多地气温超40℃ 为什么极端高温越来越多？

多地气温超40℃为什么极端高温越来越多？世界范围极端天气频发高温预警已经成为常态，6月份，北京市气象局发布1次高温蓝色预警、7次高温黄色预警、3次高温橙色预警和1次高温红色预警；其中在6月22、23和24日，连续三天最高温度突破40℃，北京南郊观象台温度分别达到41.1℃、40.3℃和40.0℃，创下北京现代气象观测史上首次连续三天40℃的极端高温新纪录。高温对所有国家一视同仁。6月中下旬，美国多州出现电力紧张，甚至出现大面积停电。例如，密西西比州的杰克逊市出现近100个小时没有电力供应的情况。（由于加拿大山火肆虐，美国中西部和东部地区大片地区处于严重的空气污染之中。）世界范围内多地同时出现高温天气，在6月21日，墨西哥新拉雷多连续三天最高温度超过45°C，蒙克洛瓦连续三天最高温超过46°C；巴基斯坦诺昆迪最高温达到49℃；伊朗扎博勒最高温达到50.8℃，成为当天全球之最。极端高温只是全球极端天气灾害的冰山一角，全球变暖带来的“灾害套餐”里还有暴雨、洪涝、干旱、山火、更强台风、海洋酸化、海平面上升等等。6月以来，海地暴雨成灾导致至少42人死亡，约1.9万人流离失所；厄瓜多尔的埃斯梅拉达斯省12小时内下了当地平常一个月的降水量，导致洪水泛滥，数万人受影响；加拿大野火蔓延，过火面积超过7.7万平方千米；气旋风暴“比尔乔伊”在印度海岸登陆，导致2死23伤；俄罗斯北奥塞梯-阿兰共和国首府弗拉季高加索因暴雨宣布进入紧急状态。为什么极端天气的出现 是因为全球变暖？我们为什么笃定极端天气和全球变暖密不可分呢？这是因为在过去数十年里，气候领域发展了较为成熟的极端天气检测与归因分析方法。其思路并不复杂，假如掷普通的骰子，得到最大值6的概率是六分之一；如果你某次掷出6，可以将其归为随机的运气，但是如果掷很多次，出现6的概率远远大于六分之一，这时候就不能将其归因为运气，很有可能是骰子本身被做过手脚。极端天气也一样，对有全球变暖和没有全球变暖分别进行模拟：如果在全球变暖的模拟中，出现某种极端天气的概率大大提高，就不能将其归因于随机性（非线性）的天气过程，而是全球的日益变暖改变了这种极端天气出现的概率。2004年，英国气象局哈德莱（Hadley）中心PeterStott等人在Nature上发表文章[1]，对2003年欧洲极端高温天气进行归因分析。这次极端高温天气在欧洲导致7万多人死亡。他们的分析指出，由于全球变暖，2003年这样的极端高温天气出现的可能性翻番，因此，极端高温天气的“骰子”已经被全球变暖所改变，当屡次这样的极端高温天气时，就不能看作是纯粹的随机天气过程所产生的。过去几年，国际天气归因小组（WWA）对全球极端干旱、高温、暴雨、寒潮和风暴进行了归因分析，发现全球各种极端天气背后几乎都能找到全球变暖的影子。例如2022年8月，伦敦最高温度超过40℃；2021年6月底，加拿大力顿（Lytton）最高温度达到49.6℃。分析表明，在没有全球变暖的时候，这样的事件几乎不可能发生[2,3]。2022年3月，南亚印度和巴基斯坦的极端高温破122年的历史纪录，模拟分析表明，气候变化让这样的事件发生概率增加了30倍[4]。如果还是用掷“骰子”来做比喻天气过程，极端高温的这一面已经被全球变暖深度改造了。根据中国科学院大气物理研究所对2021年河南郑州“720”特大暴雨的归因分析，气候变暖和变湿使得河南暴雨的发生概率翻番，降雨强度增加了大约7.5%。不要小看这7.5%，这可能就是导致最严重灾难的那多余的降水。到本世纪末，如果按照中等排放情形来估计，降水强度相比近期还会再增加21.9%，概率再增加4倍，郑州720这样的极端暴雨也是一个被全球变暖深度改造过的“骰子”。之所以各种极端天气频发，是因为当全球温度升高时，更多的热量进入到气候系统，尤其是大气中能容纳更多的水汽，因此当发生降雨时，因为水汽更多，容易导致暴雨和洪涝发生。而对于干旱地区，空气更加不容易达到饱和，所以干旱会变得更加严重，这就是全球变暖带来的“湿变湿，干变更干”的效应[5]。另外，水汽凝结过程中释放更多的潜热，这会使风暴变得更强，导致飑线、下击暴流、冰雹、龙卷等强对流天气更严重。根据联合国防灾减灾署《灾害造成的人类损失2000-2019》报告，过去20年，极端高温事件数量大幅度增加了232%，洪涝灾害增加134%、风暴增加97%，山火燃烧增加46%，干旱事件增加29%——我们已经全面进入灾害频发的新阶段。随着北半球夏季的到来，极端高温肆虐将成为常态，世界气象组织呼吁各国早预警、早行动。对于各级政府和管理部门而言，除了提供天气预警和预报，还需要多关注弱势人群、户外和高温天气劳动者的权益，提供公共的避热中心，尤其是在高温橙色和红色预警期间，开放公共活动中心、政府部门、图书馆等，使得户外工作者能避开正中午最酷热的天气。