丁一匯詳解今夏異常氣候

本刊記者 岳尚華

7月份以來，浙江、江蘇、湖北等多個南方省市出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，無論是強度、持續(xù)時間還是影響范圍都突破歷史記錄。在南方人們遭受高溫?zé)崂恕盁尽钡臅r候，東北地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)性強降雨天氣，嫩江、松花江和黑龍江干流水位持續(xù)超警戒水位，松花江流域出現(xiàn)1998年來最大洪水，黑龍江同江至撫遠(yuǎn)段發(fā)生了超百年一遇特大洪水。

面對這種“北澇南旱”的局面，人們不禁疑問，今年天氣這是怎么了？是不是氣候越來越不正常了？8月23日，中國工程院院士、中國氣象局國家氣候中心研究員丁一匯在接受記者采訪時說，副熱帶高氣壓穩(wěn)定、持續(xù)、偏北是造成“北澇南旱”的直接原因，根本原因是拉尼娜年與北極濤動正相位疊加。而且我國夏季雨帶呈北移趨勢，北澇南旱的現(xiàn)象或成常態(tài)格局。

黑龍江綏濱部分村成澤國

為何今年特別？

丁一匯介紹，影響范圍廣、高溫日數(shù)多、高溫強度大是今夏高溫天氣的主要特點。

“對于今夏高溫天氣，常規(guī)的解釋是今年副熱帶高氣壓強、梅雨早、臺風(fēng)少。其實這都是氣象學(xué)的解釋，只能解釋短時間內(nèi)天氣變化的原因，”丁一匯繼續(xù)道：“為什么其他時間不強，而今年就特別強？這才是問題的根本?！?/p>

丁一匯說，第一個非常重要的原因就是海洋的海溫。今年是拉尼娜年。連續(xù)6個月海表溫度較常年同期偏低0．5℃以上，則構(gòu)成一次拉尼娜事件。拉尼娜事件發(fā)生的年份，我國易出現(xiàn)冷冬熱夏。

拉尼娜狀態(tài)下，東經(jīng)180度以東基本上都是冷水，以西是暖水，結(jié)果就形成了“東冷西暖”的形勢。這種情況下，冷水很容易在東風(fēng)的作用下，不斷的往西擴展，從中東太平洋擴展到西太平洋。今年的冷水向西擴展到了東經(jīng)150度。根據(jù)許多理論研究，拉尼娜出現(xiàn)后，通過海洋和大氣的相互作用，容易使得副熱帶高壓偏北、偏西、偏強，并且可以維持很長時間，所以拉尼娜年是一個非常重要的背景。

另一個重要原因是北半球出現(xiàn)異常大氣環(huán)流，北極濤動處于正位相。北極濤動是對北極及其鄰近地區(qū)大氣運動狀態(tài)的描述，指北半球中緯度和高緯度氣壓此消彼長的現(xiàn)象。當(dāng)北極濤動為正位相（正的狀態(tài)）時，極地地區(qū)和極地外的中高緯地區(qū)氣壓場形成“南高北低”形勢，冷空氣滯留極地；相反，當(dāng)北極濤動為負(fù)位相（負(fù)的狀態(tài)）時，形成“北高南低”形勢，極地冷空氣會擴散南下。

今年七八月份，北極濤動處于正位相，冷空氣被周圍的高氣壓“困在”極地，難以向南擴展。副熱帶高壓沒有受到北極來的冷空氣影響，原本就偏北、偏西，現(xiàn)在更加穩(wěn)定。

今年拉尼娜產(chǎn)生的中東太平洋冷海水異常西擴與北極濤動呈正位相疊加，都有利于副熱帶高壓異常發(fā)達和穩(wěn)定，因而造成了南方持續(xù)很久的大范圍熱浪天氣。

而8月20日左右副熱帶高壓逐步衰退，除了臺風(fēng)對它的影響外，很重要的是北極濤動發(fā)生了變化，從北極南下的冷空氣帶來一場一場的雨，迫使它不斷往南退。

實際上，西南、東北等地區(qū)的強降雨也是拉尼娜年的結(jié)果。受拉尼娜年影響，今年季風(fēng)被副高完全阻擋在南面，水汽只能沿著副高的邊緣從西側(cè)進入西南地區(qū)，甚至深入西北的東南地區(qū)，在這些地區(qū)形成了暴雨。只有少量水汽繼續(xù)沿副熱帶高壓的邊緣流到華北，致使華北的降雨量比往年少。丁一匯補充道：“所以今年北方只有短暫的雷雨，并沒有形成持續(xù)性降雨。而去年從南面到北面，有很強的季風(fēng)輸送，受太行山和燕山的阻擋，在北京下了很大的雨?！?/p>

另外，由于副熱帶高壓很強，并且偏北，把雨帶一直推到更北，特別是在8月初以后，雨帶到了東北，并且穩(wěn)定到東北，形成了持續(xù)性強降雨。

全球氣候遙相關(guān)

與我國南方高溫?zé)崂颂鞖膺b相呼應(yīng)，全球多個地區(qū)也出現(xiàn)高溫天氣。7月以來，歐洲部分地區(qū)溫度都超過了35℃，平均氣溫比往年同期明顯偏高，德國、意大利等國的最高氣溫直逼40℃。熱浪還造成了部分地區(qū)的人員死亡。美國西海岸到阿拉斯加也是高溫天氣。這里面是不是有某種聯(lián)系？

