搜狐科技《思想大爆炸——對話科學家》欄目第16期,對話蘭州大學大氣科學學院教授王澄海。
嘉賓簡介
王澄海,蘭州大學大氣科學學院教授、博士生導師,現任蘭州大學氣象學系主任,全國氣候與氣候變化標準化技術委員會委員。主要從事氣候預測、大氣數值模式發展及應用等方面的研究工作。獲得中國氣象學會“大氣科學基礎研究成果”一等獎。發表各類期刊論文200余篇,編著和參編氣候和環境等專著多部,著有《Climatology in Cold Regions》。
劃重點
1.人類活動引起的溫室氣體是持續高溫事件發生的背景,疊加上厄爾尼諾的因素使得溫度變得更高。
2.氣溫的觀測環境也是影響測量值的重要因素,以前的氣象站在邊緣地區,現在城市化后周圍都是水泥、路面硬化,在城市里觀測的話,溫度由于熱島效應會比實際高,這也解釋了為什么所謂破紀錄的溫度大多數出現在中大城市。
3.從研究報告給出的北半球的高風險區分布來看,大部分處在中高緯度地區,這意味著西風帶環流的異常是主要的影響因素,近30年夏季平均而言,京津冀處于高壓脊前部,為出現高溫干旱提供了背景。
4.應對高溫現象,目前采取的主要行動是雙碳目標,減少溫室氣體排放。另外是屬于研究范疇的一些行為,比如一些科學家說在海洋中放置一些漂浮物,用于反射掉一些太陽的能量,或是在太空中注射一些氣溶膠來阻擋太陽的輻射,相當于在空中撐了把傘。
5.我們更關切的并不是氣溫升高直接對生物、植物的影響,而是當溫度上升到一定水平,會引起整個大氣環流的變化,引起氣候系統紊亂,例如美國電影《后天》所講,溫室效應造成地球氣候變異,大氣環流倒轉,全球陷入第二次冰河世紀。
出品|搜狐科技
作者|鄭松毅
近日,全球多地發布高溫預警,部分地區不斷刷新高溫紀錄。有網友表示,今年夏天不僅可以“地面攤雞蛋”,把菜市場買來的蝦放在車座上也能直接燙熟。世界氣象組織表示,厄爾尼諾現象出現將大大增加打破氣溫紀錄的可能性,并預測2023下半年該現象持續的可能性為90%。
蘭州大學大氣科學學院教授王澄海向搜狐科技介紹,“厄爾尼諾是指東太平洋的海水每隔幾年異常升溫的現象,太平洋和赤道附近的海洋與大氣相互作用,打破了原本平衡的狀態,沃克環流減弱,無法將東太平洋表層較暖的海水吹到西太平洋,大氣環流異常造成西太平洋地區干旱,東太平洋地區降水偏多的現象。”
談及持續高溫的原因,王澄海表示,人類活動引起的溫室氣體是持續高溫事件發生的背景,疊加上厄爾尼諾的因素使得溫度變得更高。他認為,“氣溫的觀測環境也是影響測量值的重要因素,以前的氣象站在邊緣地區,現在城市化后周圍都是水泥、路面硬化,在城市里觀測的話,溫度由于熱島效應會比實際高,這也解釋了為什么所謂破紀錄的溫度大多數出現在中大城市。”
樂觀的他認為,氣溫并不會由于厄爾尼諾的到來持續增高,更不會升至五十幾度。王澄海解釋,大氣是一個復雜的系統,單純用厄爾尼諾現象去解釋是不對的,并且厄爾尼諾的周期性不穩定,平均每兩至七年發生一次,每次持續4至5個月左右。從能量平衡的角度來看,地球上70%的面積是海洋,可以吸收能量,太陽輻射到地球的能量也是可被計算的,溫度達不到這么高。
烈日炙烤著頭頂,人們在躁動的狀態中尋求應對高溫的方法。對此,王澄海認為,“一方面需要去適應,另一方面是去減緩。”他介紹,“目前采取的主要行動是雙碳目標,減少溫室氣體排放。另外是屬于研究范疇的一些行為,比如一些科學家說在海洋中放置一些漂浮物,用于反射掉一些太陽的能量,或是在太空中注射一些氣溶膠來阻擋太陽的輻射,相當于在空中撐了把傘。”
王澄海強調,“我們更關切的并不是氣溫升高直接對生物、植物的影響,而是當溫度上升到一定水平,會引起整個大氣環流的變化,引起氣候系統紊亂,例如美國電影《后天》所講,溫室效應造成地球氣候變異,大氣環流倒轉,全球陷入第二次冰河世紀。”
以下為對話實錄(經整理編輯)
搜狐科技:近日,多國發布高溫預警,美國國家海洋和大氣管理局強調了厄爾尼諾現象對全球氣溫升高的影響。同時,世界氣象組織秘書長彼得里·塔拉斯也表示,厄爾尼諾現象出現將大大增加打破氣溫紀錄的可能性。能否請您簡單描述下什么是厄爾尼諾現象,該現象是如何形成的?
王澄海:厄爾尼諾是指東太平洋的海水每隔幾年異常升溫的現象,太平洋和赤道附近的海洋與大氣相互作用,打破了原本平衡的狀態,沃克環流減弱,無法將東太平洋表層較暖的海水吹到西太平洋,大氣環流異常造成西太平洋地區干旱,東太平洋地區降水偏多的現象。
搜狐科技:在您看來,氣溫持續升高是否與厄爾尼諾現象有直接聯系?
