今年全球或迎史上最热夏天

今年全球或迎史上最热夏天

气象部门对全球海水温度的测量数据显示，阔别了三年的“厄尔尼诺”现象很可能将在今年卷土重来。“厄尔尼诺”现象指太平洋中东部海水变暖，在洋流和季风的影响下会给全球范围内带来炎热的气候。

 

英国气象办公室表示，种种迹象表明2023年夏天的全球气温可能超过此前最热的2016年夏天，人们有可能在今年迎来历史上最热的一个夏天。然而这还不是最可怕的，到2024年，人类有可能第一次突破《巴黎协定》的提出的“升温不超过1.5°C”警戒线。

 

1、今年夏天高温或创纪录

 

厄尔尼诺指数是科学家们监测全球海水温度形成的数据。“厄尔尼诺”现象上一次出现是在2020年，而在过去两三年中的大多数时间，全球气候处在“拉尼娜”现象之中（海水变冷导致气候降温）。不过在最近，厄尔尼诺指数快速上升，预示着“厄尔尼诺”现象将很快卷土重来。美国海洋和大气管理局（NOAA）近日发布的厄尔尼诺现象观察报告预计，在今年5月至7月期间，“厄尔尼诺”出现的几率为62%。根据NOAA气象学家休瑞的说法，今年之内全球出现“厄尔尼诺”现象的概率超过85%。休瑞表示，“我们目前看到热带太平洋有大量的次表层海洋热量在积累，这些热量最终会涌向海面。”她认为，“厄尔尼诺”现象正在持续酝酿中，“证据已经非常清晰”。

 

“厄尔尼诺”现象会让全球已经在遭遇的极端天气更加复杂化，带来更多高温、干旱和山火肆虐的场景。去年夏天的热浪还让很多人记忆犹新，而气象学者认为今年夏天的高温甚至很可能超过去年。伦敦帝国理工学院的资深教授弗里德里希·奥塔表示，“随着厄尔尼诺不断增强，2023年夏天很有可能超过2016年夏天，成为历史上最热的夏天。只要人类社会的化石燃料消耗无法减少，气候变暖的趋势就不会停止。”

 

从数据上看，全球气温升高的趋势相当明显。从2015年到2022年这八年正好也是地球历史上有记录以来最热的八年，而且“巧合”的是，气温创下纪录的2016年正好也遭遇了强度很高的“厄尔尼诺”现象。

 

欧盟哥白尼地球观测计划的专家测算后认为，2022年的高温在历史上排名第五，而且在高温之外还发生了许多其他的气候灾难，比如巴基斯坦洪灾造成上千万人流离失所、不断融化的北极冰川海拔高度降到历史最低点。

 

2、“1.5℃目标”或将在2024年失守

 

气象学家们普遍预计，正在形成中的“厄尔尼诺”现象影响的不仅仅是今年的气温。“厄尔尼诺”增强的过程将一直持续，增暖效应将进一步显现，2024年全球很可能将迎来有史以来最热的一年。

 

气候研究专家豪斯法塞指出，科学模型预测今年秋季和冬季可能出现中等强度的“厄尔尼诺”现象，本次“厄尔尼诺”现象或使全球气温上升约0.2°C，明年全球平均地表温度可能将突破《巴黎协定》规定的气温警戒线，至少也会非常接近这一警戒线水平。

 

据联合国资料介绍，为应对气候变化，197个国家于2015年在巴黎召开的缔约方会议第二十一届会议上通过了《巴黎协定》，旨在大幅减少全球温室气体排放。《巴黎协定》规定的目标是将本世纪全球气温升幅限制在2℃以内，同时努力争取将气温升幅进一步限制在1.5℃以内。《巴黎协定》于2016年11月4日正式生效，是具有法律约束力的国际条约。

 

对于这个“1.5℃目标”，目前来看状况不容乐观。欧盟哥白尼地球观测计划的报告显示，即使不考虑今年大概率会发生的“厄尔尼诺”现象，全球平均气温比起人类社会普遍进入工业化之前也已经上升了1.2℃。要想控制气温上升的幅度，就必须减少温室气体排放，但现实是2022年全球碳排放量还在继续上升，所以要在短期内扭转气候变暖的趋势几乎不太可能。

 

为了努力实现“1.5℃目标”，联合国环境规划署制定了2050年全球净碳排放量为零的计划，而目前全球距离这个目标还有非常大的差距。据联合国《格拉斯哥气候公约》报告估计，要想守住“1.5℃目标”，到2030年之前全球温室气体排放量必须在2010年基础上降低45%。截至目前全球只有少数国家提交了具体的减排计划，根据现有资料估算，联合国环境规划署推测到2030年全球温室气体排放量可能会在2010年基础上增加10%。

 

3、气候变化威胁人类健康和粮食安全

 

