◎ 科技日報記者 付麗麗
今年冬天格外冷。在剛剛過去的「霸王級」寒潮中，全國降溫8℃以上的面積達250萬平方公裡，降幅12℃以上面積達40萬平方公裡；北京、河北、山東多地氣象觀測站最低氣溫突破或達到建站以來的歷史極值。
「不是說全球變暖嗎，怎麼今年還這麼冷？」很多民眾不解。
「殊不知，我們現在感覺到的冷恰與全球變暖有關。」中國工程院院士丁一匯說。
北極增溫 冷空氣得以長驅南下
我們知道，北極是北半球冷空氣的發源地。在漫長的冬季，冷空氣堆積在一起，伺機南下，勢力強勁時可一路衝上青藏高原或奔向南海甚至南半球。
丁一匯介紹，從極地的強大高氣壓到赤道海洋的低氣壓之間出現氣壓梯度，大氣便由氣壓高的地方向氣壓低的地方流動。而由於地球的自轉，風沿地表做水平運動會受到地轉偏向力影響，在北半球向右偏轉成西北風。北半球冬季的氣候正「受控」於中緯度地區的西風帶。在極地的冷與赤道的暖之間，形成跨半個地球的溫度梯度場，二者之間存在明顯的南北溫度梯度。
資料圖。圖片來源：pixabay
正常情況下，這個溫度梯度很大，使得西風帶穩定而強大，存在於其中的環流形勢（槽和脊）很穩定，稱為緯向環流型，這種環流型主要使氣流從西向東沿緯圈運動。但全球氣候系統平衡被打破後，西風帶開始不穩定，環流形勢也躁動起來，開始擴張自己的「地盤」，這時就會出現寬闊的大槽大脊，引導著冷空氣順著大槽長驅南下。
今年這次寒潮的癥結正在於此。丁一匯表示，在全球變暖大背景下，北極以其他地區2倍到3倍的速率升溫，即其他地區增溫1℃，北極可以增溫2℃到3℃，導致海冰快速融化。2020年9月，北極海冰為有觀測記錄以來第二少，是北極變暖的有力證據。
「快速增溫的北極，縮小了原本從極地到赤道的經向溫度梯度。」丁一匯說，在這種情況下，西風帶氣流變得十分不穩定，通常不會延伸到北緯50度的高壓脊伸展到了北極地區，而通常處在長江以北的大槽則伸向了華南甚至南海。北極的冷空氣正是被強壯的大脊引導南下，順著大槽一路橫掃，在短短一周時間內成為全國型大寒潮。
此外，赤道中東太平洋目前處於發展盛期的拉尼娜事件也推波助瀾。一般而言，受拉尼娜事件影響，冬季全球溫度偏低的概率較大。就此次寒潮而言，拉尼娜事件中，太平洋赤道和熱帶中東部海溫明顯變冷，在極地與赤道溫度的「一升一降」中，北半球南北經向溫度梯度進一步減小，控制西風緯向環流的作用也進一步減小，有利於大槽大脊的發展。
丁一匯認為，全球變化正是通過北極地區和熱帶地區的逆向溫度變化使南北溫度梯度減小，而促使中緯度大槽大脊的發展，這充分表明了冬季的極端寒潮事件是在氣候變化影響下發生的，而此次寒潮北極和熱帶海洋都起到了減少南北溫度梯度的作用。
一次極端冷事件 無法阻止全球變暖趨勢
增溫或許不可怕，但可怕的是增溫的速度和範圍。有研究顯示，最近50年的增暖速率超過了以往任何時期，而且影響範圍也在擴大，發生在全球每一個地區。
丁一匯介紹，從1960年至今，我國溫度曲線一直為上升趨勢，在這條攀升的曲線上出現自然周期疊加的震蕩，則將我國氣候大致可以分為三個時期：冷期、暖期和氣候變暖停滯期。
資料圖。圖片來源：pixabay
20世紀60年代到80年代為冷期，該時期氣候變暖剛剛施加影響，但海洋處於冷期，所以，1960年至今的極端冷事件有80%發生於此時；20世紀80年代到2000年，氣候變暖持續，海洋轉為暖位相，自然的「暖」與人類活動的「暖」相疊加，迎來了暖期，此時期極端冷事件幾乎很少發生；2000年開始，海洋變冷，但人類活動導致的氣候變暖並未止步，自然的「冷」與人類活動的「暖」疊加影響，使我們處於一個氣候變暖停滯期，數個極端冷事件也在此時發生。
「目前，全球依然在升溫，即使疊加自然周期，也很難將溫度『拉下來』。屆時，夏季的高溫熱浪將會不斷向北擴展，而冬季冷事件的總量儘管可能減少，但更加極端化卻會帶來很大風險。」丁一匯強調。