极寒天气vs全球变暖 地球到底是更冷了还是更暖了？

●何俊美 编

在科幻片《流浪地球》中，地球陷入了极寒天气，所有的地面建筑、设施等都被冰封，整个地面如同寒冰炼狱，人类只能在地下城生存。除了《流浪地球》，欧美的许多科幻电影如《后天》，也多次出现过极端天气肆虐下的地球。

美国遭遇极寒天气

就在2019年初，美国中西部地区迎来了史无前例的极寒天气，明尼苏达州、威斯康星州和伊利诺伊州最低温度都降到了零下52摄氏度左右，场面堪比灾难片。美国尼亚加拉大瀑布，部分水流被直接冻成冰。2021年年初，北极寒流又一次横扫美国大部分地区，暴风雪席卷最南方的得克萨斯州，冰冻引发大面积停电断水的重大灾难，导致超过400万户家庭断电、超过1490万人无水可用。与此同时，南欧希腊多地遭遇罕见大雪，断水断电、学校关闭。11月初，我国东北地区也遭遇了罕见暴雪，从网络图片可以看到，超半米的积雪堵住了大门、车被厚厚的积雪掩埋、地面被积冰覆盖。

美国芝加哥遭遇极寒天气，海滩冰柱林立。

近年来，世界各地极寒天气频繁发生。“霸王级”寒潮、“断崖式”降温、泼水成冰、连破几十年来最低温纪录……“极寒天气”成了人们口中的高频词。在全球变暖这一趋势已被越来越多人认知的大背景下，近年来发生的极寒天气令许多人费解。不是说全球变暖吗？那怎么还会出现这样的极寒天气？地球到底是更冷了还是更暖了？

极寒天气看起来与全球变暖很矛盾，也似乎是在对全球变暖之说“打脸”。为此，专家纷纷出来答疑解惑。归纳起来，主要有两大类观点：一是局部与全局、短期与长期的关系并不影响全球变暖的趋势，二是正是全球变暖才导致了极寒天气。

对于第一种观点，公众可能比较好理解。全球变暖指的是常年的平均气温变暖，在冬季出现一段时间的极寒天气并不会改变大部分时间或平均气温升高的事实，全球变暖总体趋势没有改变。世界气象组织发布的《2020年全球气候状况声明》指出，2020年是有记录以来全球平均气温最高的3个年份之一；过去五年（2016-2020年）和过去十年（2011-2020年）分别是有记录以来最热的5年和10年；自20世纪80年代以来，每个连续10年都比1850年以来的前一个10年更热。

所以，全球变暖是真的，并且给全球带来了一系列问题，极寒天气的出现可以说也是全球变暖惹的祸。为此，有研究人员提出了两个学术术语来解释极寒天气，一是极地涡旋，一是西风急流。

什么是极地涡旋

极地涡旋是一种盘旋在南北极高空大气中的大型冷气涡旋系统，它存在于两极附近，介于对流层上部和平流层中部。众所周知，因为距离太阳远，地球两极地区常年接收到的太阳辐射最少，温度低，空气寒冷，因此极地是大气的冷源。北半球极地由于冷空气大量堆积下沉，在地面形成极地冷性高压，按照“补偿原理”，其上空形成一个深厚的冷性低压系统，周边冷空气源源不断流入补充，由于地球绕地轴自西向东旋转，会对运动的大气施加一个偏向力，这个地转偏向力尽管在赤道上可以忽略不计，但在极地非常大,它使在北（南）半球运动的大气向右（左）偏移，造成低压系统中的大气逆时针旋转，形成半径达数千千米的巨大“回旋气流”，因此被称作极地涡旋，北极地区的涡旋叫北极涡旋，而它就是冷空气的背后“大佬”。

什么是西风急流

在北半球中纬度上空盛行西风气流，其对流层顶附近常年存在着强西风中心区，中心最大风速能达到30～40米/秒以上，这就是西风急流又称极锋急流或温带急流，属于高空急流的一种，冬季更加强盛。西风急流的强度和路线受北极和中纬度地区之间的温差推动，温差越大速度越快，气流路线越趋于直线。强劲的西风带环绕在中纬度地区，环绕包裹着北极涡旋，将冷空气紧紧地禁锢在极区内。相反，温差越小气流速度越慢，路线则呈现波浪形，冷空气便不能再稳固地被封锁在北极地区，容易顺着大气波的“大槽”长驱南下。如果把极地比作一个巨大的羊圈，那么西风急流就是羊圈的围栏。正常情况下，赤道很热，极地很冷，这种温度差使得西风急流自西向东沿纬圈运动，没有大的波动，羊圈的围栏非常牢固，“搞事情”的小羊——北极涡旋中的冷空气被牢牢控制在羊圈里。

