陸龍驊:「極渦偏心」成為歐亞嚴寒主因

2020-11-25 中國氣象局

  ■「北極濤動」出現負位相,冷空氣從極地向低壓地區擴散,導致北半球大範圍異常寒潮天氣頻繁爆發。

  ■ 北極極渦中心位置偏向東半球,造成低溫雨雪天氣主要集中在歐亞大陸。

  ■ 從近幾十年情況來看,北極地區發生了一系列被稱為「尤娜謎」的變化:海冰面積、厚度減少,陸地地面氣溫持續升高,某些地區最高升溫達5℃。

 

氣象專家:中國氣象科學研究院研究員陸龍驊

採訪人:中國氣象報記者 張倩

 

  這個冬天頗不「平靜」,歐亞大陸連遭暴雪寒潮天氣襲擊,我國部分地區氣溫也連續突破歷史極值,達到零下40℃。有人在微博上留言說是「小冰河期」將至,還有網友聲稱「2012」真的來了。然而氣象專家告訴我們,這不過是北極圈出現的一個小小震蕩,也許很快就會被氣候變遷的長河所抹平。

 

  「北極濤動」掀波瀾 「極渦偏心」乃主因

 

  全球大氣是一個相互作用和影響的統一整體,中緯度極寒天氣的出現首先需要冷空氣的「光臨」, 寒冷的北極成為北半球冷空氣的主要來源,而「北極濤動」也在其中推波助瀾。

  早在上世紀初,氣象學家就發現大氣中有一些「有趣」的渦旋活動中心,其中存在像「蹺蹺板」一樣此消彼長的氣壓震蕩現象,這種震蕩變化被稱為「濤動」。中國氣象科學研究院研究員陸龍驊告訴記者,「北極濤動」就是將北極和北極以外的地區看成是「蹺蹺板」的兩端。前幾年,「北極濤動」一直處在正位相;今年,「北極濤動」開始出現負位相:北極地區地面氣壓偏高,冷空氣在此堆積,而北極以外中緯度地區氣壓偏低,有利於冷空氣從極地向低壓地區擴散。「這就導致了北半球大範圍異常寒潮天氣的頻繁爆發。」

  但是,今年北半球冬季煞是奇怪,儘管歐亞大陸冷空氣勢不可擋,可與此同時北美一些地區卻是風平浪靜,甚至出現了反常的高溫天氣,沒有遭受極地冷空氣的「騷擾」。這種歐亞大陸溫度低、北美地區溫度高的不均衡狀態究竟又該如何解釋呢?

  「這種異常狀態的出現與北極極渦偏心密切相關。」陸龍驊說,北極地區地面是高壓,高空成為了低壓,而且這個低壓系統是「繞極」的,好比一個寒冷空氣的渦旋,因此被叫做極地渦旋,簡稱極渦。極渦在南、北兩半球都有,它的位置可以決定南、北半球的冷暖分布情況。極渦的位置會隨著時間改變,恰巧前一段時間北極極渦中心的位置偏在東半球一邊,這就使得冷空氣向東部地區爆發的機率變大,歐亞地區「難逃厄運」。而處在另一邊的北美地區反之,受到冷空氣的影響就要小得多。

  「所以,極渦的偏心和強度偏強造成了今年冬季歐亞地區溫度普遍偏低。」

 

「北極濤動」出現負位相:北極地區氣壓偏高,中緯度地區氣壓偏低。有利於冷空氣從極地向低壓地區擴散。

  極寒天氣「曇花一現」 預言變冷為時尚早

 

  截至目前,今年北半球多國遭遇的罕見極寒天氣已造成至少700人死亡。相對較「幸運」的我國,大部地區氣溫也總體偏低,黑龍江漠河、內蒙古呼倫貝爾等地持續出現極端低溫大風天氣。

  是不是出現了寒冬呢?「今年,我國北方大部地區冬季確實比較冷,但是不是真正的寒冬要看氣候學上的定義,還需等到冬季過去後再回頭整體分析。不能因為某一段時間人體感覺較冷就說是寒冬,更不能因為今年冬季出現了幾次強寒潮就判定全球氣候在在變冷。」陸龍驊如是說。