对于公众而言，则需要关注各种预报和预警信息，并及时更新最新预报和预警，从而减少中暑风险。参考文献[1]Stott,P.A.,Stone,D.A.,Allen,M.R.2004.HumancontributiontotheEuropeanheatwaveof2003.Nature,432,610-614. [2]Philip,S.Y.,Kew,S.F.,vanOldenborgh,G.J.,Anslow,F.S.,Seneviratne,S.I.,Vautard,R.,Coumou,D.,Ebi,K.L.,Arrighi,J.,Singh,R.,vanAalst,M.,PereiraMarghidan,C.,Wehner,M.,Yang,W.,Li,S.,Schumacher,D.L.,Hauser,M.,Bonnet,R.,Luu,L.N.,Lehner,F.,Gillett,N.,Tradowsky,J.S.,Vecchi,G.A.,RoDELL,C.,Stull,R.B.,Howard,R.,Otto,F.E.L.2022.RapidattributionanalysisoftheextraordinaryheatwaveonthePacificcoastoftheUSandCanadainJune2021.EarthSyst.Dynam.,13(4),1689-1713.[3]Zachariah,M.,Vautard,R.,Schumacher,D.L.,Vahlberg,M.,Heinrich,D.,Raju,E.,Thalheimer,L.,Arrighi,J.,Singh,R.,Li,S.,Sun,J.,Vecchi,G.,Yang,W.,Seneviratne,S.I.,Tett,S.F.B.,Harrington,L.J.,Wolski,P.,Lott,F.C.,McCarthy,M.,Tradowsky,J.S.,Otto,F.E.L.2022.Withouthuman-causedclimatechangetemperaturesof40℃intheUKwouldhavebeenextremelyunlikely.[4]https://www.worldweatherattribution.org/climate-change-made-devastating-early-heat-in-india-and-pakistan-30-times-more-likely/[5]Held,I.M.,Soden,B.J.2006.Robustresponsesofthehydrologicalcycletoglobalwarming.JournalofClimate,19(21),5686–5699. ...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372587.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372587.htm

未来的极端暴雨会越来越多吗？解读来了

未来的极端暴雨会越来越多吗？解读来了7月29日8时—8月1日7时，临城赵庄梁家庄站累计降水量更达1003毫米，降下“一年半”的雨。图片来源：国家气候中心及中央气象台京津冀降水实况（7月29日8时—8月1日7时）图片来源：河北天气其实每年的7~8月都是华北地区的雨季，为什么今年的暴雨有如此大的阵仗呢？想必大家都知道，今年是受到了台风的影响。不知道大家是否还记得2021年的郑州“7.20”特大暴雨，当天郑州的最大小时降雨量达201.9毫米，突破我国小时降雨量历史极值。而当时的极端暴雨也有台风“帮凶”，太平洋台风“烟花”和南海台风“查帕卡”源源不断向河南省输送水汽，再叠加异常偏北的副热带高压等其他要素，才使得“千年一遇”的暴雨出现。今年华北暴雨的情况有些类似。第5号台风“杜苏芮”7月28日登陆福建，携带充沛的水汽持续北上，带来了沿路十余省的降水，并在副热带高压的控制下徘徊在华北黄淮一带。紧接着，第6号台风“卡努”就在7月30日加强为强台风，8月1日加强为超强台风。来势汹汹的“卡努”在本轮暴雨中为奔波千里的“杜苏芮”持续提供远程水汽辅助，结合副热带高压外围水汽，在京津冀西边的太行山脉的阻挡下稳固在华北，带来持续的暴雨，并受地形抬升作用，导致了山区的极端暴雨。总之，双台风结合副热带高压外围的充沛水汽供应链+副热带高压的停滞+地形，三方“合作”，“帮助”暴雨“打下了”华北这片江山，并一举拿下红色警告牌。