但是近十几年来，全球变暖，北极海冰消融变薄，极地吸收了更多的太阳辐射，导致北极地区气温上升的速度比中高纬度地区更快，这种现象被称为北极增暖效应，又叫北极放大效应。目前北极地区是全球平均增暖的2倍，因此南北温差变小，原有的温度梯度遭到破坏，西风带流速减弱，流动方向变得弯弯曲曲，成波浪状。原有的平衡被打破，暖空气向北，冷空气向南，极涡变得扭曲，冷空气便不能再稳固地封锁在北极地区。围栏不牢固了，这时羊群很容易冲破羊圈，南下狂奔，导致中纬度甚至低纬度地区出现极寒天气。

今年初侵袭美国的暴风雪正是由来自北极的极地涡旋引起的。据说这一次的极地涡旋是上世纪50年代有记录以来最强烈的。当极地涡旋解体时，其内部的寒冷空气南下形成寒流，一路直下到了美国南部的得克萨斯州。

在全球变暖背景下，北极以2～3倍的速率升温，导致海冰快速融化。快速增温的北极，缩小了原本从赤道到北极的南北温度差，导致西风急流开始不稳定，流动方向变得弯弯曲曲成波浪状。全球变暖正是通过北极地区和热带地区温度变化的不一致使南北温度差减小，促使中纬度西风带波动性加大而引导冷空气南下的，充分表明了冬季的极寒事件是在气候变暖影响下发生的，而北极和热带海洋都起到了减少南北温度差的作用。无论复盘哪一次极寒天气，都可以看到显著的北极增温和海冰减少的情况，极寒天气正是全球变暖惹的祸。

近年来国内外发生的种种极端天气，再次向人类敲响警钟——以全球变暖为主要特征的气候变化，给自然生态环境和人类经济社会带来了多方面的影响和风险，是全球面临的最严峻挑战之一。全球变暖更多是人为因素导致的，其中最主要的是温室气体的大量排放，二氧化碳浓度过高。强化碳排放约束以应对气候变化已成为国际社会的共识。减少温室气体排放，控制全球温升幅度，是极有必要的。联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告第一工作组今年8月发布的《气候变化2021：自然科学基础》显示，气候系统各圈层都出现了前所未有的变化，未来气候将继续增暖。各国应共同努力，提高防范气候风险意识，加强防范和应对能力，减少气候变化带来的损失。这正是在英国格拉斯哥举行的2021年联合国气候变化大会的主要目的。世界气象组织曾对本世纪末地表气温变化进行预测，如果二氧化碳等温室气体排放继续保持高位，未来的极端天气将会越来越多，到本世纪末地球表面平均气温将会升高4摄氏度，世界主要城市气温或将达到“令人震惊的水平”。可以说，温室气体排放导致的全球变暖，是极端天气出现的主要原因。在过去的150年间，由人类活动引起的全球二氧化碳含量从280飙升至410，但在之前更遥远的80万年间，全球二氧化碳含量变化从未超过300，一直在150～300的区间内波动。

电影《雪国列车》讲述了为应对全球愈演愈烈的温室效应，世界各国在2014年发射了代号CW-7的冷冻剂，谁知却将地球推入了万劫不复的极寒深渊。大多数的人类死于寒冷与恐慌，只有为数不多的数千人登上了威尔福德工业开发的列车，成为永不停歇的流浪者。

全球气候变暖，还将会导致极地冰川融化，引发全球水位上涨。冰融导致更多的寒流在地球扩散，寒冷的海水会吸收地球大部分的热量，随之而来的，就是《流浪地球》中的极寒天气。所以，为了减少二氧化碳等温室气体排放，减少气候变暖对环境带来的危害，降低极端天气发生的概率，世界各国都在提倡“低碳生活”。“低碳生活”就是指在生活作息中尽量减少所耗用的能量，从而降低二氧化碳的排放，是一种低成本、低消耗、低代价的生活方式，代表着更健康、更自然、更安全、更环保的生活。低碳不仅仅是企业行为，也是一项符合时代潮流的生活方式。简单理解，“低碳生活”就是返璞归真地去进行人与自然的活动。