近期，滾滾熱浪在北半球肆虐，多地進(jìn)入高溫“炙烤”模式。世界氣象組織表示，當(dāng)前正席卷歐洲的熱浪還將持續(xù)，高溫等氣候變化的負(fù)面影響將至少持續(xù)至21世紀(jì)60年代。

氣象學(xué)家普遍認(rèn)為，今年全球氣候變暖的節(jié)奏、程度以及高溫的極端性與破紀(jì)錄頻次十分罕見。那么到底誰(shuí)是“高溫元兇”？高溫紀(jì)錄不斷被打破，是氣候變暖開始超預(yù)期加速了嗎？未來(lái)，極端天氣會(huì)更加頻發(fā)嗎？記者就此采訪了國(guó)家氣候中心氣候服務(wù)首席專家周兵、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所研究員王春在、中國(guó)氣象科學(xué)研究院青藏高原與極地氣象科學(xué)研究所博士趙守棟。

高溫紀(jì)錄不斷被打破，正成為一種新常態(tài)

近期，南歐、北美多地爆發(fā)毀滅性野火事件。英國(guó)氣象局發(fā)布有史以來(lái)第一個(gè)極端高溫紅色預(yù)警，中國(guó)多地處于高溫橙色預(yù)警中，日本等國(guó)報(bào)告了上萬(wàn)宗中暑病例，西班牙、葡萄牙出現(xiàn)上千宗熱射病死亡病例，印度、巴基斯坦早在4月便已遭受45℃~50℃的高溫天氣……

截至7月下旬，我國(guó)已經(jīng)有124個(gè)國(guó)家觀測(cè)站出現(xiàn)破歷史高溫紀(jì)錄的情況，占全部國(guó)家觀測(cè)站的5.1%。2003年、2013年和2017年我國(guó)相繼出現(xiàn)本世紀(jì)以來(lái)最明顯的三次高溫事件。今年6月13日以來(lái)，高溫天氣已經(jīng)持續(xù)50多天，從強(qiáng)度總體評(píng)估上已經(jīng)超越了2003年和2013年，綜合強(qiáng)度極有可能打破2017年的紀(jì)錄。

《自然》雜志曾發(fā)文指出，在當(dāng)前氣候變化過(guò)程中，地球有15個(gè)關(guān)鍵氣候臨界點(diǎn)，是衡量地球生態(tài)氣候穩(wěn)定與否的關(guān)鍵標(biāo)志。一旦這些臨界點(diǎn)被突破，地球氣候系統(tǒng)將陷入不可逆狀態(tài)，產(chǎn)生難以預(yù)料的影響。近日，作為臨界點(diǎn)之一的格陵蘭冰蓋突然大面積融化。美國(guó)國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)研究中心數(shù)據(jù)顯示，僅7月15日至17日的3天時(shí)間里，格陵蘭每天流失的冰量多達(dá)60億噸，足以填滿720萬(wàn)個(gè)奧運(yùn)規(guī)格的游泳池。

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告指出，最近50年全球變暖正以過(guò)去2000年以來(lái)前所未有的速度發(fā)生，加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

周兵分析，北半球極端高溫由多重因素導(dǎo)致。全球變暖是北半球高溫?zé)崂耸录l發(fā)的氣候大背景，中緯度大氣環(huán)流持續(xù)異常則是全球多地高溫?zé)崂祟l發(fā)的直接原因。在北半球副熱帶地區(qū)上空，西太平洋副熱帶高壓帶、大西洋高壓帶和伊朗高壓均階段性增強(qiáng)，由此形成大范圍的環(huán)球暖高壓帶，使得熱空氣留在近地面散不出去，繼而出現(xiàn)高溫?zé)崂耸录?/p>

不僅如此，跨越3年的拉尼娜氣候事件對(duì)大氣環(huán)流異常的影響仍不能忽視。今年春季以來(lái)，赤道東太平洋拉尼娜事件非但沒有減弱，反而在加強(qiáng)，加上印度洋海溫異常，推動(dòng)副熱帶高壓持續(xù)增強(qiáng)。

格陵蘭冰蓋一直處于冰量?jī)魮p失狀態(tài)，同時(shí)近年來(lái)冰量損失速率有所增加，2007—2016年格陵蘭冰蓋質(zhì)量損失量是1997—2006年的兩倍。相比南極冰蓋，格陵蘭消融區(qū)徑流下滲較少、再凍結(jié)量更低，因此表面消融是格陵蘭冰蓋物質(zhì)損失的主要驅(qū)動(dòng)因素。

趙守棟分析，1990年以來(lái)格陵蘭一直處于強(qiáng)消融狀態(tài)，今年4月至7月格陵蘭冰蓋消融累計(jì)范圍接近歷史平均水平。但7月15日開始，格陵蘭島上空形成了一個(gè)強(qiáng)大的高壓脊，從斯堪的納維亞半島向東移動(dòng)和從加拿大巴芬灣向北移動(dòng)的兩團(tuán)暖空氣，造成了格陵蘭島北部至中部的異常消融現(xiàn)象，直至7月25日才恢復(fù)到正常水平。實(shí)際上，2021年7月中旬也發(fā)生過(guò)類似的大范圍異常消融事件。

