夏季變熱？氣象“絲綢之路”惹的禍

文/付麗麗

一出門就被曝曬，逛個(gè)街手機(jī)似乎能被烤化，夏季到來，人們開始見識(shí)到炙熱的力量。“夏天真是越來越熱，還讓不讓人活了。”有網(wǎng)友吐槽。吐槽歸吐槽，有專家此前已經(jīng)鄭重預(yù)言：這樣的夏季高溫可能會(huì)一年比一年嚴(yán)重！

“都是全球變暖惹的禍。”這個(gè)眾所周知的原因讓很多人對(duì)越來越難熬的夏季見怪不怪。不過，鮮為人知的是，“除此之外，這些極端天氣事件的幕后大BOSS還少不了最近的一個(gè)新網(wǎng)紅——‘絲綢之路遙相關(guān)’。”不久前，中科院大氣物理研究所洪曉瑋博士、陸日宇研究員和李雙林研究員發(fā)表在《大氣科學(xué)進(jìn)展》雜志的封面文章稱。

空間距離遠(yuǎn)，氣象要素卻明顯關(guān)聯(lián)

“所謂的‘遙相關(guān)’，在氣象上指的是空間距離很遠(yuǎn)的兩個(gè)地方在氣象要素（例如溫度、降水、環(huán)流等）上存在明顯關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。”洪曉瑋介紹，顧名思義，絲綢之路遙相關(guān)指的就是沿著絲綢之路的一個(gè)遙相關(guān)型。

洪曉瑋介紹，具體來講，其是氣象上位于北半球中緯度地區(qū)的對(duì)流層高層在夏季經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)大氣環(huán)流異常型態(tài)。這個(gè)夏季的遙相關(guān)型表現(xiàn)為大氣對(duì)流層高層，從中緯度的歐亞大陸西部向東一直到東亞地區(qū)，南/北風(fēng)異常交錯(cuò)分布。這樣交錯(cuò)分布的環(huán)流異常也引發(fā)下墊面交錯(cuò)分布的冷/暖異常和降水異常偏多/偏少。

異常是指某一年相對(duì)于常年氣候態(tài)的情況。“這些異常基本都位于北緯25°至北緯60°之間，每個(gè)南（北）風(fēng)異常的區(qū)域沿東西方向大約為30個(gè)經(jīng)度（約250公里）。該形態(tài)空間范圍大、所經(jīng)區(qū)域與古絲綢之路相似，‘絲綢之路遙相關(guān)’的名字也由此得來。”洪曉瑋說。

20世紀(jì)90年代中期以來，不只我國(guó)，北半球多個(gè)地區(qū)都出現(xiàn)了夏季異常高溫、極端熱事件頻發(fā)的現(xiàn)象。根據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)入21世紀(jì)以來的十多年，有一半以上的年份成功上榜有觀測(cè)記錄以來全球平均溫度排行榜前十名。而這種增溫在北半球夏季尤為突出。除了著名的2003年歐洲熱浪和2010年俄羅斯熱浪，近年來東北亞多個(gè)地區(qū)也創(chuàng)下夏季高溫的新紀(jì)錄，例如，2017年7月是我國(guó)和蒙古有記錄以來最熱的一年。

因此，有專家表示，絲綢之路遙相關(guān)對(duì)沿途地區(qū)的局地溫度和降水異常都有重要影響，進(jìn)而激發(fā)了與其相關(guān)的諸多研究。

未來十幾年，區(qū)域性增暖仍將持續(xù)

實(shí)際上，在20世紀(jì)90年代初就有氣象學(xué)家針對(duì)絲綢之路遙相關(guān)開展理論研究。而到了21世紀(jì)初，隨著絲綢之路遙相關(guān)型的氣候影響越來越多地被氣象學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它也開始逐漸進(jìn)入氣象工作者的視野并在業(yè)務(wù)工作中得到應(yīng)用。

20世紀(jì)80年代以來，全球變暖已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。但這個(gè)變暖指的是平均狀況，例如全球平均的表面溫度出現(xiàn)顯著上升，此外，陸地比海洋、高緯度比低緯度地區(qū)等增溫更顯著也基本上是全球變暖的貢獻(xiàn)。

