全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授，从事全球变化研究。

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南半球今年4月是有记录以来最热的一个月：南极红光、南极红雪和火山爆发

已有 3188 次阅读 2023-5-16 15:46 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流

南半球今年4月是有记录以来最热的一个月：南极红光、南极红雪和火山喷发

NOAA发布的4月气候情况表明：

全球平均海洋温度在4月份创下历史新高，比长期平均温度高1.55华氏度，仅比2016年1月强厄尔尼诺期间创下的海洋温度纪录低0.02度。

南半球今年4月是有记录以来最热的一个月。

全球平均气温是174年来记录中第四热的四月，比20世纪平均气温56.7华氏度高了1.8度。

今年4月也是连续第530个月气温高于20世纪平均水平。

https://www.163.com/dy/article/I4POD7LI051198AK.html

2023年4月南半球最高温：早在2月南极海冰就出现前兆

2023年2月南极海冰面积创历史新低

2023-02-20 15:15

科技日报讯（实习记者张佳欣）科学家16日报告，南极冰盖面积缩小至历史最低水平，支撑南极洲地面冰盖的较厚冰架暴露在海浪和温暖的气温下。

美国国家冰雪数据中心（NSIDC）表示，近日南极洲的海冰面积降至191万平方公里，为1979年有记录以来的最低水平。此前的历史最低纪录是2022年创下的。

NSIDC在一份声明中说：“由于融化季节可能还剩几周时间，预计在达到年度最低水平之前，还会进一步下降。”

海冰融化对海平面没有明显的影响，因为冰已经在海水中了。但是，海冰环抱着南极洲的巨大冰架，这些冰架是淡水冰川的延伸，如果它们随着全球气温的上升继续融化，将在几个世纪内导致灾难性的海平面上升。

NSIDC表示，大部分南极海岸的水现在没有冰，使冰盖边缘的冰架暴露在波浪作用和变暖的条件下。

南极在夏季解冻和冬季结冰循环期间，经历了显著的年度变化。过去40年，全球变暖使格陵兰冰川和北极冰盖快速融化，南极大陆没有经历这一过程，但自2016年以来的高融化率引发了人们的担忧，显著的下降趋势可能正在形成。

此前，南极冰盖面积最小纪录是在去年2月创下的，当时漂浮在南极海洋上的冰层面积首次降至200万平方公里以下。

据欧洲哥白尼气候监测器（C3s）信息显示，今年1月份的冰层面积已创下历史新低。

尽管2022年全球范围内受到拉尼娜天气模式的降温影响，但该年仍是有记录以来第五或第六个最热的年份。

https://www.sohu.com/a/643396024_121479889

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1377400.html

2021年2月南极红色雪藻可以使积雪表面的折射率下降到约60%

南极再现“红色的雪”，不仅南极，去年8月阿尔卑斯也被染红

2021-02-23 10:40:11　来源: 阿康说旅事

在很多人眼中，南极该有的样子就是白雪皑皑，冰山紧密相连，寒冷的气候几乎就是不毛之地，除了企鹅、海豹还有一些海洋生物、昆虫外，几乎是寸草不生。这是被地球“封印”的最后一片纯净之地，对地球的气候有着重要的作用，被科学家们誉为地球“空调”。可以说整个南极，在世界中起到了“杠杆”的作用，同时也是关键的一部分。不过值得一提的是，如今的南极与以前之比是大相径庭，不再是白雪皑皑的模样，而是竟然出现了“红色的雪”。

南极惊现从未有过的罕见之景“红雪”

从古至今，南极都充满了神秘的色彩，一望无际的白雪成为了最耀眼的美丽景色。出人意料的是自从进入2021年2月份，科学家们在南极拍摄到的照片让人触目惊心，白雪皑皑的冰川竟然变成了红色，在照片中我们看到红色的雪非常震撼，犹如战士们抛头颅洒热血征战沙场留下的红色印记，那么这些“红色的雪到底是如何形成的呢？”

有网友猜想：“南极之所以出现这种红雪的景象，应该是动物们相互残杀后，血迹把白雪染红造成的。由于全球气候变暖，南极冰川不断融化，生态环境改变，生存在这里的动物们的食物链遭到了破坏，没有了食物来源，最后动物之间就会进行相互残杀，这也是为何我们会看到有罕见红色的白雪的原因。”