通常来讲，“厄尔尼诺”现象会使全球气候模式趋于不稳定，灾害天气频发。在厄尔尼诺年，东南亚、澳大利亚、南亚次大陆等区域可能出现干旱天气，而从太平洋中部赤道地区到南美大陆西岸可能降雨增多，意味着拉丁美洲（尤其是巴西和阿根廷）可能出现洪灾。

 

恶劣的气候也会给全球粮食供应带来压力。4月10日，菲律宾农业部副部长伊斯特佩雷斯警告称“厄尔尼诺”现象将影响该国的稻米供应。据联合国粮农组织统计，2021年全球受饥饿影响的人数增加到8.28亿人，自2019年以来累计增加1.5亿人。干旱和洪灾等天气会直接扰乱粮食生产秩序，而且气温持续升高带来的热力效应也会降低土壤肥力和粮食产量。受气温升高的影响，粮食作物的品质会下降，从而增加了粮食浪费的可能性，进一步增加饥饿人口的数量。

 

气候问题还会直接影响人的健康，联合国甚至将气候变化列为影响人类健康的最大单一因素，水和空气的污染、瘟疫疾病、土壤退化等问题都能直接影响人的身心健康。联合国环境规划署提示称，气温上升带来的冰川消融和海洋酸化的问题不容小觑。由于海洋吸收了气候系统中超90%的多余热量，温度升高将会导致海洋酸化加重，威胁着32亿人赖以生存的海洋资源。如果不采取措施阻止气候变暖带来的干旱问题，到2050年可能会有50亿人在一年中会有一个月以上面临着生活用水不足的问题。

 

 

影响厄尔尼诺事件的物理因子都是互相联系、互为因果的。如信风是厄尔尼诺事件的成因，太阳黑子活动又是信风的成因；地球自转速度是厄尔尼诺事件的成因，大气角动量又是地球自转速度的成因。其中信风与地球自转速度、太阳黑子活动与大气角动量又是互相联系的。这些物理因子层层相接、环环相扣，组成了一个互相联系、互为因果的厄尔尼诺事件成因链。

 

1 信风

 

在正常情况下，赤道太平洋盛行偏东风（信风），大洋东侧的表层暖水被输送到西太平洋，西太平洋水位不断上升，热量也不断积累，使得西部海平面通常比东部偏高40 cm，年平均海温西部约为29℃，而东部沿岸只有24℃左右。但是，当信风减弱时，维持赤道太平洋海面西高东低的支柱被破坏，西太平洋的表层暖水迅速向东蔓延，以致东太平洋地区的冷水上翻作用减弱，最终导致东太平洋海表温度SST上升，形成厄尔尼诺事件。

 

2 沃克环流

 

当沃克环流处于低强度状态时（即复活节岛的高压和印尼的低压同时减弱时），南半球东南信风减弱，以致赤道涌升流减弱，热带东太平洋海表温度SST上升，有利于出现厄尔尼诺事件，反之则不利于出现厄尔尼诺事件。沃克环流时强时弱，周期大约为3~5 a，与厄尔尼诺事件的周期相吻合。

 

3 东亚大槽

 

在厄尔尼诺事件发生前的冬半年，东亚强冷空气活动频繁，并且可直接影响到赤道中西太平洋地区，造成偏东信风减弱。因此，冬半年强东亚大槽的频繁活动，通过行星波活动不断将能量向东南方向频散到中西太平洋地区，引起赤道中西太平洋地区偏东信风持续减弱，以及对流活动加强，最终可能导致厄尔尼诺事件的发生。

 

4 热带大气环流

 

东亚季风区对流层高层异常强的东风急流，通过高层北风越赤道气流向南输送东风动量，使得高层澳大利亚至中太平洋散度风东风以及澳大利亚上空的辐合和下沉运动加强，导致澳大利亚低层冷空气堆积，使澳大利亚至东太平洋的纬向热力对比和澳大利亚至太平洋辐散西风增强，通过低层南风越赤道气流向北输送西风动量，抑制赤道太平洋偏东信风，从而导致厄尔尼诺事件。

 

5 太阳黑子活动

 

1981~1994年发生的3次厄尔尼诺事件均出现在太阳黑子活动的50 d振荡周期的谷值时期[3]。计算表明，在太阳黑子活动11 a周期的谷年前后，地球上各纬度带的年平均温度都是正距平，即此时太阳辐射达到最大值；在太阳黑子活动11 a周期的峰年前后，太阳辐射达到最小值。太阳辐射是气候形成的决定性因子，所以太阳辐射的异常变化必将引起气候的异常变化。

 

6 日食

 