“然而我們最近的結(jié)果表明，20世紀(jì)90年代以后，在北半球緯度大致相同的地區(qū)，例如都是中緯度的歐亞大陸，夏季在東西方向上卻出現(xiàn)明顯的增溫程度不一致現(xiàn)象——?dú)W洲—西亞和東北亞地區(qū)的夏季增溫尤其顯著，中亞卻很弱。而這種增溫不均勻的分布與絲綢之路遙相關(guān)引起的溫度異常分布非常一致。”洪曉瑋說，也就是說，這種年代際增暖表現(xiàn)出很強(qiáng)的區(qū)域性特征，這就不能只讓全球變暖來“背鍋”了。

圖/東方IC

洪曉瑋表示，這種區(qū)域性的年代際增暖與絲綢之路遙相關(guān)的年代際變化存在密不可分的聯(lián)系。進(jìn)一步研究的結(jié)果表明，絲綢之路遙相關(guān)在長(zhǎng)時(shí)間尺度（例如60年左右）上的位相轉(zhuǎn)變，對(duì)這種區(qū)域性夏季增溫有重要作用。而且從長(zhǎng)期變化趨勢(shì)看，這種不均勻增暖在未來的10年到20年仍將持續(xù)。

警惕極端高溫等災(zāi)害性氣候事件

“還有一個(gè)比較有意思的研究就是絲綢之路遙相關(guān)與亞洲副熱帶高空急流的相互作用。”洪曉瑋說，絲綢之路遙相關(guān)的一個(gè)重要特征就是被亞洲高空西風(fēng)急流捕獲，像被一條“管道”束縛著一樣沿著急流傳播。

急流是什么呢？通俗地講，同樣的航程，在天氣條件基本一樣的情況下，中緯度自西向東的航班（如倫敦飛北京）要比自東向西（如北京飛倫敦）快一些。這就是西風(fēng)急流的作用。所謂的高空西風(fēng)急流就是指中緯度對(duì)流層高層一個(gè)強(qiáng)而窄的氣流帶，夏季其最大風(fēng)速在30米每秒以上，在亞洲上空的部分就是亞洲西風(fēng)急流。

洪曉瑋介紹，亞洲西風(fēng)急流大體上位于北緯35°至北緯55°范圍內(nèi)，但其南北位置在年與年之間會(huì)發(fā)生輕微的變化。之所以說“輕微”，是因?yàn)檫@樣的變化相對(duì)于急流的跨度來說太小，其最偏北與最偏南時(shí)候的緯度差也就大約5個(gè)緯度。因?yàn)榻z綢之路遙相關(guān)沿急流傳播，所以急流南北位置的不同也給絲綢之路遙相關(guān)帶來一定變化。

近來有研究表明，這兩者間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，并構(gòu)成對(duì)流層高層水平風(fēng)場(chǎng)的最主要模態(tài)。當(dāng)急流相對(duì)于常年氣候態(tài)偏北時(shí)，絲綢之路遙相關(guān)呈現(xiàn)出一種形態(tài)；急流偏南時(shí)形態(tài)相反，即南（北）風(fēng)異常的區(qū)域變?yōu)楸保希╋L(fēng)異常。

“該研究的進(jìn)一步結(jié)果表明，赤道中東太平洋從春季開始的海溫變化就可以影響夏季急流的偏北/偏南：赤道中東太平洋海溫偏低時(shí)，夏季急流更傾向于向北偏；海溫偏高時(shí)急流傾向于向南偏。這從一定程度上為季節(jié)預(yù)測(cè)提供了參考。”洪曉瑋說。

自然界里，不對(duì)稱才是絕對(duì)的，絲綢之路遙相關(guān)和急流南北偏移的相關(guān)關(guān)系也是如此。最近的研究表明：以上所說的相關(guān)關(guān)系只有在急流偏北時(shí)很突出，而在急流偏南時(shí)非常弱。兩者間關(guān)系比較復(fù)雜，存在很強(qiáng)的非對(duì)稱性。洪曉瑋表示，當(dāng)急流偏北時(shí)，由于此時(shí)還有絲綢之路遙相關(guān)的共同作用，可能會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的氣候異常，因此應(yīng)該特別關(guān)注。

“總之，在大的變暖背景下，天氣極端事件很可能將繼續(xù)增多。因此，增溫顯著的區(qū)域要更加警惕可能伴隨而來的極端高溫、極端降水等災(zāi)害性氣候事件，做好防范預(yù)警。”洪曉瑋說。（據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》）※