三因素疊加導致今夏持續高溫 北方夏季極端降水值得警惕

　　中國氣象報記者徐文彬

丁一匯院士向記者解讀今夏氣候特點及成因。徐文彬攝影

　　今年夏季，在我國天氣的「舞臺」上，高溫成了最吸引眼球的「主角」，持續近兩個月的高溫熱浪使我國南方大部分地區飽受炙烤，多地旱情嚴峻、河道斷流、水庫乾涸。據國家防總辦公室統計，截至8月22日，全國有8105萬畝耕地受旱，有664萬人、220萬頭大牲畜因旱飲水困難。

　　當季節轉換，南方高溫逐漸退出公眾視野之時，東北地區的汛情又讓人捏了把汗。嫩江、松花江和黑龍江幹流水位持續超警戒水位，堤防長期高水位擋水，多地險情頻發，防汛形勢不容樂觀。

　　極端天氣頻發，印象中的「北旱南澇」氣候格局也悄然發生了改變，人們不禁要問，今年的天氣到底怎麼了？帶著這些疑問，記者採訪了中國工程院院士、現任中國氣象局氣候變化特別顧問的丁一匯研究員，詳解為何今年夏天我國氣候會如此異常。

　　極端高溫來勢洶洶令人措手不及

　　今年7月1日以來，我國南方多地出現了突破歷史極值的極端高溫熱浪天氣。據國家氣候中心預測，從全國範圍看，本次高溫熱浪將持續到8月底，待季節轉換之後才可能完全消退。本次高溫熱浪過程呈現高溫日數多、持續時間長、影響範圍廣、強度強、極端性突出等特點。

　　據國家氣候中心資料顯示，7月1日至8月14日，高溫天氣覆蓋了我國江南、江淮、江漢、黃淮及重慶等地的19個省（區、市）。其中江南、江淮、江漢及重慶8省（市）平均高溫日數達28.8天，較常年平均（13.5天）多出一倍以上，平均最高氣溫達35.6℃，均為1951年以來最多（高）。我國中東部地區有305個觀測站日最高氣溫突破40℃，浙江新昌極端最高氣溫達44.1℃。有477站次日最高氣溫突破歷史極值，為歷史同期最多。一時間，「中國好烤箱」遍布各地，「燒烤模式」也成為了公眾對此次極端高溫天氣的最好註解。

　　在7月份，我國有100個觀測站出現極端高溫事件，其中39個觀測站達到或突破歷史極值。而在8月1日至17日期間，這一數字分別達到了428個和172個。在7月，南方部分地區平均氣溫與歷史同期相比偏高2℃至4℃，而8月1日至17日，南方部分地區平均氣溫比歷史同期偏高達4℃至6℃。「據氣候資料顯示，我國夏季氣溫自1997年以來處於暖周期，表現為氣候向極端化發展，即冬季冷事件更多、更強，夏季高溫熱浪事件更多、更強。」丁一匯介紹道。

　　海溫變化是極端高溫的氣候主因

　　今夏高溫如此之強，稍有氣象學常識的人就會得出「由於副熱帶高壓（以下簡稱副高）偏強並且位置偏西，導致副高控制範圍內晴熱少雨，進而形成南方高溫天氣」的結論。

　　「這種結論是天氣學的解釋，它只能說明短時間內高溫天氣的原因。如果要深究為什麼高溫持續時間長、強度強、範圍廣，就要考慮造成這種影響的天氣系統持續的原因和氣候背景。」丁一匯稍作停頓，「如果說西北太平洋副熱帶高壓偏強，那為什麼就在今年特別強呢？」

　　其實這一切，可以從海溫的變化說起，或者說，是從「海洋與大氣」的相互作用說起。

　　據觀測資料顯示，今年春節以來赤道太平洋東部和中部海面溫度持續異常偏冷，厄爾尼諾年衰減並向拉尼娜年過渡。由于洋流的運動和偏東信風的作用，冷海水會向西擴散至西太平洋的東部地區。當較冷的海水由東向西流至副高外圍時，就會與副高東側邊緣的東北風相遇。由於東風是偏冷且比較乾燥的，這樣就會使海洋表層海水被大量蒸發，進而使海溫下降。當海溫降低後，海洋表層空氣難以受熱膨脹上升，空氣對流受到抑制，這樣大氣的密度會持續增加，高氣壓則因此不斷增強並在原地維持，不會遠離中國大陸向東撤退。另外由於前期春季和夏初印度洋一直維持暖水，這致使高層的高氣壓加強，並由該區盛行的西風向東輸送，也有利於副高的加強西伸。這樣西太平洋副高的東側不斷補充加強，西側又有印度洋高氣壓的不斷併入，於是副高就被鎖定在我國南方地區，並且強度不斷增強。再加上「海洋大陸（印尼）——南海」的暖海溫使對流活動明顯發展，也促使副高進一步加強北抬，因而呈現了穩定、持續且偏西、偏北的特點。「只要熱帶太平洋至印度洋『東冷西暖』的海溫形勢不變，副高就會維持下去。所以海溫的變化才是副高持續穩定的主因。」丁一匯總結道。

　　但僅考慮海洋的影響是不夠的，還必須考慮北半球異常大氣環流的作用，副高的偏強也和北極濤動呈正相位有關。由於北極地區通常受低氣壓系統支配，當北極濤動處於正位相時，冷空氣被周圍的高氣壓「困在」極地，難以向南擴展。由於在副熱帶中緯度地區冷空氣活動較弱，因而不容易促使副高減弱和東退。「北極濤動處於正相位和赤道太平洋『西暖東冷』疊加，都有利於副高穩定發展，這是導致今年夏季南方大範圍高溫熱浪天氣的主要原因，或特殊的原因。」丁一匯補充道，「另外從氣候背景來看，1997年之後的近15年來，我國也一直處於高溫熱浪的高發時期，這正好對應於拉尼娜冷水事件的多發期。」

