冰火极端天气事件频繁发生的原因是什么

  • 2021-02-25 16:42
  • 科技日报

这几天美国的暴风雪已经造成几十人死亡,而中国的气温忽高忽低,就像坐过山车一样。

真的是冰与火。东西半球频繁发生冷暖事件的原因是什么?这种气候模式会成为未来的常态吗?如何预防极寒极暖事件带来的不良影响?

全球变暖加剧了气候系统的不稳定性

“今年中国和北美气温波动和冷暖对比显著的直接原因是最近异常的大气环流形势,但根本原因是全球变暖加剧了气候系统的不稳定。”24日,国家气候中心研究员、中国气象局局长周冰在接受记者采访时说。

周冰说,为了理解这个问题,有必要了解什么是极地涡旋——,它是一个围绕北半球极地区域的气旋性涡旋,位于对流层中上部极地区域附近。它的中心通常偏离极心,结构也往往不对称。如果极涡集中在极地,不向南移动,中纬度地区就不容易受到来自极地的冷空气的影响。但如果极涡分裂成几个,分裂中心向南移动,很容易把北极和西伯利亚的冷空气带到中纬度地区,造成这些地区受到冷空气(寒潮)的影响。

受全球变暖的影响,北极地区变暖的速度是世界其他地区的两倍,导致大量冰川融化和海冰融化,去年秋天北极海冰达到历史第二低。2月中旬,中国北极黄河站监测到的温度处于显著变暖状态,随着北极海冰的减少和温度的升高,会导致极涡变得不稳定,进而分裂移位,使极涡中心容易偏向东半球或西半球。

“正是极地涡旋的不稳定性导致了极端寒冷事件和极端温暖事件的频繁发生。”周冰说。

受此影响,今年1月初,极涡中心移至亚洲东部和北太平洋上空,造成中国极端寒冷天气。2月中旬,极涡中心移向北美,导致极地冷空气南下入侵。与此同时,来自东太平洋和墨西哥湾热带洋面的暖湿水汽输送得到稳定维持,形成水汽的强烈辐合,导致北美出现极端寒冷和暴雪天气。

极端天气事件频繁或正常

2月13日至17日,冬季风暴尤里袭击北美大部分地区,使美国75%的土地被积雪覆盖,550多万家庭被切断。

这不是偶然的。在全球变暖的背景下,近年来极端寒冷事件频繁发生。2014年,美国纽约经历了118年来的最低气温;2016年美国强冬风暴“乔纳斯”;2016年韩国南部极端寒流;2018年1月,爆炸性气旋对美国东海岸的影响打破了100年来的最低记录;同年3月初,极端寒流席卷欧洲;2019年2月,哈萨克斯坦最低气温降至-40以下。

在遥远的东半球,中国也不例外。2008年,出现了百年一遇的低温雨雪冰冻天气;2016年1月下旬极端寒冷天气,过程降温6C以上的面积达到786万平方公里,67个县市日最低气温超过历史极值;2021年1月7日,受寒潮影响,电力需求快速增长。国家电网运行区最高负荷达到9.6亿千瓦,日发电量和日受电量达到201.91亿千瓦时,均创历史新高。大规模的极端寒冷事件给交通、农业和能源带来巨大的挑战。

“全球变暖使气候更加不稳定,极端冷暖事件频繁发生,强度增大或成为常态。”周冰强调,极端天气事件,尤其是大规模的极端天气事件,带来了严重的后果。

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