然而事实并非如此，在我们的思想认知中，南极的温度至少是在零下几十度，即便是科考队员来到这里考察，也不能长时间停留，否则就会因为恶劣的严寒气候失去性命。然而即便是如此寒冷的地方，但这里也生长着很多“冬眠”的植物，这些植物因为寒冷的气候不得不发挥自己的冬眠特有的功能，等到时机成熟比如气候变暖等等，这些植物就会从“冬眠”中苏醒过来，这也印证了科学家们的猜想，这些红色的雪，并非真正的雪而是红色藻类的植物。

由于全球气候变暖气温升高，这些藻类的植物也从冬眠中逐渐“醒来”，适宜的气温为它们提供了舒适的生长环境，这也是为何我们会看到震撼人心犹如红色的雪异常景象。

在寒冷的气候中冬眠的藻类植物——雪藻，在南极肆无忌惮的繁殖

根据南极目前的特征变化，科学家们最终找到了事情的真相，这种藻类的植物被称为“雪藻”。南极的雪藻，是一种微生物，是淡水的单细胞绿藻，在分类学上属于绿藻门、绿藻纲等，这种雪藻通常会隐藏在世界各地的雪地和山区，在冰冷的水中茁壮成长，冬天在冰雪中冬眠，当夏天来临时，雪融化了，藻类就会开花，散布出红色的花朵状的孢子。

相关科学研究表明，极地雪藻的特征可谓是多姿多彩，它们会变换颜色，不仅有红色还有绿色、橙色，从而演变成了我们所看到的绿雪、橙雪和红雪。当温室效应不断加剧，雪藻的种群就会不断增大，在南极整个局部区域都有雪藻的身影，而企鹅等生物的粪便成为了雪藻营养肥料，再加上充足的阳光照射，让南极的雪藻繁殖的越来越多。

在2020年5月份，英国剑桥科研小组根据相关遥感检测仪检测出在南极岛第一幅雪藻群落分布图，并标注出了不同群落雪藻细胞的平均浓度。研究结果表明，红色雪藻可以使积雪表面的折射率下降到约60%，绿色雪藻甚至可以使之下降到45%。这种雪藻的出现，加速了冰雪融化。那么为何雪藻会肆无忌惮的繁殖呢？科研人员认为主要跟全球气候变暖有关。也就是说，正是因为现在南极洲的温度创新高，才导致剧烈的冰川融化，而雪藻带着血红的颜色直接染尽了整个南极。

除了南极，8月的阿尔卑斯也被染红

除了南极半岛被这种藻类植物染成一片红色外，在2020年8月份意大利北部的阿尔卑斯山冰川上，也出现了许多红色的积雪，这样奇妙的景象引起了很多科研人员的关注，相关专家表示：“由于2020年阿尔卑斯山气候升高，降雪量很少，这种生态环境促进了藻类植物的繁殖，似乎整个阿尔卑斯山在一夜之间被染红。”不得不说雪藻“苏醒”的必要条件是气温回升，融化的雪水在成功“复活”后，它们就开始创造更多的水满足自身发育的需求，这种雪藻的出现不得不引起我们人类的重视。

雪藻的出现，为人类彻底敲响了警钟

相关科研人员认为雪藻的出现对藻类的繁殖是有好处的，但是对南极和阿尔卑斯山来说却并不好，一方面这种藻类植物不仅将冰雪染成红色，加剧气候变暖，威胁到了整个当地的生态系统，另一方面，雪藻繁殖越来越多也是一种生物入侵的表现，形成的恶性循环对于南极来说弊大于利。

雪藻大量的出现，也为我们人类彻底敲响了警钟。从生态方面来讲，雪藻大量的繁殖彻底破坏了生物链，导致其他生物出现相继灭绝。从气候角度来看，海藻的出现意味着地球今后有可能会出现风暴、洪涝高温等恶劣天气，对于人类来说这种自然灾害是根本无法避免的。从海洋方面来看，全球气候变暖，导致冰川融化，即使是最低上升水位，世界上大约10%的人口处于被淹没的危险地带。而且，全球大多数国家的发达城市都位于海岸，海平面上升意味着这些城市面临被海水吞没的风险。从农业方面来看，由于气候回升加剧，土壤环境遭到破坏，农作物不断减产，农业经济也会出现萧条的景象。

