北半球高温而南极变冷：酷暑之后是严寒

                              杨学祥，杨冬红

                               （吉林大学）

北半球高温“烧烤”背后三大原因曝光！除了去习惯我们还能做什么？

2018-08-03 15:22:14　来源: 中国搜索　

　　东方网8月3日消息：近段时间来，我国多地高温“爆表”，出门没走几步就汗如雨下，那种闷热尤其让人难耐。看着气象地图上全国半壁江山都是红彤彤的，就能知道中国这次“热死人”的高温范围得有多广了。而且不只是国内，实际上，整个北半球都被高温所笼罩。今年如此酷热难耐，背后有哪些因素呢？面对高温，我们又能做什么？

　　高温预警20连发 覆盖全国五分之一国土

　　很多人都觉得今年格外热，而且热的时间还特别长。“的确，与公众感受比较一致，数据显示，7月，全国平均高温日数达6.1天，比常年同期多2.1天，为1961年以来历史同期第四多。”2日，在中国气象局8月例行发布会上，中国气象局应急减灾与公共服务司副司长李明媚说。

　　气象学上将日最高气温大于或等于35℃定义为“高温日”。截至8月2日，中央气象台已连续20天发布高温预警。

　　“此次高温具有强度强、范围广、持续时间长等特点。”李明媚说，从范围上看， 7月20日高温影响范围最广，35℃以上高温面积达159.8万平方公里，38℃以上高温面积达13.4万平方公里。

　　按照中国天气网的报道，其中，7月19日，中东部出现“桑拿天”区域面积已达到约180万平方公里，将近国土面积的五分之一。

　　从时间上看，重庆中部、湖北西部和东部、湖南西北部、江西西北部、河南东南部等地最长连续高温日数超过10天，四川古蔺高达23天。

　　据介绍，未来十天，我国中东部大部地区仍多高温闷热天气。

　　全球气温异常“火爆” 森林大火烧入北极圈

　　事实上，我国今年高温天气并非“一枝独秀”，从西伯利亚到非洲再到北美，今年夏季，全球的天气都异常“火爆”。监测显示，7月以来，全球大部分地区气温比常年同期偏高，尤其北半球亚洲、欧洲、北美洲等地高温事件频发。

　　在日本，官方数据显示，自今年4月30日至7月29日，该国因中暑被紧急送往医院的人数累计57534人次，其中125人死亡。

　　5月20日到7月23日，韩国已有14人因中暑死亡、1303人送医急救。

　　在欧洲，许多国家在忙着扑灭由热浪引起的火灾，特别是在希腊，森林大火已造成超80人死亡。

　　在美国，7月初，加利福尼亚州遭遇了由炎热天气和大风引发的大火。

　　加拿大今年夏天的热浪是一波接一波。在魁北克省，6月底到7月上旬持续了9天的异常高温导致超过85人死亡，其中包括蒙特利尔市的53人。

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　　持续的高温干燥天气导致欧洲森林大火频发，甚至已经烧入了以寒冷著称的斯堪的纳维亚半岛的北极圈。

　　据CNN报道，瑞典、芬兰、挪威这些深入北极圈的国家，今夏的气温已经破纪录了。瑞典7月的温度达到了86华氏度（30摄氏度），发生了50余起森林火灾，其中10余起发生在北极圈内。

　　未来十天高温持续 “桑拿天”何时是个头？

　　我国此次大范围的高温天气，据气象专家分析，7月份以来，随着副热带高压“北抬”，江南、江淮等被副高控制，副高控制下的地区以高温晴热天气为主，常年梅雨结束之后，副高主要控制长江中下游地区，带来伏旱。今年副高庞大的势力范围深入内陆，持续控制长江中下游以北至黄淮、华北、甚至东北南部，带来大范围、长时间的高温天气。

　　气温升高，再加上前段时间出现持续降雨天气，水汽蒸发作用明显，就像是“烧开水”一样，闷热感十足。

　　中央气象台预计，未来10天，中东部大部地区仍多高温闷热天气。8月5日前，内蒙古中东部、吉林东南部、辽宁及京津冀等地还将有2-4天高温天气。5日后，上述地区高温天气将减弱或结束。

　　目前南方地区高温天气较前期有所减弱，预计8月5日后再度发展，安徽、江苏、江西、湖南等地的高温天气将再度蔓延。据国家气象中心首席预报员许映龙介绍，6日后南海有台风生成，或给华南带来降温。

　　全球变暖惹的祸？真相没那么简单

　　到底是哪些因素导致了近期的北半球高温天气频发？大家都将目光转向了“全球变暖”，然而，事情可能并没有这么简单。

　　据英国《卫报》分析，全球变暖只是一个原因，还有许多其他因素导致了当前的极端高温天气。

　　其一是距离地球表面5-7英里、由西向东吹、引导全球天气的“急流”（大气中一股强而窄的气流带）。当急流强烈的时候，则会产生风暴。而目前的情况是，急流微弱，因此在同一地点大气高压长时间存在，于是产生极端高温天气。

