极端气候 环球同此凉热
2013-04-29夕月
夕月
今年7月1日以来,中国南方多地出现了突破历史极值的极端高温热浪天气。中央气象台已连续多日发布高温橙色预警。7月30日11时,中国气象局局长郑国光正式签署了重大气象灾害(高温)Ⅱ级应急响应命令,这是中国气象局今年首次启动高温应急响应,也是自2010年气象灾害应急预案制定以来,气象部门启动的首个针对高温的应急响应。与此同时,广州和沈阳等地又遭受了重大降水,其中嫩江、松花江和黑龙江干流水位持续超警戒水位,堤防长期高水位挡水,多地险情频发,防汛形势不容乐观。随着全球气候变化,极端天气气候事件的出现频率发生变化,呈现出增多增强的趋势。事实上,人类正处于极端天气的适应期,炎热的酷暑、狂暴的飓风、刺骨的严寒以及滔天的洪水近乎成了“常客”,风调雨顺已被视为“奢侈品”。人类无节制地开发自然生态资源导致地球生态环境严重失衡,由人类活动是导致全球气候变化的主要原因,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,所以有专家预计,过去50年一遇的降水,未来可能每10年就会发生一次。
极端高温天气的另类解释
今年夏季,在我国天气的“舞台”上,高温成了最吸引眼球的“主角”,持续近两个月的高温热浪使我国南方大部分地区饱受炙烤,多地旱情严峻、河道断流、水库干涸。据国家防总办公室统计,截至8月22日,全国有8105万亩耕地受旱,有664万人、220万头大牲畜因旱饮水困难。
据国家气候中心预测,从全国范围看,本次高温热浪还将继续持续,待季节转换之后才可能完全消退。本次高温热浪过程呈现高温日数多、持续时间长、影响范围广、强度强、极端性突出等特点。据国家气候中心资料显示,7月1日至8月14日,高温天气覆盖了我国江南、江淮、江汉、黄淮及重庆等地的19个省(区、市)。其中江南、江淮、江汉及重庆8省(市)平均高温日数达28.8天,较常年平均(13.5天)多出一倍以上,平均最高气温达35.6℃,均为1951年以来最多(高)。我国中东部地区有305个观测站日最高气温突破40℃,浙江新昌极端最高气温达44.1℃。有477站次日最高气温突破历史极值,为历史同期最多。一时间,“中国好烤箱”遍布各地,“烧烤模式”也成为了公众对此次极端高温天气的最好注解。
一时间,“由于副热带高压(以下简称副高)偏强并且位置偏西,导致副高控制范围内晴热少雨,进而形成南方高温天气”的论断铺天盖地地出现在媒体节目中。中国工程院院士、现任中国气象局气候变化特别顾问的丁一汇研究员确认为,这一切,可以从海温的变化说起,或者说,是从“海洋与大气”的相互作用说起。
据观测资料显示,今年春节以来赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷,厄尔尼诺年衰减并向拉尼娜年过渡。由于洋流的运动和偏东信风的作用,冷海水会向西扩散至西太平洋的东部地区。当较冷的海水由东向西流至副高外围时,就会与副高东侧边缘的东北风相遇。由于东风是偏冷且比较干燥的,这样就会使海洋表层海水被大量蒸发,进而使海温下降。当海温降低后,海洋表层空气难以受热膨胀上升,空气对流受到抑制,这样大气的密度会持续增加,高气压则因此不断增强并在原地维持,不会远离中国大陆向东撤退。另外由于前期春季和夏初印度洋一直维持暖水,这致使高层的高气压加强,并由该区盛行的西风向东输送,也有利于副高的加强西伸。这样西太平洋副高的东侧不断补充加强,西侧又有印度洋高气压的不断并入,于是副高就被锁定在我国南方地区,并且强度不断增强。再加上“海洋大陆(印尼)——南海”的暖海温使对流活动明显发展,也促使副高进一步加强北抬,因而呈现了稳定、持续且偏西、偏北的特点。“只要热带太平洋至印度洋‘东冷西暖的海温形势不变,副高就会维持下去。所以海温的变化才是副高持续稳定的主因。”丁一汇总结道。
但仅考虑海洋的影响是不够的,还必须考虑北半球异常大气环流的作用,副高的偏强也和北极涛动呈正相位有关。由于北极地区通常受低气压系统支配,当北极涛动处于正位相时,冷空气被周围的高气压“困在”极地,难以向南扩展。由于在副热带中纬度地区冷空气活动较弱,因而不容易促使副高减弱和东退。“北极涛动处于正相位和赤道太平洋‘西暖东冷叠加,都有利于副高稳定发展,这是导致今年夏季南方大范围高温热浪天气的主要原因,或特殊的原因。”丁一汇说。
