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今年夏季,上海、湖北、四川等国内多地出现热浪,让公众对全球气候变暖有了“切身感受”。这一全球趋势也增加了极寒、洪涝、干旱等极端天气气候事件发生的频率。酷热与极寒、洪涝与干旱是完全相反的天气气候事件,怎么都由全球气候变暖引起?昨天举行的上海自然博物馆“绿螺讲堂”(院士专家讲坛)上,中国科学院院士、复旦大学副校长张人禾为观众讲解了其中关联。他指出,“北极变暖放大效应”是加剧欧亚大陆和北美大陆极端天气的重要原因。

全球气候变暖是由于温室效应不断积累,地气系统吸收与发射的能量不平衡所产生的一种长期现象,导致全球年平均气温呈上升趋势。作为气候动力学专家,张人禾院士在演讲中介绍,相比于1850—1900年地球的平均温度,目前全球表面温度升高了约1.1摄氏度,这是自大约12.5万年前最后一个冰河时期以来从未有过的升温水平。

这个“12.5万年之最”现象是什么造成的?如今,国际科学界公认,工业革命以来的温室气体排放活动是主要原因。人类焚烧石油、煤炭等化石燃料会产生大量的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等温室气体。这些气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射的长波辐射具有高度吸收性,会强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,产生温室效应。

近年来,全球气候变暖导致了很多极端天气气候事件,而且事件发生频率呈上升趋势。在极端高温方面,2020年6月,北极圈内一个小镇的气温飙升至38摄氏度;今年4月,印度和巴基斯坦的最高气温达到43—46摄氏度;今年6月,欧洲多地气温超过40摄氏度,让很多家里不装空调的欧洲人叫苦不迭。而在极端低温方面,20世纪50年代以来,我国华南共发生8次冬季极端低温灾害,其中5次出现在20世纪90年代以后;去年冬季,美国东部出现极寒天气,导致电力系统一度崩溃。

北半球的极端高温和极端低温为何频发?张人禾表示,“北极变暖的放大效应”是一个重要原因。随着全球气候变暖,北极的年平均气温呈上升趋势,导致部分海冰融化。海冰对太阳光的反射率很高,部分海冰融化后,这个地区接收的太阳辐射量就上升了,让气温进一步升高,导致更多的海冰融化……如此“恶性循环”,使北极的变暖趋势难以遏制,对全球气候变暖以及海平面上升产生了重要影响。

除了这种正向的放大效应,北极变暖还具有负向的放大效应,使欧亚大陆和北美大陆的极寒事件增多。对此张人禾解释,北半球中纬度有一条西风带,西风急流越强,南北梯度就越弱。北极偏冷时,东西向的西风急流强劲,导致北极的冷空气难以南下;北极偏暖时,西风急流变弱,产生一种波动性,让北极的冷空气更容易南下,影响北半球的中纬度地区。这样一来,在欧亚大陆和北美大陆的冬季,极寒事件就增多了。

洪涝与干旱这两种完全相反的极端天气事件,也都与全球气候变暖有关。很多地区的气温上升后,蒸发量变大导致大气含水量增加,从而更易引发强降雨与河流泛滥。而对一些干旱地区来说,气温上升后,蒸发量变大,但当地的气候条件不易出现降雨,所以进一步加剧了这些地区的干旱程度。

全球气候变暖有没有让南极的冰川融化?对于公众的提问,张人禾说,南极的冰川近年来不仅没有减少,反而总体上呈上升趋势。全球科学家已对此做了很多研究,但莫衷一是,这个“反常的好消息”至今仍是一个谜团。“在海陆分布、大气环境等方面,南北极差异很大,这应该是南极冰川不减反增的原因,具体原因还有待科学界的深入研究。”

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