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专家解读极端天气频发 ■将新闻进行到底 文·梁鑫峰 不久前，北京经历了40小时风雪交加，在这之前，百年罕见的飓风“桑迪”席卷拉美、北美；欧洲提早迎来今冬第一场大雪；台风“山神”在亚洲呼风唤雨…… 因为天气事件是与气候状况紧密联系在一起的，那么人们不禁要问：这些极端天气的发生与全球变暖有关吗？与人类的活动有关吗？ ————气候关乎天气———— 科学家普遍认为地球逐渐在升温 天气现象确实与大的气候背景有关，气候发生了变化，天气也应该会有相应的改变。 在地球是否变暖的问题上，科学家们是有共识的，主要是因为有足够多的数据证明我们正在经历快速的变暖过程。各国科学家多年积累的数据表明全球海洋及大气平均温度正在升高。政府间气候变化专门委员会第四次报告发布年(2007年)之前的12年内有11年属于有仪器记录(1850年)以来的最温暖的年头。如果用直线拟合来看温度变化速度的话，我们会发现不但温度在升高，其升高的速度也在增加。而且，温度的升高是全球范围内的，其中又以北半球的高纬度地区最为明显。除此之外，升温不但发生在大气底层，海洋也一样热起来了。始自1961年的海洋观测资料显示，全球海洋温度升高的信号已经传到至少3000米的深海了。 需要说明的是，变暖的结论是基于相互独立的几套数据得到的，其可信性比之单一数据大大增强。这些数据有的是陆地数据，有的是海洋数据，但这些数据都得到同样的结论——地球表面的平均温度在升高。除了直接的温度观测数据，其他观测到的现象，如北极地区海冰覆盖区域的快速缩减；南北半球冰川和雪的覆盖面积减小；平均海平面升高幅度超过冰雪融化的贡献等都与全球变暖的结论相符。 ————个案难究原因———— 极端天气整体增多增强或因变暖 那么全球变暖会影响极端天气吗？气候学家们对于这个问题的回答是比较谨慎的。一般认为，全球变暖可能会导致极端天气频率的增加和强度的增大。 按照现在的研究，有些极端天气，比如高温、暴雨等，很可能已经并将继续受到全球变暖的影响。这个结论的得出基于观测数据、气候学家对气候系统内过程研究的结果，以及公认的物理学知识，所以还是比较可信的。 以暴雨为例，因为水的蒸发过程和大气容纳水蒸气的能力都与温度有关，所以全球变暖发生后，水汽在气候系统各个圈层内及圈层之间的循环交流过程会发生变化，而这会造成降水频率、强度和分布的变化。具体来说，全球温度升高的过程中，陆地和海洋中水份的蒸腾和蒸发过程会增强，所以原本干旱的地方很可能会更干旱。同时，大气的“蓄水”能力也会相应增加，因此降水发生时的可用水量也就大大增加。这样的结果就是，一旦降水过程被触发，降水的强度比之变暖前要大得多，因此也就更容易造成洪涝灾害。 另外，全球变暖还会影响大气环流，进而影响高低压、上升下降气流等的空间分布。这些变化发生后，很多地区的小区域气候就会受到影响，原本很少出现的天气现象可能就会多起来。这会给已经适应原本正常频率和强度极端天气的人们带来很多问题。比如，原本工作良好的城市排水系统完全不够用了，进而导致严重的城市内涝问题。 虽然科学家认为全球变暖可能会导致极端天气频率增加和强度增大，不过这是在统计意义上谈的，具体到某一次的极端天气，还很难确定是不是全球变暖导致的。之所以出现这种困境，主要因为可以影响天气的因素太多了。除了全球变暖，一些持续周期较短的自然存在的气候现象，如厄尔尼诺、拉尼娜，甚至季节更替都会对天气产生影响，而很多现象可导致的结果又是类似的。同时，因为受限于对这些短时间过程不够了解，现有数值模型的不足以及计算能力的欠缺，科学家们还不能大范围开展利用模型评估各个相关过程对某次极端天气事件的影响，进而确定全球变暖在其发生过程中起到的作用。 ————招来“超级杀手”———— 人类活动可能间接影响极端天气 众所周知，气候系统是一个由大气、海洋、冰和陆地构成的复杂系统。其各个组成部分内都存在着多种物理、化学和生物过程，除此之外，各组分之间还能相互作用。尽管气候系统是如此的复杂，但通过气候学、大气科学、海洋学等各个领域内专家的努力，人们对于导致气候变化的因素已经基本了解。