王澄海:在過去的二十年里,全球的氣溫在不斷上升。據統計,過去十年全球平均溫度上升了大約0.3——0.4攝氏度,近30年來的上升速率大約為每10年0.2C左右。針對該現象,國際氣象組織制定了一系列措施控制溫室氣體的排放,從而控制因人類活動引起的全球變暖。
另一方面,就是大氣科學界發現的厄爾尼諾現象,它發生的頻率不太規則,平均每兩至七年發生一次,每次持續5—18個月左右。人類活動引起的溫室氣體是持續高溫事件發生的背景,疊加上厄爾尼諾的因素使得溫度變得更高。所以說,高溫現象與厄爾尼諾有一定的關系,但不完全是。
搜狐科技:世界氣象組織預測,厄爾尼諾事件在2023年下半年持續的可能性為90%,這是否意味著今年下半年人們將會持續經歷高溫天氣,甚至“暖冬”又將到來?
王澄海:前幾日,美國發布研究結果稱7月初的全球平均氣溫創下歷史新高,值得注意的是“全球”這個詞,意思是說北半球和南半球整體平均溫度最高,我們知道這個時候北半球是夏季,南半球已經是冬季,也就是說南半球冬季的氣溫已經出現了偏高的現象。
海洋面積占地球的71%,海水的熱容量高,儲存的熱量會逐漸釋放,所以今年發生暖冬的可能性是比較大的。事實上,我們已經連續經歷了多個暖冬,這個現象也說明全球變暖引發溫度升高仍然是一個大的趨勢。
人們通常會對“暖冬”有理解偏差,“暖冬”是指整個冬天的平均溫度偏高,不是溫度一直高,也會出現極端的冷空氣導致氣溫驟降。
搜狐科技:一項研究顯示,全球共有8個區域出現破紀錄高溫的風險最高,其中包括中國的京津冀環渤海區域,請問為什么該區域會風險最高?
王澄海:英國學者Vikki Thompson 通過計算全球各地區出現高溫的重現期,給出了全球存在8個極段高溫重現期小于100年的8個地區,其中北京地區的重現期為99.8年,雖然這是一個理論上的計算值,但是從其給出的北半球的高風險區分布來看,大部分處在中高緯度地區,這意味著西風帶環流的異常是主要的影響因素,近30年夏季平均而言,京津冀處于高壓脊前部,為出現高溫干旱提供了背景。
搜狐科技:從大氣科學角度來看,中國哪些區域今年會較涼快一些?
王澄海:這個不好預測,大氣一般不會按照行政區劃分來變化。根據我們三月份的預測,南方沿海氣溫比常年偏低一些。
搜狐科技:按世界氣象組織說法,厄爾尼諾現象對全球氣溫的影響通常在它出現后一年內顯現出來,意味著厄爾尼諾現象對氣溫的影響可能在2024年最明顯。為什么厄爾尼諾現象的影響會存在“延遲”?
王澄海:海洋對熱量的儲存功能,也叫熱容量,比空氣和陸地要大得多。也就是說同緯度上接觸到的太陽輻射是一樣多的,但海洋會把熱量儲存,而陸地接收到熱量后會很快釋放。地球上約70%的面積是海洋,厄爾尼諾的到來會增加海洋對于熱量的存儲量,所以說熱量的釋放會延遲到今年下半年,甚至到明年上半年。
搜狐科技:美國專家Robert Rohde表示,七八月很可能會出現全球平均氣溫再創紀錄的情況,也有其他專家表示,可能若干年后持續45度以上的氣溫也會是正常的現象,您怎么看?
王澄海:我還是比較樂觀的,我估計持續達到45度以上實際溫度的可能性比較小。實際上氣溫的觀測還受到觀測環境的影響,過去的氣象站在城市的邊緣地區,周邊是大面積的農田,而現在城市化以后周圍都是水泥、路面硬化等,如果仍然在城市里觀測,溫度由于熱島效應會比實際的氣溫高很多。因此,我們發現氣溫破紀錄的概率在中小城市里面發生的幾率還是較小的。
另一方面,全球的氣候現象并不代表中國,氣溫是否會再破紀錄目前沒有辦法確認,但我認為不可能持續的攀升,氣候的變化是一個很復雜的系統,我們單一用厄爾尼諾現象去判斷顯然是不對的,也是不準確的。
搜狐科技:對于持續高溫的現象,是否有方法應對?
王澄海:能做的包括兩方面,適應和減緩。
目前采取的主要行動是雙碳目標,減少溫室氣體排放,否則人類的生存環境會受到很大的威脅。另外是屬于研究范疇的一些行為,比如一些科學家說在海洋中放置一些漂浮物,用于反射掉一些太陽的能量,或是在太空中注射一些氣溶膠來阻擋太陽的輻射,相當于在空中撐了把傘。
人們可根據高溫預警信息減少戶外活動,增加飲水量,以及改善穿著。政府可在城市規劃設計中增加綠色空間(樹木的覆蓋)、改善建筑物的隔熱性能、優化交通規劃減少溫室氣體排放。另外,農業產業應多樣化,推廣抗旱物種,優化灌溉技術,增加水資源,從而減緩氣候異常對人類造成的傷害。
搜狐科技:若干年后,氣溫是否會增長到五十幾度,甚至攀升到人類無法承受的溫度?
王澄海:我想是不會的,從能量平衡的角度上來理解的話,溫度是不會那么高的,地球上70%的面積是海洋,可以吸收能量,太陽輻射到地球的能量也是可被計算的,到不了這么高。
我們更關切的并不是氣溫升高直接對生物、植物的影響,而是當溫度上升到一定水平,會引起整個大氣環流的變化,引起氣候系統紊亂,例如美國電影《后天》所講,溫室效應造成地球氣候變異,大氣環流倒轉,全球陷入第二次冰河世紀。