当日食发生时，地球上接受的太阳辐射能减少，日食区气柱对外作正功是日食诱发厄尔尼诺现象的热—动力机制[5]。大尺度涡旋的动能不到地球一日获得的太阳能量的1/100，这远小于一次日食形成的大气有效位能，所以一次或数次日食可以激发大气长波。日食次数每年2~5次，不尽相同，这足以使大气环流出现异常变化。

 

7 火山爆发

 

陆地上强烈的火山爆发可形成全球性的尘幔。这些尘幔在高层大气中能停留数年之久，它们强烈地反射和散射太阳辐射。1883年喀拉喀托火山爆发后的三年内，北半球中纬度的太阳直接辐射分别减少10%、15%和10%。因此，火山爆发产生一种使地球变冷的效应，从而导致信风减弱，最终形成厄尔尼诺事件。

 

8 行星运动

 

行星运动的位置与厄尔尼诺事件有重要的联系，它是通过天体引潮力来引发厄尔尼诺事件的。四大行星（火星、木星、土星、天王星）冲日时日心黄纬的极值年指与前次和后次冲日时行星的日心黄纬相比，本次冲日时日心黄纬为极大或极小的年份。在1950~1995年，四大行星冲日时日心黄纬共出现了10个正极值年，除了1980、1981年以外，其余8个都是厄尔尼诺年。在8个负极值年中，有4个当年是厄尔尼诺年，其余4个在次年发生了厄尔尼诺现象。

 

9 天文周期

 

把黄道面四颗一等恒星先后与太阳、地球运行成三点一直线的四个天文奇点之太阳投影瞬时位相看成一种天文周期[7]。黄道面附近四颗一等亮星和太阳位于地球之两侧，视赤经相等之时为“合日”，四颗一等亮星和太阳位于地球之一侧，视赤经相差180°为“冲日”。合日和冲日都是星、日、地三者成直线之时。当天文奇点出现时，地球受到的天体引潮力达到最大值，从而引发厄尔尼诺事件。

 

10 地球自转速度

 

海水和大气都是附在地球表面的物质，它们随地球快速地自西向东旋转。在赤道上，地球自转的线速度最大，达到465 m/s。计算表明，由于地球自转速度减慢，在±10°的低纬度地区，海水可获得0。5 cm/s的向东相对速度。由于这一相对速度系作用于全球低纬度地区的整层海水，并且该向东相对速度已达全球海洋平均流速2 cm/s的四分之一，因此，当地球自转突然减慢时，会出现一种“刹车效应”，使大气和海水获得一个向东的惯性力。正是这个惯性力引起赤道洋流减弱，导致东太平洋地区的冷水上翻作用减弱，以致出现厄尔尼诺事件。

 

11 大气角动量

 

由于冬、夏半球接受太阳辐射的差异和南、北半球海陆分布面积的差别，引起北半球冬、夏季节的温度变率大于南半球，使得北半球冬、夏季节的大气西风角动量的变化明显大于南半球，从而导致地球自转冬季慢夏季快的季节变化[9]。厄尔尼诺事件的增温盛期一般出现在年底的事实可以说明这一点。

 

12 地幔膨胀

 

统计表明，厄尔尼诺事件主要出现在地球自转速度急剧减慢的第二年，其主要原因是地幔间歇性的不对称膨胀。当地球内部热量积聚过剩时，地幔膨胀，以致地球转速变慢，同时岩浆冲破地壳薄弱部位，使地震和火山爆发增多，洋中脊扩张增强。当地球内部热量散发后，地幔收缩，以致地球转速变快，同时地震和火山减少，洋中脊扩张减弱。该过程反复进行，导致地球转速出现准周期变化。

 

13 暖池海温

 

赤道西太平洋暖池（140°E~180°、10°S~10°N）的海温是全球最高的。在厄尔尼诺事件发生之前的半年到两年内，暖池次表层海温就有明显的持续正距平出现。厄尔尼诺事件的发生与暖池次表层海温正异常的东传有直接的关系。每当次表层海温正距平由暖池区东传到赤道中东太平洋，增暖区会逐渐向海洋表层扩展，最终引起赤道东太平洋SST的正异常，厄尔尼诺事件也就爆发。

 

14 海底地热

 

海底地热可直接使海水升温，从而形成厄尔尼诺事件。海底的地震活动、火山爆发、热液喷泉以及地热异常区都伴有大量的地热释放，其中热液喷泉可达300~400℃，最高可达750℃，而火山爆发的玄武质熔岩流更是高达1 100~1 200℃。太平洋的洋中脊偏在太平洋的东部，Cyana潜艇探测表明，它主要由玄武岩组成。对位于赤道西太平洋俯冲带的菲律宾群岛、新几内亚岛及位于赤道太平洋洋中脊附近的墨西哥高原南部海区等3个地震区≥7级的地震总次数与1900年以来的厄尔尼诺事件的统计表明，有80%以上的厄尔尼诺事件都发生在地震活跃年（或次年）。