　　在我國南方地區飽受「炙烤」的同時，其他部分國家和地區也難以稱得上「風調雨順」。7月以來，歐洲部分地區溫度都超過了35℃，平均氣溫比往年同期明顯偏高，德國、義大利等國的最高氣溫直逼40℃。熱浪還造成了部分地區的人員死亡。很多人不禁要問，我國和歐洲地區出現的高溫熱浪是否存在著某種聯繫呢？

　　「上面提到的北極濤動和赤道太平洋『西暖東冷』，都是全球範圍內的大氣環流形勢和海溫變化情況，顯然這種大尺度的系統不會僅僅影響我國。」丁一匯說道，「當我們從整個大氣環流的角度看待高溫區域的分布時，就能發現，不只我們一個國家受到大氣環流的影響。越來越多的研究也表明，如果中國東部大範圍地區出現高溫熱浪，那麼一定與全球性的高溫過程有關聯。」

　　今年夏季，在中東到歐洲地區，在美國的西海岸等地，都出現了明顯的高溫天氣，實際上，美洲、東亞、歐洲到中東這三個地區常常會同時出現高溫熱浪過程。「這種現象被我們稱為『遙相關』，指的是相隔一定距離的兩地氣候異常之間的聯繫。實際上反映了上遊的異常天氣可以通過高空強風速帶（氣象上稱急流）傳播到下遊地區，相繼出現一連串的天氣現象和氣候，因而中國的這次高溫熱浪是上面三個條件共同疊加和增強的結果，是一次比較複雜的海氣相互作用過程。」丁一匯解釋道。

　　「北澇南旱」趨勢言之過早

　　根據近年來的觀測記錄，我國雨帶北移的現象比較明顯。從2000年開始，主要的雨帶就已經從華南和長江流域移到了淮河到黃河流域之間，有的年份可以到達華北，今年的雨帶則到達了東北地區，所以在近十多年裡，南澇北旱的格局確實正在逐漸發生改變。

　　但是回顧上個世紀五十年代到七十年代，我國氣候格局呈現出的實際上是「北方多雨、長江少雨、華南多雨」的形勢。目前雨帶北移的現狀只持續了十幾年，而通常一個氣候平均值要基於20年至30年的連續數據。現在還沒有足夠的時間來證明這種趨勢的確定性和穩定性，所以還需要參考未來5年到10年的天氣氣候狀況。不過丁一匯也坦言，根據目前國際上和中國氣象局氣候模式預測，未來幾年雨帶偏北的可能性依舊比較大。

　　不過，雖然雨帶北移現象明顯，但需要注意的是，目前的雨帶主要還是集中在淮河和黃河流域，未來雨帶能否繼續北移，還需進一步的觀察。「所以，目前還不能說我國夏季進入『北澇南旱』的階段，但是雨帶北移是近10多年來的明顯趨勢。」丁一匯總結道。

　　雨帶北移的利弊之辨

　　據了解，目前我國南水北調工程的東線和西線即將完成，預計每年可以通過這兩條線路調取150億噸至200億噸水到北方。那麼在雨帶北移的氣候背景下，南方是否還有充足的水分可以調往北方？

　　「雖然近兩年來有北方降水明顯增加、長江中下遊地區降水減少，但總體說來，並不會影響我國降水『南多北少』分布的氣候特點。」丁一匯進一步解釋道，「譬如長江流域年平均降水量達1100毫米以上，即使每年減少100毫米的降水，也僅佔年平均降水量的9%左右。而北方地區即使參考降雨較多年份，也只會在年平均降水量上基礎上（600毫米左右）增加70毫米降水，即降雨量增加的幅度能達到12%以上。但降水量的變化只是一個疊加在平均降水量上的變率，可以改善北方的供水狀況，不會從根本上改變我國和北方的氣候格局。南水北調後一個有利的條件是，能夠有效減少北方地區地下水使用量，因此該工程的重大經濟效應不會受到改變。」

　　既然雨帶北移至一直「喊渴」的北方地區，那麼是否這種變化帶來的都是有利影響呢？丁一匯認為，由於雨帶北移使北方暴雨風險顯著增加，需「睜大眼睛」高度關注未來北方地區的防汛工作。

　　「如果真的出現『南旱北澇』的氣候格局，那麼北方地區降水的氣候背景就會發生改變，暴雨的重現期就會減少。過去50年一遇的降水，未來可能每10年就會發生一次。」丁一匯強調道，「我國在50年代和70年代屬於『南旱北澇』的氣候格局，那時北方夏季幾乎每隔一段時間就有一場暴雨，而這種暴雨造成的洪水往往是持續和劇烈的。譬如1963年8月海河特大洪水、1958年7月黃河中下遊地區和1975年8月上旬河南地區由大範圍暴雨引發的洪水。可見在『南旱北澇』的氣候格局下，北方地區暴雨發生的頻次和強度都會明顯增加，防汛形勢則會持續嚴峻。」

　　「去年『7·21』北京及周邊地區出現的極端降水事件應該給我們敲響了警鐘，在氣候格局調整的階段，暴雨出現的頻率可能比過去要有所增加。至於會不會出現『南旱北澇』，我覺得這也是一個信號，一個值得高度警惕的信號。」丁一匯認為。

　　（責任編輯：張永）