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中國西北行

2021-09-16 14:21 作者:邢海洋來源:三聯生活周刊 2021年第38期
全球氣候變化下的地理考察

那場暴雨

今年7月,一場持續而猛烈的暴雨襲擊了河南中原腹地的山前地區,確切地說,是鄭州及其周邊的伏牛山和太行山麓上的幾座城市。就在幾天前,歐洲西部遭遇極端氣候,一場大洪水席卷萊茵河兩岸,德國境內近200人遇難。德國洪水的半個月前,美國和加拿大被“熱穹頂”罩住,高溫融化了高壓電纜,路面也熱到變形,落基山脈上常年不化的冰雪也一掃而光了。

 

 

一連串的極端氣象事件襲來,密集而劇烈。俗話說天有不測風云,旱與澇、冷與熱、狂風與閃電,我們的生活時時刻刻被天氣所左右,可今年的天氣條件似乎更為嚴苛。不知道如此惡劣的氣象背后,大氣的流動究竟發生了什么,是何種原因招致了一次次氣象災難。

 

河南發生暴雨的前幾天,我正好從那里路過,當高鐵在淺山和黃土高原的邊緣地帶穿行,火車時而鉆入山洞,時而又行進于丘陵之上,黃土被流水沖出了陡峭的深溝,遠處的黃河時隱時現反射著天光。當時坐火車的所見,深深印在腦子里。幾天后再看到河南暴雨的新聞,我趕忙打開地圖,看到了伏牛山和太行山在鄭州附近剛好如一個打開了喇叭口的地貌,而這樣的喇叭口,正如錢塘江之年年有大潮,是最聚集水汽的。

像河南那樣的暴雨,一小時降下200毫米的雨量,也只有臺風那樣大能量的天氣系統能做到。也的確如此,河南暴雨來源于上千公里外太平洋上的臺風“煙花”。臺風是低壓系統,是向著風暴眼吸引水汽的,可吸引的水汽“擁擠”到臺風的中心附近勢必要升空,到了高空水汽勢必向兩邊散去。另一方面,夏秋之際,西太平洋上常有一個獨立的高氣壓——副熱帶高氣壓。而影響我國的臺風也大多生成于西北太平洋,且大多產生于副高的南緣,并沿著副高的外圍移動。在臺風和高壓之間就形成了一個水汽輸送槽,這次的水槽正對著河南。

地球是一個巨大的天氣系統,地球天氣的最原初的動力來自于行星風系統。地表受熱不均,大氣熱脹冷縮,受熱最多的赤道面上的大氣蒸騰作用最為強烈??諝庀蛏嫌隼淠Y,這里天天下雨,形成了熱帶雨林濕熱多雨的氣候。升空后的空氣向赤道兩邊分流,在南北緯30度附近降落下來。當空氣下降的時候它的溫度會升高,儲水能力增強,下降氣流控制下空氣干燥高溫,于是形成了副熱帶高壓帶控制下的地貌和植被,諸如撒哈拉、中東的廣袤沙漠以及澳大利亞內陸的大片荒漠。我們雖然看不到,海洋上也有副熱帶高壓帶駐留,這里低層暖濕而不穩定,但中層經常存在一個下沉逆溫層,阻止了低層對流的發展和水汽向上輸送。逆溫層以上比較干燥,晴空萬里。并且,在廣闊的太平洋水域上空,西太平洋副熱帶高壓帶是永久性高壓環流系統,這一系統近年來又有北移的趨勢。而影響我國的臺風也多生成在它的邊緣,或者被它頂托住,不得不在我們的沿海登陸。過去我們經??吹脚_風在海南和廣東登陸的消息,最近卻是在福建和浙江登陸,就是這個道理。