　　另一个影响因素是北大西洋海面温度的巨大变化，这是“大西洋多年代际震荡”（AMO）现象的一部分。

　　《卫报》称，当前经历的高温天气与1976年类似，但是由于全球变暖，当前的温度基数比起1976年已经增高，因此因急流和AMO导致的后果更加严重。

　　面对高温，我们只能习惯？

　　面对少见的炎热，气候学家们的建议是，最好是习惯这种情况。

　　美国国家海洋和大气管理局(NOAA)国家环境信息中心的物理科学家Ahira Sanchez-Lugo说，遗憾的是，这样的炎热正在变成新常态。

　　世界气象组织发言人克莱尔·纳利斯也表示，“我们必须开始习惯这样的天气”。她说，谈到极端高温，我们可以说，气候变化会更大地增加极热或热浪的可能性。

　　德国波茨坦气候影响研究所专家斯特凡·拉姆斯托夫也持有相同观点。在他看来，在全球气候变暖背景下，全球极端天气事件在过去几十年中显著增多，且将来预计会越来越多，而想要阻止这一趋势，落实全球应对气候变化的《巴黎协定》必不可少。

http://news.dzwww.com/guojixinwen/201808/t20180803_17685522.htm

南极正在变冷：寒流蓄势待发

    除了月亮赤纬角最大值的变化之外，南极半岛海冰变化对全球气候变化也有重要贡献。7月份以来,南极气温比去年变冷，导致厄尔尼诺指数减弱，秘鲁寒流增强。预计9月末达到最高潮，是气候变冷的自然因素。

图1 2017年7月17日和8月3日与2018年同期的南极半岛海冰面积比较（白色部分）

德雷克海峡的海冰开关作用

中生代时期，全球各大陆集中在一起，形成一个几乎从一个极延伸到另一个极其巨大的单一陆块，这种轮廓肯定有助于周围大洋中的高效率向极热输送。在南、北两半球，一个单的环流系统作用范围至少达到纬度55^o，以致宽阔的、深而缓慢的赤道流在穿过低纬度大于180o弧的旅途中被大大加热。中始新世和早渐新世之间的总的温度下降，在整个新生代都是最急剧的。这种下降被认为由如下原因引起：①德雷克通道和塔斯马尼亚以南的通道开始为全球循环和气候上隔离的环极流打开了通路；②由于澳大利亚—新几内亚向北移动，吸热的赤道水面积缩小；③特提斯海关闭，不能使赤道环流通过。

Van Andel等人（1975）在分析了太平洋所有不整合之后提出，德雷克通道的打通可能形成了环极流，并隔断了对南极洲的向极热输送，因而产生了冰架和冷的底水。对第三纪早期普遍变冷起作用的明显构造事件是巴拿马地峡的封闭，因而限制了大西洋与太平洋之间赤道水体的交换。同理，德雷克海峡被扩展的南极冰盖封闭，导致气候上隔离的环极西风漂流带的消失，加强赤道热流向两极的输送，使扩展冰盖趋于消失，是南极冰盖不能扩展成南半球大冰川的一个重要原因。

图2 全球气候的三个海冰启动开关示意图

在短周期的气候变化中，德雷克海峡中的海冰进退控制气候变化的一个可能模式是：南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻，导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快，部分受阻水流北上，加强秘鲁寒流，使东太平洋表面海水变冷形成拉尼娜事件，加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换，增温的南极环流使南极半岛的海冰减少；南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加，导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢，使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡，造成秘鲁海流变弱，和东太平洋表面海水变暖，减弱沃克环流，形成厄尔尼诺事件；结果使堆积在太平洋西部的暖水东流，减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换，降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制，称之为南极环大陆海冰的气候开关效应（图2）。

当南极洲的温度变冷时，存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态，阻塞环南极大陆的海流，加快南太平洋环流，并从向极方向连接南极洲热输送，从而使南极洲变暖；当南极洲的温度变暖时，存很少海冰的德雷克通道处于开放状态，打通环南极大陆海流，减慢南太平洋环流，并从向极方向连接南极洲热输送，因而使南极洲变冷。如图2所示，非洲海冰开关I，澳大利亚海冰开关II和德雷克海峡开关III控制了环南极大陆海流，并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送，因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此，南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生，与南太平洋环流速度减慢与增加相对应。

近30余年来50oS以南各区域都存在着一个变暖倾向，50oS~90oS1957~1993年10年平均变化趋势为0.20oC，增温幅度大于全球平均的0.3~0.6oC/100a。其中在南极半岛地区近30余年来，尤其是近10余年来增温最为显著。气温变化导致南极大陆海冰的同一趋势变化。

根据1973年到1993年的观测资料统计分析结果，70年代中上期是多冰年代，自中后期直到80年代中后期是少冰年代，就平均而言，南极地区从1973年到1989年，海冰范围有一个约0.16纬度/10年的减少趋势，自80年代后期到90年代初，南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势，因此，1973年以来南极海冰总体平均仍为微弱的减少趋势。其中，别林斯高晋海和南极半岛两侧海域海冰面积峰值在1977~1978年以后，直到1994年都是少冰时期，只在1987年前后海冰有短暂的少量增多(见图3)。

显然，环南极大陆（特别是德雷克海峡）海冰从70年代以后减少与20世纪80年代全球变暖有很好的对应关系。这种对应关系与地球气候变动历史相一致。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828464.html

图3 南极大陆海冰净冰面积指数历年月平均距平累计变化趋势

参考文献

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