越来越多的研究也表明,如果中国东部大范围地区出现高温热浪,那么一定与全球性的高温过程有关联。今年夏季,在中东到欧洲地区,在美国的西海岸等地,都出现了明显的高温天气,实际上,美洲、东亚、欧洲到中东这三个地区常常会同时出现高温热浪过程。“这种现象被我们称为‘遥相关,指的是相隔一定距离的两地气候异常之间的联系。实际上反映了上游的异常天气可以通过高空强风速带(气象上称急流)传播到下游地区,相继出现一连串的天气现象和气候,因而中国的这次高温热浪是上面三个条件共同叠加和增强的结果,是一次比较复杂的海气相互作用过程。”丁一汇解释道。
来自遥远北极的生灵之殇
今年4月,挪威极地研究所的研究员在北冰洋斯瓦尔巴特群岛上,抓拍到一只看似体格健壮的雄性北极熊。而7月,再次见到这只北极熊时,却看到了它枯瘦如柴的尸体像一块地毯一样铺在地上,令人不忍直视。对此,野生动物专家推测,正是由于全球气候变暖,引起海冰层的不断消退,令北极熊没有办法去猎食海豹,被迫去远处觅食,但最终仍是找不到食物,只得饿死。尽管根据一具死熊的尸体就断定它们过得很糟确实有些片面,但专家们在近年来的几次极地考察中,确实对全球气候变化有深切的直观感受。
最早发现这具尸体的北极熊专家伊恩·斯特林教授也强调,尽管不能明确地说这只北极熊的死亡是气候变暖的结果,但是这个悲剧大体上还是和气候变暖会对北极熊造成的后果的预测是一致的。
国外研究人员发现由于气温骤升,海水结冰耗时大大延长,动物被迫在陆地上待得更久,这便直接影响了北极熊的个头大小和繁殖成功率。据估计,现存的北极熊数量约为2万~2.5万只。已知的北极熊有19个品种,其中有8个品种的北极熊数量正不断减少。
很大程度上,北极熊的数量已经成为衡量气候变化的重要标志。这种栖息在北极冰盖上的大型哺乳动物,是诸多受气候变化影响动植物中最具象征性的代表符号。与北极熊一样,候鸟、斑嘴鸭、鸣虫、扬子鳄以及其它一些动植物全都是气候变暖的最直接受害者。
温暖的海水和大气使得海冰难以形成,汩汩的海水也彻底改变了毛茸茸北极熊的生态时间表。加拿大野生动物局生物学家伊恩·斯特林通过长期的研究表明,1950年以来长期的气候变暖趋势已经改变了北极熊的生存环境,它们一直在尴尬、恶劣的温暖气候中挣扎。
哈德逊湾是个独特的地方。大多数北极熊生活在加拿大北部地区、阿拉斯加、俄罗斯或格陵兰岛。这些地区几乎常年结冰,符合北极熊的生存环境,而且这里有源源不断的食物——环斑海豹。作为地球上最大的陆上食肉动物,北极熊号称“北极圈之王”,除了人类,几乎没有天敌。但这些强壮的庞然大物需要依靠海冰来捕捉主要食物——海豹。哈德逊湾的海冰以往很早就形成,北极熊可以利用海冰接近海豹,猎食后积聚过冬所需的脂肪。但现在,哈德逊湾的海冰形成比以往要晚数周,饥饿的北极熊等不及,只好先吃幼熊,抑或活活饿死。这使得哈德逊湾的北极熊处于极度危险之中。受饥饿的驱使,它们只好到镇上去寻找食物,或者游向更远的地方,无形之中也破坏了人类和北极熊之间的和谐相处。
专家曾预测,如果全球平均气温比1980年至1999年的平均值增加1.5℃至2.5℃,目前地球上20%至30%的物种可能会灭绝;如果超过3.5℃,将会有40%至70%的物种灭绝,生物多样性将严重受损。
事实上,气候的变化还影响了诸多候鸟的迁徙路径与栖息地、众多植物的生长与分布规律。由于气候变化,地球南北两极部分生态系统已经发生了明显变化;动植物物种地理分布朝两极和高海拔地区迁移;树叶发芽、鸟类迁徙和产蛋等春季特有现象提前出现,造成了非常严重的生态失衡。
人类与气候的战争
阳山县偏居于广东省西北部,属南岭山脉南麓。这里自然灾害频繁,风、寒、冰雹、暴雨洪灾,无雨旱灾,给本来产量水平不高的农业生产带来很严重的不稳定性。
“气候变化背景下,该地区的主要表现为温度上升、年均降水量减少,但极端强降水事件增多,使得局地洪涝加重。”阳山县气象局副局长罗晓丹介绍,“根据阳山县近20年的监测数据显示,阳山县的气温每十年上升0.15℃,1998年起到现在明显升高,但增温速率小于广东全省平均增温速率(0.22℃/10年)。”