最终引发了山区泥石流、山体滑坡等山洪灾害以及城市内涝。本轮暴雨天气形势图。图片来源：中央气象台厄尔尼诺：我不一定会使台风更多更强目前赤道中东太平洋已经进入厄尔尼诺状态，强度达到中等偏上，海温依然在持续上升，大概率会持续到冬季。远在赤道的厄尔尼诺会影响此次的暴雨天气吗？海表温度变化（厄尔尼诺关键区用黑框标出）。图片来源：美国国家海洋和大气管理局，NOAA厄尔尼诺关键区看上去离我们挺远，但是它却可以通过影响季风和西太平洋副热带高压间接影响我国天气，容易带来南涝北旱的格局，并会在一定程度上影响我国台风的频率、强度和轨迹。我国沿海位置对应的西北太平洋是全球最活跃的台风生成地，几乎占世界每年生成数量的三分之一。在厄尔尼诺年，东太平洋海温异常偏高，西太平洋海温偏低，副热带高压和夏季风偏南偏强，下沉气流盛行，对流活动受到抑制。对流活动的强弱影响海气相互作用过程中提供给大气的热量和水汽，而这对台风的生成和发展十分重要。因此，在厄尔尼诺年，台风生成及在我国沿海登陆的数量均较正常年份偏少。同时，台风源区向东南方向移动，会使得台风在登陆前向西北方向传播的路径延长，生长时间延长。因此，登陆强度总体偏强偏北。但厄尔尼诺只是影响我国气候变化的主要因素之一，而非主导要素，它的发生并不意味着某种特定气象异常的出现。每一次厄尔尼诺产生的影响，都会随着发生时间、区域的变化产生极大的差异。因此，具体到某一次台风的出现和影响，还需要结合具体的天气形势进行分析。本轮暴雨中，双台风的生成发展会受到厄尔尼诺的潜在影响，但影响机制还得等这次暴雨过后科学家的具体分析。厄尔尼诺事件在北半球冬季和夏季的影响。图片来源：美国国家海洋和大气管理局，NOAA台风的未来：越来越多还是越来越极端？值得忧心的是，在气候变暖的背景下，对比过去几个世纪，近30年来厄尔尼诺发生频率大大提升，其气候影响将显著增强，未来可能会造成更大的气候灾害。发表在ScientificReports上的一份研究指出，2010~2019年，强台风倾向于在中国东南部登陆，强度更强，登陆位置向北移动。也有研究称，未来全球强台风的数量和比例将增加。另外，1949~2016年，这70年里，台风的平均移速减慢了10％。虽然台风的移动速度减慢了，但风速没有丝毫减弱，这将使得台风在区域滞留时间更长，降水量显著增加，带来更大的灾害风险。此外，气候变暖增加了台风达到3级或更高级别的可能性。1979~2017年间，台风发展为3级或更高级别台风的可能性增长速率达8%/10年。也有研究量化了21世纪后期，中国东南沿海人为变暖对台风引起的损害的影响。研究发现，如果在RCP8.5（即无气候减缓政策，温室气体浓度持续增加）的高排放情景下，21世纪末，该地区2013~2019年的10次超级台风与历史模拟相比，登陆强度平均增加12%±4%，降雨量增加25%±23%，经济损失增加128%±70%。即使在较低排放的RCP4.5情景（即具有一定政府干预，总辐射强迫在2100年稳定在4.5W/m2），浙江、福建、广东和海南（东南沿海地区台风多发的4个省份）到21世纪末的台风损失预估也将分别增加71%、170%、20%和85%。而类似于今年这种同一个洋盆中多台风同时发生的现象（热带气旋群发事件，在西北太平洋称为多台风事件），对西北太平洋而言，未来虽然频次明显减少，但该地区和国家在短时间内遭受多个台风袭击的可能性会明显增加，对华南沿岸、东太平洋沿岸、墨西哥湾沿岸以及非洲西岸的威胁可能增大。由于其持续和累积的影响超出了单个热带气旋的影响，可能导致更为极端的降水、大风和风暴潮。预测未来热带气旋群发事件频率（a、d、g）、持续时间（b、e、h）和比值（热带气旋群发事件发生频率与s所有台风发生频率之比）的变化；CMIP6-HighResMIP模式的（c、f、i）在北太平洋西部（WNP）（上）、北太平洋东部（ENP）（中）和北大西洋（NA）（下）上空。海洋母亲孕育了生命，也孕育了像厄尔尼诺/拉尼娜事件、台风活动等性格不同的天气气候现象，及各种极端天气气候事件。更好地理解海洋和预测海洋，在气候变化影响日益加重的今天尤为重要，但遗憾的是，我们对这一过程的了解还远远不够。1940~2023年7月前23天的平均气温。图片来源：联合国气象组织随着“全球变暖时代”的结束和“全球沸腾时代”的到来，极端天气可能成为我们未来生活的新常态，在愈发难以预测的天气下，如何积极适应可能成为我们新的必修课。作者丨半懒不懒中国科学院大气物理研究所...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374481.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374481.htm