自然界的生命力是强大的，不管是南极还是阿尔卑斯山脉，既然出现了这种罕见的被染红的雪色，我们应该明白，这种自然景观为我们人类敲响了警钟。而我们人类应该学会敬畏自然，地球母亲如今病入膏肓，我们不能坐以待毙，保护美丽家园，是我们义不容辞的责任与义务。

https://www.163.com/dy/article/G3H0GKM8054454P8.html

南极出现粉红天空，不是晚霞和极光，却与半年前汤加火山爆发有关

科普大世界

科学大伽，博学博士

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当北半球的夏季到来的时候，南半球大部分地区将进入冬季，而南极洲将进入极夜的时刻，所以如今这里的天空中是看不到太阳的，平时天空的光度相当低，但是留守在南极洲进行科学考察的科学家们近日却发现南极的上空出现了粉红色的霞光，如下图。

南极粉红天空绝美的图像被留守在南极斯科特基地的新西兰科学家斯图尔特·肖恩拍摄了下来，据他所称上面的图片都没有经过图像处理，是相机拍摄的天空的本来颜色，当然也有其他不少科考人员对其留下了影像资料，色彩都差不多。

图中天色相对较暗，是因为极夜时期两极地区大部分时间中天空中的光度都很低，和我们平时看到的太阳落山夜幕降临后的光度差不多，而明亮的部分应该是太阳位置所在的地方，但是太阳位于地平线下，天空中的粉红色并非是大气中阳光中波长较长的红光照射到云朵上的颜色，因为天空中不见成片的云朵，粉红色弥漫性地布满了整个天空，也可以说整个天空都是粉红色，但如果仔细分辨的话，其实粉红色只是主基调，另外还有红色，蓝色和紫色等，但这些颜色结合在一起，通常上看上去都会呈现出较为黯淡的粉红色。

既然不是云朵的霞光，那么这些绚丽夺目的粉色光彩是怎么来的呢？是我们常说的极光吗？极光的颜色通常是绿色的，但有时也会呈现粉红色，这可能与太阳风随磁力线闯入地球大气层的能量大小有关，不过极光出现时闪烁的速度极快，像狂风吹动的水波一样在不断变换中，而且也不会整个天空都呈现出绿色或者粉红色，所以此次南极粉红色的天空也并非是极光造就的。

那到底是怎么回事呢？如果没有科学家给出权威的答案，这一现象还真不好解释，还好早有科学家表示火山喷发后留存在大气层中的气溶胶在落日余晖的照射下通常就会呈现出粉红色，并且认为南极洲天空变红其实和半年前的汤加火山爆发有关。

动图封面

新西兰驻守在南极洲的首席科学顾问乔迪·亨德里克斯认为，今年1月15日汤加火山大规模爆发后，大量的硫酸盐颗粒以气溶胶的形式漂浮在大气层中，而且大部分都位于很高的平流层中，可以在那里留成数月份的一年以上，在日出或日落的时候，阳光穿越大气层照射在这些平流层的气溶胶上，因为波长较长的红光穿透性较强，所以大多会呈现出红色，但是气溶胶在平流层中非常分散，所以又会散射和折射出粉色、蓝色和紫色的光辉，于是就会出现粉红色的天空了。

动图封面

很难想像南极出现的粉红色天空居然是半年前的汤加火山爆发给渲染出来的。这种现象并非只出现在南极洲地区，大洋洲的澳大利亚和新西兰的上个月也出现了类似的现象，被科学家称作是汤加火山爆发后的“余晖效应”，而之所以南极洲地区出现这种现象的时间较晚，是因为此地距离汤加火山较远，大约有7000公里，但大气流动还是将气溶胶带到了那里，既然是在地球上，就只有一个天空，所以这种现象既会出现在南极洲，也可能会出现在赤道地区，不过由于汤加火山爆发的规模（VEI-6级）还不是超级大，所以这种现象一般认为不会出现在北半球。

参考资料：

《楚天都市报·极目新闻》7月16日文章《震撼！汤加火山喷发半年后，7000公里外南极洲出现绝美天空》

发布于 2022-07-16 23:09

https://zhuanlan.zhihu.com/p/542485664

如松：大地在燃烧，热浪在翻滚，谁又打翻了老君炉？

原创如松如松 2022-07-21 13:59 发表于加拿大

去年因热穹顶事件导致北美西海岸出现了千年一遇的极端高温事件。加拿大不列颠哥伦比亚省的夏季一直都以凉爽著称，但该省利顿市（Lytton）6月29日的温度居然达到了49.6℃，这个温度比往年的平均最高温度居然高出十度以上，短短数日之间因高温就让该省温哥华地区出现了69人死亡。

