引子

2025年10月，欧洲中期天气预报中心发布《2025年全球气候亮点报告》，全球地表气温比工业化前水平高1.47°C。这个数字已经逼近1.5°C的警戒线。气候持续变暖，早已不是新闻。但一个更深层的问题始终悬而未决：

变暖之后，大气环流和海洋环流——那个驱动地球热量、水汽和动量重新分配的巨大引擎——究竟是变强了，还是变弱了？

答案比任何人预想的都要复杂。它不是单一的“增强”或“减弱”，而是一场发生在不同圈层、不同纬度、不同尺度上的、方向各异的构造重组。

一、大气环流：减速与加速的悖论

传统理论给出的预测是清晰的：全球变暖使热带对流层上层增温幅度大于下层，大气静力稳定度增加，热带环流应当减弱。这是气候学中“最稳健的响应之一”。

但观测给出的信号，却是矛盾的。

Hadley环流：上层加速，整体减速

Hadley环流是热带大气中最宏大的环流圈——赤道空气上升，向两极流动，在副热带下沉，再回到赤道。气候模式预测它会在全球变暖背景下减弱并扩张。2025年发表的一项研究却揭示了一个更精细的画面：Hadley环流的上层分支，在温室气体排放驱动下，经向质量流出增加了。也就是说，环流在低层减弱的同时，上层却在加速。

这就像一个缓慢旋转的轮子——外圈变慢，但辐条向外甩出的物质更多了。同一个环流圈，在不同高度上写着相反的答案。

Walker环流：长期减弱，近期增强

太平洋Walker环流——东西方向的热带环流，西太平洋上升、东太平洋下沉——被公认为全球变暖下最应该减弱的环流系统。然而，近几十年的观测却显示，太平洋Walker环流增强了，令气候学界大为困惑。

2025年，马克斯·普朗克气象研究所的研究团队给出了解释：全球变暖效应与海表温度空间格局效应在相互竞争。全球平均的增温使对流减弱，但赤道太平洋东西两侧海温梯度的变化却在推动Walker环流增强。削弱对流质量通量的是“全球平均增温”，驱动环流增强的是“海温空间格局变化”——两个驱动力方向相反，观测到的结果是它们的净效应。

构造学论看到的，是不同尺度的驱动力在同一系统中角力。全球尺度的热力学效应在减速，区域尺度的海温格局效应在加速。系统的净响应，取决于谁在当下的权重更大。长期来看，减速仍是大概率；但短期内，加速是事实。

西风急流：从减弱到反转

欧亚副热带西风急流（ESWJ）是北半球夏季最重要的环流系统之一。1979年以来，它在夏季持续减弱。但2026年发表于《科学进展》的研究表明，这种减弱趋势将在2025-2100年间反转为增强。

驱动这一反转的，是两股力量的交替：气溶胶减少触发了从减弱到增强的转变（这一转变早在2010年前后就已开始浮现）；温室气体增加则额外导致急流向南移动。曾经削弱急流的气溶胶，正在被清洁空气政策所逆转。

构造学论称之为驱动力的代际更替。同一环流系统的历史轨迹，是不同外部强迫在不同时期主导权交替的结果。1940-1970年代欧洲硫酸盐排放曾增强急流，1979年后气溶胶不均匀排放又削弱了它——同一个系统，在不同的驱动力作用下反复改写自己的速度。

风暴路径与台风：向极地迁徙

中纬度风暴路径正在向极地方向移动。西北太平洋台风达到最大强度的纬度位置，在多模式百年模拟中呈现向极地漂移的趋势，多模式平均速率为0.068°纬度/十年。风暴路径向极地移动伴随着涡动驱动急流的增强和相速度的增加。

