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热҈热҈热҈热҈热҈! 极端高温频发,都怪地球加了“盖”?

清风明月 世界顶尖科学家论坛 2022-05-06
近日,国内已进入三伏天,热浪席卷各大城市,上海、甘肃、四川等地连发多条橙色高温预警不过,国内的气温尚在可承受的范围内,而北美、中东、俄罗斯等地,已频现破纪录极端高温天气。专家分析,这是因全球变暖导致“热穹顶”现象加剧所造成。极端天气对人类生命和健康带来了极大威胁,最近发表在英国《柳叶刀·星球健康》杂志上的一项最新研究指出,全球每年有超过500万人的死亡与气候变化导致的异常寒冷或炎热天气有关。著名理论物理学家、宇宙学家霍金曾经预言,由于全球气候变暖,2032年地球两极冰盖融化;2060年人类必须离开地球;当全球变暖的势头无法遏制,地球最终会像金星那样成为气温高达460度的星球。届时,人类也将无法继续在地球上生存。现在看来,这句预言绝对不是危言耸听。1
高温热浪持续不断今年6月以来,北美地区、中东地区、俄罗斯中部等地区相继受到高温侵袭,并不断被刷新气温记录。
加拿大不列颠哥伦比亚省利顿市在6月底分别以46.6℃、47.9℃、49.5℃连续三天打破该国最高温度记录——1937年的45℃。而通常情况下,利顿夏季温度仅35℃,偶尔40℃。加拿大《环球新闻》(Global News)首席气象学家安东尼·法内尔(Anthony Farnell)直言:“作为一个气象学家,这是我从没见过的情况。在美国,其西部多个州遭受热浪,尤其是加州与俄勒冈州。赌城拉斯维加斯气温超47.2℃,刷新了1942年以来的高温记录;7月11日,加州死亡谷竟录得了约81℃的地表超高温,户外温度达56℃。当地时间7月11日,美国加州死亡谷,游客在火炉溪游客中心外与温度计显示牌合影。图 | 路透社中东地区的科威特首都科威特市,户外阴凉地区54℃,而阳光直射区温度达73℃,是该市70年来首次出现的极端高温。大街上空无一人,阳光下的汽车前灯直接被烤化。威特市7月4日高温图 | 央视网俄罗斯处于60°N高纬度地区的圣彼得堡市也不能幸免,在6月底竟出现35℃的高温;莫斯科市还录得34.8℃高温,刷新该市120年以来的记录。这些极端高温天气致人死亡,特别是原本凉爽地区的居民更是猝不及防。加拿大高温已导致700多人丧生,美国则已近200人因高温死亡。高温还会融化电缆造成电力网瘫痪,热裂路面导致无法通行,严重影响基础设施。高温引发的山火更是同时威胁人们的生命和财产安全,仅在7月10日和11日两天,加拿大西部地区就爆发了50起山火;截止7月15日,美国中西部出现了60余处山火,共计肆虐10个州地区,总面积4000平方公里,其中,贝克沃斯山火已影响了超过250平方公里的土地,近1800名消防人员参与到救火任务中。6月底高温导致美国华盛顿544号公路路面崩裂,道路被关闭图 | 推特此外,加拿大温哥华海边数百万计的贻贝、蛤蜊和其它海洋生物因热浪而成片死亡。生物学家们担心,以如此高的速度死亡的贝类将对海洋和陆地动物产生巨大影响。今年7月上旬,温哥华海滩上成片被烤熟的贻贝图 | 海洋生态学家阿利萨·盖曼2
罩住地球的“锅盖”从何而来为何会有这样持续并不断攀升的高温?专家认为,因为气候变暖加剧了“热穹顶”(Heat Dome)效应“热穹顶”效
图 | 
barrons.com所谓“热穹顶”就是大气中的高压循环产生的热量与周围的低压形成了一个热穹,相当于一大团热气被困在了一个隔热罩中,如同加热的高压锅一样。而这个巨大的“锅盖”会吸收越来越多的热空气并排斥冷空气,导致这一区域气温越来越高。美国哥伦比亚广播公司(CBS)在报道中提到,任何热流都是由高度放大后的气流引起的,这些极端气流的扰动是大气自然运动的一部分,但伴随着波动性更强、弯曲度更大和缓慢移动的气流出现,会产生一种被称为“阻塞”(Blocking)的现象,这时,大气气流的波浪会被拉长,以至于发生断裂、静止和旋转的情况。这种情况下,太平洋西北部出现了形似希腊字母Ω的“Ω块区”(Omega Block),其内部热量聚集并加剧,这也就导致了长期高温。这种“热穹顶”本质上属于自然天气现象,几乎无法通过人为干预缓解,只能任由它持续一段时间后自行消失。但华盛顿州气候学家尼克·邦德(Nick Bond)表示,这样的“热穹顶”热浪在太平洋西北地区并不常见,而这样的高温出现在当下、且能持续这么长时间,令他十分吃惊。中科院大气物理研究所副研究员魏科认为,全球变暖加剧了这种效应,不仅让极端高温升温幅度增加,还容易导致更严重的阻塞高压,共同作用下使极端高温出现得更频繁、强度更大图 | CBS报道截图同时,最新的一些科学研究也表明,土壤湿度对高温热浪也有一定作用,并且具有季节和年际等多尺度的影响。土壤湿度降低,比热容减小,一方面会导致地面增温显著,可直接增加大气边界层温度;另一方面会使感热通量上升,利于对流层底层增温,使得高空的副热带高压持续加强,而在高压控制下,会持续产生高温热浪天气。例如前文提到的科威特,之所以能出现如此高温,也与其全国国土90%都是沙漠有关。另外,推波助澜的还有城市“热岛效应”。即城市里一些吸热快、散热慢建筑物高度密集,且恰好周边绿色植被较少,那么该地区的温度会比农田或林区高出好几度,形成所谓的热岛。目前,全球平均气温距离气候变化协定《巴黎协定》中规定的临界温度——工业革命前水平之上的1.5℃之内,仅差0.48℃。而一旦突破这个临界值,极度干旱、超强台风、特大暴雨的概率也会大大增加,对人类生活造成极大威胁。气候治理迫在眉睫,当下各国也纷纷参与节能减排、绿色转型等行动,但要达成降温效果仍需一定的时间积累。
愿上文所提的霍金预言不要实现。

参考资料:

1.https:/ /www.ipcc.ch/sr15/

2.https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/06/SR15_Full_Report_Low_Res.pdf.

3.Zeng, X.-M.*, B. Wang, Y. Zhang, S. Song, X. Huang, Y. Zheng, C. Chen, and G. Wang, 2014, Sensitivity of high-temperature weather to initial soil moisture: a case study using the WRF model, Atmos. Chem. Phys., 14, 9623-9639, doi:10.5194/acp-14-9623-2014, 2014.

4.王丽伟,张杰.华北—华东地区高温热浪与土壤湿度的关系研究.气象科学,2015.35(5):558-564.

5.http://www.xinhuanet.com/2021-07/11/c_1127643788.htm

6.https://www.sohu.com/a/464848116_120060342

7.https://www.abc.net.au/news/2021-06-29/heatwave-pacific-north-west-canada-temperature-record-high/100251164

8.https://www.usatoday.com/story/news/nation/2021/07/12/heat-wave-kills-millions-mussels-clams-beach-canada/7930726002/

9.https://finance.sina.com.cn/tech/2021-07-15/doc-ikqcfnca6950489.shtml

10.https://news.sina.com.cn/w/2021-07-12/doc-ikqciyzk4994301.shtml




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