今年，极端高温的范围明显扩大了，已经遍及欧、亚、美三大洲。

地狱般的高温正在席卷欧洲。

7月17日消息，西班牙、葡萄牙、法国、英国等欧洲国家连日来遭遇极端高温天气“烤”验。

葡萄牙海洋和大气研究所表示，该国15日有13个地区的气温达到“前所未有的高”。当地时间14日，该国北部城镇皮尼扬最高气温达到47摄氏度，逼近欧洲历史高温极值。官方报告称，当地时间7日至13日期间，葡萄牙约有235人死于高温天气。

西班牙国家气象局观测到，该国中部、东北部和南部多地在6月中下旬已出现突破40摄氏度的极端高温天气，七月，西班牙最高温度曾达45.7摄氏度，马德里的最高温度也达到了40.7度。该气象局在当地时间15日预报称，热浪天气将持续，该国全境继续维持高温风险预警。

西班牙和葡萄牙两国过去一星期内已有1000多人因高温天气而死亡。

一般来说由于大海的缓冲作用让临海城市很难出现极端高温（40度以上），但法国海滨城市比亚里茨在上个月就曾一度达到42.9摄氏度高温，创当地2003年以来最高气温纪录。7月16日，法国38个省份发布高温橙色警报。

夏季以凉爽著称的岛国——英国也难逃这轮热浪的袭击。英国气象局当地时间15日发布该国有史以来首个异常高温红色警报，据英国气象局说，本周异常高温会影响包括伦敦在内的英格兰部分地区，最高气温可能会达到40摄氏度（下图为各地的预报值），这样的预报值已经突破历史极值，英国有官方记载以来的最高气温为2019年7月25日在剑桥大学植物园观测到的38.7摄氏度。但真实情况比气象局预报的更为糟糕，19日中午位于伦敦西部的希斯罗机场地区气温就已经达到40.2度，这是1841年英国有气象观测以来全国首次超过40度，而英国气象局说20日的最高气温超过19日。

美国西南和中部地区自6月以来一直在经历着高温的考验，得克萨斯州、科罗拉多州、俄克拉荷马州和阿肯色州多地都已经打破了日最高气温的纪录。根据《华盛顿邮报》报道，为了应对持续的高温热浪，得州政府已敦促民众节约能源，以确保电网能够应对需求的增长。

中国大地也在翻起层层热浪。

6月13日之后，我国出现今年首次区域性高温天气过程，截至7月12日，高温事件已持续30天，覆盖国土面积达502.1万平方公里，影响人口超过9亿人。全国共有71个国家气象站的最高气温突破历史极值，6月24－25日，河北灵寿（44.2℃）、藁城（44.1℃）和正定（44.0℃）日最高气温一度超过44℃。7月以来，浙江、江苏、四川等地多人确诊热射病，已有数例死亡病例。

过去一个多月，欧、亚、美洲大陆几乎同时笼罩在热浪之中。

世界各地的专家几乎都将今年遍及欧、亚、美洲的热浪归结于全球变暖，但这种说法很难令人信服，全球变暖是一个长期的过程，为何在今年突然引发极其特殊的全球性高温热浪?用超长期因素解释短期内的现象本身就属于牵强附会。

今年的全球性高温很可能是由以下两个因素共同造成：

第一，今年的副高异常强、大。

赤道低气压带的气流不断上升，由于气温随高度而降低，上升的气流就渐重，在距地面4-8公里处大量聚集，转向南北方向扩散运动，同时还受重力影响，故气流边前进，边下沉，各在南北纬30°附近沉到近地面，使低空空气增多，气压升高，这就形成了南北两个副热带高气压带，简称副高。

由于下沉气流的温度较高，下沉的区域就会形成高温干旱的气候条件，所以副热带高压带是一条环绕全球的干旱带，集中了世界上绝大部分沙漠区域。

中国大陆的南方也处于这条副热带高压带上，但却并不是沙漠区域，所以当副高笼罩中国大陆的时候，在被笼罩地区就会形成炎热和干旱。

形成副热带高压带的源头是赤道低气压带的气流上升。以中国举例来说，这条赤道低气压带处于西太平洋上，这意味着西太平洋表面海水的温度越高，上升气流越强大，副热带高压带也越“肥大”（其笼罩的范围更广大）、高压也越强、气流的温度也越高，副热带高压带所笼罩的地区就越炎热。

当东南信风将中东太平洋表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部、令西部海平面较东部增高将近60厘米，西部海水温度异常增高，气压下降，东部太平洋底层较冷的海水上翻，导致东太平洋海水异常变冷，这就是拉尼娜现象。