这些因素可以分为两大类：自然因素和人为因素。 自然因素中，首先应该提到的是太阳辐射。太阳是地球气候系统能量的最终来源，其辐射强度的变化对于气候系统有很强的作用，但根据现有的观测来看，过去几十年太阳辐射的变化非常小，根本不足以解释观测到的全球变暖现象。 其次，地球公转轨道和自转状态的变化也能 导致地球接受太阳辐射的多少和分布发生变化。因为这类变化引起的气候变化非常缓慢，大概是万年及10万年量级上的，所以也不能解释我们经历的全球变暖。 除此之外，火山喷发释放出的硫化合物和烟尘、波浪破碎产生的海盐等所谓的气溶胶会在大气里悬浮。它们可以通过直接影响太阳辐射或形成云影响太阳辐射来影响气候。 最后，地球表面是由很多板块组成的，而且板块是运动的。板块的运动会改变海陆的分布，从而改变地球表面辐射的分布，大洋环流和大气环流也会发生相应的变化，这些都会引起气候的变化。因为板块运动的速度非常非常慢，所以这种影响的尺度应该是百万年级的。 看过自然因素，再来看人为因素。人类活动主要通过3种方式来影响气候。首先是燃烧化石燃料排放温室气体。温室气体在大气中增多，其导致的温室效应增强会使地球系统的辐射平衡发生变化，使更多的热量困在地表附近，导致平均温度升高。再者，人类燃烧化石燃料还会排放大量的气溶胶，比如烟尘、硫化物等。这些都会影响辐射能量在大气内部的传播和吸收。除此之外，地表状况的改变，比如大面积的毁林等，也会影响地表对太阳辐射的反射，所以也会对气候有相应的影响。 数值模型是科学家们研究气候变化的利器。气候学家们通过包含自然因素和人为因素的数值模式模拟了过去几十年气候变化的过程。他们发现仅仅包含自然因素的模型不能反应观测到的过去几十年发生的全球变暖现象，而包含了人为因素的模型则能很好的重现观测到的趋势。因此，科学家们认为我们现在正在经历的全球变暖有非常大的可能是由于人类活动所致。 既然人类活动可能是导致全球变暖的主要原因，再加上全球变暖可以影响到某些极端天气的强度和发生频率，所以也可以说人类活动改变了极端天气的强度和频率。 通过诸多科学家的努力，人们认识到人类活动已经切切实实影响到了整个气候系统，造就了一个越来越热的世界。伴随着这个越来越热的世界，不仅仅是越穿越少的衣服，还很可能有那些“超级杀手”——飓风、热浪、干旱、洪水等。跟这些“杀手”PK，单个人甚至单个国家都是没有胜算的，只有携起手一起作战才有可能获胜。 （作者系美国哥伦比亚大学地球与环境科学博士） ■相关链接 近期极端天气一览 美洲 先干旱后飓风，全年不消停 在北美，超级飓风“桑迪”对美国和加拿大的影响百年罕见。100多人死亡、超过300万户家庭断电、灾区汽油供应告急、经济损失达约500亿美元。 不仅如此，美国今年一整年极端天气频发。7月，美国平均气温达到75年来最高点。全美接近2/3的地区遭遇干旱。 在拉美，“桑迪”横扫牙买加、海地、古巴、巴哈马等国家，所到之处房屋倒塌、农作物被毁。 欧洲 今冬第一场雪，来得真早 10月底，欧洲多国迎来今冬第一场雪，造成人员死亡和失踪，暴雪还导致公路交通事故激增。 当地时间10月28日，一股寒流给法国东部带来降雪，法国南部出现强风天气。据当地媒体报道，当天最高风速达到每小时130公里。同日，俄罗斯也迎来一场大雪，刷新了今年俄罗斯10月单次降雪量纪录。而英国则在几天后被天气“炸弹”袭击，大雪席卷英格兰南部，不少汽车陷进雪中，公交和火车停运。 亚洲 呼风唤雨，“山神”成煞神 在亚洲，10月底，台风“山神”席卷菲律宾、越南等国，引发洪涝、泥石流等各类灾害。 而据日本媒体报道，在9月底10月初，今年第17号超强台风“杰拉华”横扫日本列岛。这一股超强台风的瞬间风速达到每秒65米。台风中心周围220公里的区域，均有每秒25米的暴风，并伴有暴雨。台风经过的冲绳岛和九州部分地区，出现了大面积的停电。 《科技日报》七版 （2011-11-21）
(中国科技网)责编：刘晓莹 本篇文章来源于 科技网|www. |
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