氣溫不斷升高、高溫紀(jì)錄不斷被打破，如今正在成為一種新常態(tài)。所以，還需關(guān)注全球不同地區(qū)高溫天氣的關(guān)聯(lián)性。趙守棟分析，全球各地近期集中發(fā)生的極端氣候事件總體上是氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率導(dǎo)致的，相互間直接的關(guān)聯(lián)性較低，但是考慮到全球升溫的大背景，極端事件發(fā)生的頻率越來(lái)越高，未來(lái)全球同步出現(xiàn)的高溫?zé)崂耸录⒃絹?lái)越常見。

“今年的熱浪，某種意義上是極端罕見的。與本世紀(jì)以來(lái)的幾次高溫事件相比，無(wú)論是開始的時(shí)間，還是極端性的程度，都有明顯提前和增強(qiáng)的趨勢(shì)。”周兵說(shuō)。

應(yīng)對(duì)氣候變化，適應(yīng)和減緩需兩手抓

實(shí)際上，近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全球地表溫度一直表現(xiàn)出前所未有的強(qiáng)烈增暖趨勢(shì)。2021年6月底至7月初，北美西部發(fā)生了一次前所未有的超級(jí)熱浪事件，氣溫打破了多地有觀測(cè)以來(lái)的歷史紀(jì)錄，加拿大的英屬哥倫比亞省利頓鎮(zhèn)甚至出現(xiàn)49.5℃的歷史最高氣溫。此次前所未有的超級(jí)熱浪事件導(dǎo)致數(shù)百人死亡，致使沿海生物大量死亡，引發(fā)了可怕的森林野火。

為進(jìn)一步揭示其發(fā)生演變的物理過(guò)程和形成機(jī)制，王春在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了分析。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，從物理機(jī)制角度來(lái)說(shuō)，局地“熱穹頂”的形成是最關(guān)鍵的原因。來(lái)自北太平洋與北極異常的大氣環(huán)流與低壓，共同引發(fā)北美西部上空的熱高壓，導(dǎo)致此次超級(jí)熱浪事件發(fā)生。

王春在說(shuō)：“熱穹頂是指高層大氣熱高壓在一段時(shí)間內(nèi)停滯不動(dòng)，高壓與附近低壓之間的大氣環(huán)流形成了穩(wěn)定的Ω型。高壓像個(gè)罩子一樣，既把熱空氣蓋在熱浪發(fā)生區(qū)域，同時(shí)也阻止了冷空氣進(jìn)入，使熱穹頂里的溫度越來(lái)越高，從而引發(fā)熱浪乃至超級(jí)熱浪事件。”

從單個(gè)事件來(lái)看，大氣環(huán)流異常引起的“熱穹頂”對(duì)本次超級(jí)熱浪事件的形成與發(fā)展有著重要作用。那么，到底哪種類型的大氣環(huán)流異常起著關(guān)鍵作用呢？

研究團(tuán)隊(duì)使用大氣科學(xué)中常用的經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（EOF）模態(tài)分解方法，分解出6月至7月北美常見的大氣環(huán)流類型，并經(jīng)過(guò)逐一鑒別，發(fā)現(xiàn)三種類型的大氣環(huán)流異常對(duì)此次熱浪事件的發(fā)生發(fā)展均有貢獻(xiàn)。其中，北太平洋環(huán)流型、極地-太平洋-加拿大環(huán)流型對(duì)應(yīng)著熱浪事件的發(fā)展與成熟，而北美環(huán)流型對(duì)應(yīng)著熱浪事件的衰退與東移。

“從長(zhǎng)期來(lái)看，以溫室氣體排放為主的人類活動(dòng)不僅是逐日氣溫增加的主要原因，也會(huì)大幅度增加類似熱浪事件發(fā)生的概率。”王春在說(shuō)。

如今，人類活動(dòng)已經(jīng)導(dǎo)致全球大部分區(qū)域夏季的平均氣溫顯著升高，并進(jìn)一步導(dǎo)致極端高溫事件顯著增多、增強(qiáng)。王春在表示，1850—1900年間50年一遇的極端高溫事件，現(xiàn)在平均每50年內(nèi)會(huì)發(fā)生4.8次。而當(dāng)未來(lái)全球平均溫度升高4℃時(shí)，這種事件將平均每50年內(nèi)發(fā)生39.2次。

在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，全球天氣氣候波動(dòng)將變得更加劇烈，高溫?zé)崂说葮O端天氣氣候或?qū)⒊蔀槔@不開的常態(tài)。人類唯有共同行動(dòng)，迅速減少溫室氣體排放，發(fā)展低碳清潔能源、增加碳匯，改變生活方式，增強(qiáng)氣候韌性，以適應(yīng)與減緩并重的方式應(yīng)對(duì)氣候變化，方能換來(lái)一個(gè)可期的未來(lái)。