷,在极地与赤道温度的“一升一降”中,北半球南北经向温度梯度进一步减小,控制西风纬向环流的作用也进一步减小,有利于大槽大脊的发展。
丁一汇认为,全球变化正是通过北极地区和热带地区的逆向温度变化使南北温度梯度减小,而促使中纬度大槽大脊的发展,这充分表明了冬季的极端寒潮事件是在气候变化影响下发生的,而此次寒潮北极和热带海洋都起到了减少南北温度梯度的作用。
一次极端冷事件 无法阻止全球变暖趋势
增温或许不可怕,但可怕的是增温的速度和范围。有研究显示,最近50年的增暖速率超过了以往任何时期,而且影响范围也在扩大,发生在全球每一个地区。
丁一汇介绍,从1960年至今,我国温度曲线一直为上升趋势,在这条攀升的曲线上出现自然周期叠加的震荡,则将我国气候大致可以分为三个时期:冷期、暖期和气候变暖停滞期。
20世纪60年代到80年代为冷期,该时期气候变暖刚刚施加影响,但海洋处于冷期,所以,1960年至今的极端冷事件有80%发生于此时;20世纪80年代到2000年,气候变暖持续,海洋转为暖位相,自然的“暖”与人类活动的“暖”相叠加,迎来了暖期,此时期极端冷事件几乎很少发生;2000年开始,海洋变冷,但人类活动导致的气候变暖并未止步,自然的“冷”与人类活动的“暖”叠加影响,使我们处于一个气候变暖停滞期,数个极端冷事件也在此时发生。
在5600万年前的超级变暖事件(古新世-始新世极热事件,PETM)中,地球经历了极端的全球变暖和海洋酸化,该事件一直备受科学界关注,但其背后的碳循环机制始终是未解之谜。中国科学院广州地球化学研究所与国......
海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室教授姜仕军联合国内外科研团队精准捕获到距今5600万年古新世-始新世极热事件前的火山热成因二氧化碳快速释放事件,并揭示了快速碳释放触发机制。近日,相关研究成果发表......
2024年是首个突破1.5℃全球变暖阈值的单一年份。现在,顶尖气候科学家首次发出警告,世界可能在2029年前首次出现升温超过2℃的年份。温室气体排放已导致自工业化前以来1.44℃的升温。每年,英国国家......
根据对所有最新证据的回顾,将全球变暖限制在比工业化前高1.5℃的范围内,不足以阻止海平面在未来几个世纪内上升几米。5月20日,相关研究成果发表于《通讯-地球与环境》。海平面上升将威胁许多沿海城市。图片......
在近日于印度举行的气候变化会议上,科学家展示了一张令人震惊的幻灯片——在显示2024年气温如何偏离历史基线的世界地图上,许多国家的颜色为深红色,表示气温上升了1至2摄氏度。但在热带地区,有一个大巨大的......
2月19日,中国科学院南海海洋研究所研究员蔡树群团队与该所研究员王春在团队合作,突破了观测数据有限的瓶颈,首次揭示了全球变暖将显著加速内潮的传播速度,并发现层结的强化效应与上层环流的加速趋势起着至关重......
人们早就预言,随着地球变暖,许多害虫物种都会大量繁殖。最近,一项对16个主要城市的研究发现,全球变暖正在帮助老鼠在世界各大城市茁壮成长,平均气温上升最快的地区,老鼠的数量增长也最快。1月31日,相关研......
2023年和2024年的气温记录多次被打破,并且这两年的平均气温均比工业化前的水平高出约1.5°C。尽管气候变化和厄尔尼诺现象是导致气温上升的部分原因,但两者不足以完全解释如此异常的高温。现在,科学家......
一项8月7日发表于《环境快报》的研究表明,在较高高度飞行的飞机产生的航迹云更持久,可能加速全球变暖。由于私人飞机和现代节能喷气式飞机的飞行高度高于其他客机,它们造成的变暖可能比先前认为的更加严重。英国......
一项8月7日发表于《环境快报》的研究表明,在较高高度飞行的飞机产生的航迹云更持久,可能加速全球变暖。由于私人飞机和现代节能喷气式飞机的飞行高度高于其他客机,它们造成的变暖可能比先前认为的更加严重。英国......