环流没有消失。它只是把能量带到了更高的纬度。

二、海洋环流：AMOC的减速与副热带环流的加速

如果说大气环流的画面是“有强有弱、方向不一”，海洋环流则呈现出更为分化的图景。

AMOC：正在发生的减速

大西洋经向翻转环流（AMOC）是全球海洋环流的核心部分，它将热带热量向北大西洋输送，直接影响全球气候。大多数气候模式预测AMOC在人为温室气体增暖下将减弱。

2025年，中国科学院海洋研究所联合斯克里普斯海洋研究所的研究团队，通过分析赤道大西洋中层（1000-2000米）的增温趋势，找到了AMOC减速的“指纹”。研究发现，自1960年以来的观测数据中，赤道大西洋中层增温趋势已从2000年代初开始超出自然变率范围——这意味着AMOC很可能在20世纪末就已经开始减弱。

AMOC一旦减弱，会减少海洋向次表层和中深层的热量输送，反而导致大气加热和气候变暖加剧。这是一个正反馈：变暖削弱AMOC，AMOC削弱又加剧变暖。

副热带环流与西边界流：局部加速

但海洋并非处处减速。2025年发表于《自然·气候变化》的研究发现，全球变暖背景下，副热带西边界流在向岸一侧的强度会显著增强。经典的风生环流理论认为西边界流强度取决于海盆尺度风场，随着全球变暖副热带风场变弱，西边界流应当减弱。但空间结构的变化——向岸一侧的增强——揭示了一个更复杂的图景：海洋环流正在重新分配它的动能，而不是简单地整体减速。

海洋层结增强也在改变环流格局：层结增强加速上层副热带环流系统，使黑潮等西边界流系向极地和近岸方向移动。

三大洋的协同驱动

2025年，中国科学院南海海洋研究所的研究揭示，全球变暖下西北太平洋反气旋（WNPAC）在冬、春、夏三季均显著增强，主要受大西洋和太平洋海温变化驱动。大西洋通过增强赤道波响应和准定常罗斯贝波列在冬季和春季发挥作用，太平洋在夏季贡献最强。这不是单一洋盆的独立变化，而是三大洋的协同编织——大西洋的信号通过大气桥传递到太平洋，太平洋的响应又反馈给大气，形成跨盆地的耦合链条。

三、归因：谁在改写环流的速度？

环流的变化不是自发的。它是外部强迫作用于系统后的响应。归因科学的任务，就是追溯这些变化的构造原因。

温室气体：首要驱动力

2025年，同济大学海洋地质全国重点实验室的研究结合观测数据、CMIP6气候模式数据和最优指纹法，系统评估了外部强迫对巴伦支-喀拉海（BKS）地区大气环流变化的影响。结论明确：人为温室气体是BKS反气旋环流增强的主要驱动因素。温室气体和气溶胶共同解释了约86% 的观测环流趋势。

IPCC评估报告已首次明确评估了人类对气候系统大气、海洋和陆地组成部分的影响。气候变化的检测与归因科学已形成一个完整的学科体系，涵盖大气要素、大气环流、海洋温度及极端天气事件的归因方法。

气溶胶：被低估的调制者

气溶胶的作用同样不可忽视。ESWJ急流从减弱到增强的转变，气溶胶减少是触发这一转变的主要因素。在BKS地区，人为气溶胶扮演了次要但不可忽略的角色。

这意味着：当我们通过清洁空气政策减少气溶胶时，我们不仅在改善空气质量，也在改变大气环流的轨迹。环流的变化是多重强迫叠加的结果——温室气体在推动一个方向，气溶胶在推动另一个方向，它们的净效应决定了系统最终的走向。

自然变率：不可忽视的叠加

但归因不能只盯着人类活动。AMOC的多年代际变异与全球平均表面温度之间存在约45°-90°的位相差。这意味着：即使在没有外部强迫的情况下，AMOC也有自己的60-70年准周期振荡。这个振荡的振幅与全球变暖的趋势相当。

观测到的环流变化，是人为趋势与自然变率的叠加。区分二者，是归因科学最核心的挑战。最优指纹法等工具正是为此而生。

（待续...）

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