四川死海景區(qū)，氣溫一度高達攝氏38度

北極濤動和赤道太平洋“西暖東冷”，都是全球范圍內(nèi)的大氣環(huán)流形勢和海溫變化情況，這種大尺度的系統(tǒng)不會僅僅影響我國。丁一匯說道：“當(dāng)我們從整個大氣環(huán)流的角度看待高溫區(qū)域的分布時，就能發(fā)現(xiàn)，不只我們一個國家受到大氣環(huán)流的影響。越來越多的研究也表明，如果中國東部大范圍地區(qū)出現(xiàn)高溫?zé)崂?，那么一定與全球性的高溫過程有關(guān)聯(lián)?！?/p>

今年夏季，在中東到歐洲地區(qū)，在美國的西海岸等地，都出現(xiàn)了明顯的高溫天氣，實際上，美洲、東亞、歐洲到中東這三個地區(qū)常常會同時出現(xiàn)高溫?zé)崂诉^程?！斑@種現(xiàn)象被我們稱為‘遙相關(guān)’，指的是相隔一定距離的兩地氣候異常之間的聯(lián)系。實際上反映了上游的異常天氣可以通過高空強風(fēng)速帶（氣象上稱急流）傳播到下游地區(qū)，相繼出現(xiàn)一連串的天氣現(xiàn)象和氣候，因而中國的這次高溫?zé)崂耸巧厦嫒齻€條件共同疊加和增強的結(jié)果，是一次比較復(fù)雜的海氣相互作用過程。”

今年全球多地經(jīng)歷了和往年相比更寒冷的冬天，而夏天又格外炎熱，同一年為什么會出現(xiàn)一冷一熱的極端現(xiàn)象？

丁一匯說：“從1997年以后，我國處于一個高溫?zé)崂颂鞖飧甙l(fā)期。從在50年代到60年代的時候是一個高溫期，然后80年代到90年代也是高溫期，從1997年到現(xiàn)在的15年間都是一個高溫期。在高溫期里，氣候向極端化發(fā)展，冬季冷事件更多，更強；夏天高溫?zé)崂耸录啵鼜?。這是氣候異常變化的反映?！?/p>

氣候變化有兩個含義，一個是平均值的變化，一個是幅度變化，也就是偏差。偏差一增大氣候變化的幅度就大了，假如按年計算，一共365天，如果熱的更熱了，冷的更冷了，平均值的天數(shù)就多了，平均季節(jié)的狀態(tài)就變少了?，F(xiàn)在不僅平均值在走，幅度也變大了，氣候極端化的趨勢更加明顯，極端天氣的重現(xiàn)期縮短了。原來五十年一遇的變成兩年一遇，過去五十年見不到的現(xiàn)在二十年十年就可以見到。

“北澇南旱”成常態(tài)？

根據(jù)相關(guān)記錄，從2000年開始，主要的雨帶已經(jīng)從華南和長江流域移到了淮河到黃河流域之間，有的年份可以到達華北，今年應(yīng)該說可以到達東北。因此有人提出“北澇南旱”說，認(rèn)為這種格局將向常態(tài)化發(fā)展。

針對中國“南旱北澇”說法，丁一匯表示，根據(jù)近年來的觀測記錄，我國雨帶北移的現(xiàn)象比較明顯。從2000年開始，主要的雨帶就已經(jīng)從華南和長江流域移到了淮河到黃河流域之間。有的年份甚至可以到達華北，而今年更甚，到達了東北地區(qū)。

這是雨帶年代性變化的正常表現(xiàn)。年代性變化是我國雨帶有60至80年的周期性南北移動規(guī)律，即本來雨帶位于北方，過了40年就移到了南方，再過40年又移回北方，如此周期性的波動。目前雨帶是否正在往北移動的周期上，還需要5至10年的觀察時間。

“但是根據(jù)目前氣候模式的預(yù)測，雨帶以后幾年都在北方的可能性很大?！倍∫粎R說。

對于南方降雨減少，北方降雨增多的情況，有人擔(dān)心會影響南水北調(diào)工程。丁一匯表示這種顧慮是多余的，“雖然近兩年來有北方降水明顯增加、長江中下游地區(qū)降水減少，但總體說來，并不會影響我國降水‘南多北少’分布的氣候特點。長江流域年平均降水量達1100毫米以上，即使每年減少100毫米的降水，也僅占年平均降水量的9%左右。而北方地區(qū)即使參考降雨較多年份，也只會在年平均降水量上基礎(chǔ)上（600毫米左右）增加70毫米降水，即降雨量增加的幅度能達到12%以上。但降水量的變化只是一個疊加在平均降水量上的變率，可以改善北方的供水狀況，不會從根本上改變我國和北方的氣候格局?！?/p>

值得注意的是，北方降雨量增多，暴雨的重現(xiàn)期就會減少。過去50年一遇的降水，未來可能每10年就會發(fā)生一次。我國在50年代和70年代屬于“南旱北澇”的氣候格局，那時北方夏季幾乎每隔一段時間就有一場暴雨，這種暴雨往往引發(fā)特大洪水。譬如1963年8月海河特大洪水、1958年7月黃河中下游地區(qū)和1975年8月上旬河南地區(qū)由大范圍暴雨引發(fā)的洪水。因此，應(yīng)該高度重視夏季北方的防汛工作。