据一份公开的报道介绍,1990年秋季起,阳山县政府有关部门采取了人口迁移措施,有组织地向平原地区移民。报道称,由于石灰岩区内地形破碎,岩石裸露,植被稀疏,水土流失严重,土地承载力低,生态危机严重、人口压力大、土地过载,迫切需要通过适度移民实行减载。阳山不少地方缺乏起码的生存条件,天旱时要到十多公里外挑水吃。
另一方面,南极科学研究委员会(SCAR)发表的最新一份研究报告表明,南极洲西部冰川融化加速,使得全球海平面以两倍速度上升,预计在2100年,全球海平面将会上升1.4米。包括上海、伦敦、纽约等沿海城市都将受影响,面临被淹没的威胁。由于气候变暖,1990年到2030年,珠江三角洲地区沿海的海平面上升的速度大约是每年5毫米,最高可上升30厘米。届时,地势低平的珠江三角洲将有42%的面积低于海平面,同时咸潮将大量入侵。
在“十年九旱”的中国西部地区,当地人每年都在与极端的气候做着斗争。近年来,NGO也开始和政府一起对抗气候变化。其中,乐施会与政府部门合作,已经在中国内地开展了数十个融入气候变化视角的扶贫项目。“由于移民搬迁难度较大,中国西北地区则开始沿着‘主动适应气候变化的路线制定政策。”乐施会气候变化项目部官员李宁说。乐施会出资协助贫穷的人改变生计、耕作或使用能源的模式,从而适应气候变化的负面影响。而在全世界,不少国家和地区的“气候难民”,正开始自发和有组织地进行移民。
孟加拉国政府最新出炉的一份报告称,该国有越来越多的“气候难民”从沿海低洼地区向内陆大城及印度等邻国移民。
对于全球气候变暖将会涌现大批“气候难民”的说法,中国国家气侯中心气候变化室副主任徐影此前曾表示,如果不能尽快落实节能减排,中国也可能成为有“气候难民”的国家之一。
提升极端气候的应对能力
2010年世界气象组织和联合国组织世界范围内的科学家编写了《管理极端事件和灾害风险促进气候变化适应特别报告》(SREX)。报告认为强降水和热浪等极端天气将会变得更加频繁。报告首次把气候科学和社会经济科学结合在一起,提出了一个新观念:极端事件造成的负面影响不仅取决于天气气候本身的强度,也取决于受影响地区的暴露度和脆弱性,提出要加强管理极端事件和灾害的风险,以促进气候变化适应。
“SREX报告对于人类应对极端天气具有重要的意义,因此引起了发达国家的高度重视。”中国科学院院士秦大河说。
以2012年7月21日北京暴雨为例,尽管气象部门之前做了准确的预报,但还是造成了很大的人员和财产损失。灾害较重的地方一个是房山地区的一些旅游景点,另外一个是高速公路。秦大河认为,一些人在河道中建房,建别墅,搞旅游开发,严重堵塞行洪河道,增加了洪水风险。由于道路规划不合理,京港澳房山段部分路段受淹严重,加之信息不畅,在发生洪灾的情况下仍然放行车辆,更加重了灾害损失。
这反映了两个问题,一个是城乡规划缺乏科学评估,尤其没有考虑气候风险,导致脆弱性和暴露度增加,秦大河强调。通过气候可行性论证对脆弱性和潜在的灾害风险进行充分的评估可以降低灾害风险。另外一个,应对极端天气政府和社会都要动员起来,明确各部门职责和分工,建立常规化的沟通联系机制。“所以,气象防灾减灾不仅是科学问题,它和社会管理、政府职能转变以及各行各业之间的交叉协作密切相关。”秦大河说。
20世纪末期,我国已经连续经历了14个暖冬。进入21世纪之后,我国又连续4年出现暖冬。到2020年~2030年,全国平均气温上升1.7℃ ;到2050年,全国平均气温将上升2.2℃。华北和东北南部等一些地区将出现继续变干的趋势。秦大河表示,据估算,到2030年,我国种植产量在总体上因全球变暖可能会减少5%~10%左右。“气候变暖的影响是全方面的,可能给我国自然生态系统和社会经济部门带来严重影响,因此我建议,我国应尽快提出适应与减缓气候变化影响的规划和行动计划,其中适应的问题更为现实和急迫。”
气候和气候变化问题越来越成为一个非常重要的全球性问题。尽管气候变化是逐步的、渐进的,但极端天气气候事件的影响却是突然的、急剧的,极端气候给人类造成的影响也是深远的。人类社会必须承担“共同但有区别”的责任,采取紧急行动,应对气候变化带来的影响。