所以，拉尼娜年时西部太平洋海温异常增高、上升气流的强度和温度就更高，副高就比较强大。但不要忘记，今年已经是连续第三个拉尼娜年头，今年的副高异乎寻常地强大就是可以理解的。

由此也就可以理解，为什么今年的热浪主要袭击的地区就是北纬30-40度甚至更偏北一些的地区（见上图），伊比利亚半岛、意大利、法国、中国长江中下游地区、美国中南部大致都处于这一区域，但夏季到来时有些地区的副高会北抬，让其影响的范围更广、也更加偏北，再加上严重的西风带扭曲震荡，让处于北纬51.5度的伦敦也受到了热浪的袭击。中国河北等地出现的极端高温，显然也与上述这些因素有关。

在此重点要提醒的是，对中国来说，从7月16日开始，从北方南下的冷涡开始重拳出击，终于逼退了副高，让热浪南退的同时也让其热度稍稍消退。但在夏季，冷涡即便再重拳出击也只能是暂时的，只能带来阶段性的降温，最终还是会落荒而逃。大约7月22日开始，更强大、更“肥大”的副高会卷土重来，巨无霸一般副高的到来意味着炎热天气所覆盖的范围更广、炎热程度也很可能更严重，全中国所有地区很可能都会受到波及，有些地区甚至会出现“变态热”(东南沿海、江浙等长江中下游地区、黄淮、华北、西北等地都可能出现这种“变态热”），希望朋友们有所准备。

第二，今年1月15日的汤加火山喷发。

连续三年的拉尼娜形成了异常强、大的副高，副高笼罩的地区就会形成异常的炎热，这是很多人都可以理解的，但下述加剧炎热的原因可能是多数人不会关注到的。

现在中国大陆已经进入了夏季，但南极洲却处于冬季。

隆冬时节的南极洲本应该是一片黑暗，但科学家们却观察到了一种罕见的现象，南极洲被耀眼的粉红色霞光所笼罩，这种现象被认为与发生在今年一月份、距离南极洲7000公里的汤加火山喷发有关！

汤加火山于1月15日喷发，产生了一股垂直羽流（流体力学专用术语），延伸至地球表面50公里以上高空。在喷发后的12个小时里，水和火山灰释放的热量是地球重力波的最大来源。

牛津大学物理系的Scott Osprey说： “我们的研究很好地展示了全球波浪是如何被火山喷发期间蒸发的大量海水驱动的。”“随着大量水蒸气在平流层中扩散，人们将关注南极臭氧空洞及其在春季的严重程度。”

吉林大学的杨学祥教授则直接说到，火山灰一般在低纬度升起，在两极落下，与半球面对流模型完全一致，这是南极洲红光形成的原因，也导致9月末南极臭氧洞异常扩大。南极洲的红光是南极臭氧洞异常扩大的前兆。汤加火山在2022年1月15日喷发，会增强2022年3月春分时北极臭氧洞低值区的“臭氧洞漏能效应”。

综合两位学者所表达的意思就是，今年1月15日的汤加火山喷发形成的重力波影响了两极的臭氧洞，进而产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”，使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层，导致南极平流层变冷、对流层变暖，变冷的平流层就会收缩，而收缩的平流层自转变快，变暖膨胀的对流层自转变慢，这一变化是产生赤道高空风的一个原因（与拉尼娜一样，影响的也是赤道高空），赤道高空风的产生是今年异常炎热的重要原因。

综合起来，是连续三年的拉尼娜现象形成异常“强”且“大”的副高和今年1月15日的汤加火山喷发影响了地球南北极的臭氧层，两者在今年联手弄翻了太上老君的炼丹炉，在人间又形成了一座座的“火焰山”，这是造成今年欧、亚、美洲普遍出现高温炎热天气的罪魁祸首。

在我们需要忍受高温考验的同时，也还要警惕暴雨。

就在冷涡重拳出、逐渐击退副高时，在副高北侧就会形成冷热剧烈交汇，很容易形成暴雨等极端天气，当副高在七月下旬卷土重来时也一样。根据中气爱的资讯，由于西风带剧烈震荡，7月18日一个异常的低涡入侵了青海，在天峻县降下大雪（下图，图片也来自中气爱），7月19日之后，这个冷涡将携带凄风冷雨进入陕甘宁、河南等地，让这些地区出现往年的夏季几乎不可能出现的剧烈降温，这足以说明冷涡的势力十分强大。反过来说，如果没有如此强大的冷涡，也不可能将异常强大的副高逼退，虽然这只是暂时的。