北美的高溫同樣離不開副熱帶高壓的作用。熱穹頂效應是指一種存在于中高層大氣的一團高壓,將下方的熱空氣籠罩起來無法散去,于是逐漸累積,越來越熱。美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的科學家解釋了此次北美熱穹產生的原因:西太平洋的溫度在過去十幾年內溫度持續上升,海洋形成了強烈的溫度梯度或推動風的壓力差,更多的暖空氣上升到西太平洋,當盛行的西風帶將其向東部轉移時,被下沉的氣流捕獲帶向陸地,形成了“罕見”的熱穹現象。NOAA的科學家解釋道:“就像一個水池里的水,只在一個地方放入加熱器,熱水在這里上升,四周的冷水來補充”。

全球變暖,氣候極端化

9月2日,世界氣象組織(WMO)發布了報告,過去50年與天氣有關的災害暴漲5倍,在過去的半個世紀中,平均每天都在發生一場與天氣、氣候或水患有關的災害,平均每天造成115人死亡,以及2.02億美元的損失。

天氣變得惡劣,離不開天氣變暖的作用。臺風的形成,一個硬性的條件是洋面溫度≥26.5℃,只有這樣高的水溫,洋面水汽才能大量蒸發,在地球自轉偏向力的作用下,這些水汽螺旋上升,形成了云團,云團越轉越大,最后形成了熱帶氣旋。按照最新發布的《中國氣候藍皮書(2021年)》的數據,全球海洋熱含量呈顯著增加趨勢,且20世紀90年代后海洋加速變暖。近30年海洋增加的熱量是此前30年的5倍多。2020年,全球海洋熱含量為有現代海洋觀測以來的最高值。

按照2015年達成的《巴黎協定》,各簽約方將加強對氣候變化威脅的全球應對,把全球平均氣溫較工業化前水平升高控制在2攝氏度之內,并為把升溫控制在1.5攝氏度之內努力。只有全球盡快實現溫室氣體的排放達到峰值,本世紀下半葉實現溫室氣體凈零排放,才能降低氣候變化給地球帶來的生態風險以及給人類帶來的生存危機。彼時全球氣溫已較工業化前提升了0.87攝氏度。

今年8月,聯合國領導的政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布新的報告《氣候變化2021:自然科學基礎》,再次給人類未來劃出了紅線警告:未來20年,全球氣溫升高程度將達到或超過1.5攝氏度,如果不大力減排,氣候變暖將給人類未來帶來不可控制的嚴重后果。

報告指出,地球上每個地區都面臨著越來越多的變化,在未來幾十年里,所有地區的氣候變化都將加劇。極端高溫和降水事件將越來越頻繁。氣候變化正在影響降雨分布,在高緯度地區,降水可能增加,而亞熱帶的大部分地區則可能減少。

中國的氣候又是特殊的,我們身處世界上最大一片陸地歐亞大陸的東端,境內還有著號稱地球第三極的世界屋脊青藏高原。在行星環流系統中,副熱帶高壓帶以北我們本該處于常年刮西風的西風帶,卻因為大陸與海洋的水熱條件的差異,形成了典型大陸季風性氣候,夏季東南風從海面刮來,帶來潮濕的水汽,冬天來自西伯利亞的凜冽寒風橫掃,寒冷干燥。

在氣候變化上,中國又是全球氣候變化的敏感區和影響顯著區,升溫速率明顯高于同期全球平均水平?!吨袊鴼夂蜃兓{皮書(2021年)》顯示,2020年全球平均溫度較工業化前水平(1850?1900年平均值)高出1.2攝氏度,是有完整氣象觀測記錄以來的三個最暖年份之一。1951?2020年,中國地表年平均氣溫升溫速率為0.26攝氏度/10年,這意味著70年間我們的溫度上升了1.8攝氏度。

1961?2020年中國平均年降水量也呈增加趨勢,平均每10年增加5.1毫米,江南東部、青藏高原中北部、新疆北部和西部降水增加趨勢尤為顯著。與之相伴的是,1961?2020年,中國極端強降水事件呈增多趨勢,30年來,中國氣候風險指數已經明顯增加。

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