  統計顯示,雖近十年全球氣溫上升並不不明顯,基本持平,但從30年以上的時間尺度來看,整體呈現波動上升趨勢。好比一池溫泉,不可能因為倒進一盆涼水就驟然變成一池冷水。氣候變化也是如此,不能因某一時間段產生的一個小的波動,就否定這種長期的氣候變化趨勢。「一年或是幾年出現的短期氣候現象,在整個氣候變化過程中並不具備代表性。」陸龍驊告訴記者,從氣候學角度來說,時間尺度要在30年以上,才能代表一定的變化趨勢。

  至於是不是「小冰河期」來了,從對它的定義就可以看出來。陸龍驊解釋說,「小冰河期」指持續了幾個世紀的全球大範圍出現寒冷氣候的時期,例如,16世紀~19世紀出現的全球性寒冷時期。如此大時間尺度的「小冰河期」僅憑某幾年出現了寒冷天氣就做出斷定,還為時尚早。

  我國在70年代末、80年代初也曾有過類似的低溫時期出現,伴隨而來的凍雨、冷害等氣象災害到處肆虐,國外很多學者曾因此懷疑是「小冰河期」來臨,但在80年代後溫度又開始回升,「小冰河期」的猜疑也就不攻自破。

 

  「後天」還很遙遠 「明天」北極會怎樣

 

  「從近幾十年情況來看,北極地區海冰面積、厚度是減少的,最低值出現在2007年,之後北極海冰面積慢慢出現了增加趨勢,但仍有小幅度波動,未來會怎樣發展還難以判定。」 陸龍驊說。

  北極好比調節全球氣候變化的「空調」,北極冰蓋的消融,及其引起的溫度變化對全球的氣候環境都有著深遠影響。極地海冰等的變化與中緯度地區的溫度變化以及降水分布等也存在一種所謂的遙相關(相距數千千米以外兩地的氣候要素之間達到較高程度的相關性)關係。目前,氣象部門也會根據這種關係來開展預報方面的相關技術研究。

  其實,海冰是從兩個方面來影響氣候的。一方面是兩者相互作用的反饋過程:極地海冰覆蓋面積越小,地球表面對太陽輻射的反射就越少,吸收的熱量越多,氣候就會變得越暖,從而會使得海冰的消融加快;另一方面,海冰的減少會使得太陽輻射直接進入海水的「公路」加寬,有利於海水吸收熱量,加劇海洋和大氣間的熱量交換。所以說,海冰面積的變化對氣候的影響十分重要。

  陸龍驊說:「也許美國電影《後天》中,氣候變化引發的海水淹沒陸地、氣溫急速下降、自由女神被冰封等全球性災難給大家留下了深刻印象,雖然這只是危言聳聽,但也不乏一定的科學背景——溫鹽環流。」溫鹽環流是一個依靠海水的溫度和含鹽密度驅動的全球洋流循環系統,它會影響南北半球以及極地和赤道之間的冷熱情況。「一旦溫鹽環流被破壞,會使得該熱的地區不熱,該冷的不冷,諸如冰凍、龍捲風等的災害天氣將隨之產生。」

  雖然《後天》只是對未來天氣氣候的一個遙遠假設,短時間內不可能發生,但可以肯定的是,隨著氣候的變化,北極地區的氣候和大氣環境已經發生了明顯變化。近幾十年,科學家發現,在北極地區陸地地面氣溫持續升高,某些地區最高升溫達5℃;海冰覆蓋減少,海冰範圍每十年減少2.9%、厚度減少3%~5%;陸地淡水徑流、雨量和融雪增加,海水鹽度降低;海水增溫,大西洋部分海域中層水溫增高1℃……

  上述一系列變化被稱為「尤娜謎」(Unaami),在北極因紐特語中意為「謎一樣的明天」,正好預示著遙不可知的未來氣候變化。在不久的將來,無論自由女神、艾非爾鐵塔等一系列標誌性建築是不是會在瞬間凍為冰柱,但不容忽視的另一點是,在研究氣候變化時,要考慮人為與自然因素的雙重影響,自然界自身的規律也需要人類去認識並遵循。

 

(責任編輯:蘇玉君)

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