2021年全球極端天氣氣候事件頻發 災害應急或將成為一種新常態

2021年10月22日18:44

原標題:2021年全球極端天氣氣候事件頻發 災害應急或將成為一種新常態

圖說:颱風影響申城,暴雨傾盆而下  新民晚報記者孫中欽/攝
圖說:颱風影響申城,暴雨傾盆而下 新民晚報記者孫中欽/攝

百年難遇的大暴雨,乾旱的沙漠里發生洪災,熱帶地區的天空飄起雪花,北美還出現了千年不遇的高溫……今年以來,極端天氣氣候事件的“觸角”伸向了全球多個地區,破紀錄的暴雨、乾旱等都在世界各地頻頻“造訪”。在我國,自2021年冬春交接開始,沙塵暴、龍捲風、大暴雨、高溫熱浪等極端天氣接連發生。上海剛結束的“史上最長夏天”也為2021年的氣候增加了一筆不平凡的註腳。

極端天氣氣候事件為何頻頻發生?國家氣候中心專家表示,全球變暖加劇了氣候系統的不穩定性,極端冷暖事件頻發、乾旱暴雨常見有可能會成為一種新常態。而在這種大背景下,要適應氣候變化,人們需要進一步提高預防極端事件的能力,應急也許也會成為常態化。

一問:今年的天氣是否有點“怪”?

儘管上海剛剛進入氣象意義的秋天,但在我國不少地區,今年的秋天來得並不晚。只不過,很多人肯定都感受到了,今年夏秋交替的季節,天氣有些不尋常。原本印象里都是南方多雨、北方乾旱,今年我國的天氣地圖拿“反”了,尤其是9月以來“北多雨、南高溫”的天氣狀態令人印象深刻。

而天氣有點“怪”也並非空口之談,有權威數據做佐證。根據國家氣候中心的數據統計顯示,一方面,北方的雨“一直下”,多地秋汛之“兇猛”出人意料,9月以來,北方地區降水量較常年同期偏多1.4倍,為曆史同期最多。在連續降雨影響下,黃河居然接連形成了2021年第1至3號洪水。另一方面,南方的高溫曾持續不退,進入10月後仍然頻頻出現30℃以上的炎熱天氣,江南中南部、華南中北部高溫日數超過20天,十餘省份氣溫創下曆史新高。

從今年夏天河南等地出現極端降水,到秋季以來北方降水異常偏多,它們背後究竟受到怎樣不同系統的“牽引”?國家氣候中心氣候服務首席專家周兵解釋說,與夏季河南極端強降水受多種因素共同影響(處於主汛期中,副高、颱風、地形等共同作用)有所不同,秋季以來我國北方降水異常偏多主要受到的是持續偏北的西太平洋副熱帶高壓和中高緯冷空氣活動的共同作用,來自西北太平洋的東南暖濕氣流和來自印度洋的西南暖濕氣流異常強盛,為北方秋汛持續降水提供了充沛的水汽條件,相應地,副熱帶高壓控製下的南方大部分地區就只能“熱氣騰騰”了。

不僅如此,全球範圍內也出現了不少極端天氣。年初,美國德州遭遇百年一遇的暴雪天氣襲擊,當地氣溫驟降20℃,導致覆蓋14州的電網故障,440萬人斷電並造成多人死亡。罕見高溫天氣蔓延到了希臘,各地發生數百起火災,其中,伯羅奔尼撒半島火情最為嚴重。大火燃燒三天三夜,奧林匹亞考古遺址受到威脅。而最近,澳州又出現了極端天氣,昆士蘭州亞爾博魯出現特大冰雹,其中最大一顆直徑達到了16釐米,刷新了該國最大冰雹紀錄,而新南威爾士州的街道被一場冰雹覆蓋,猶如下了一場大雪。

二問:未來極端天氣會不會頻發?

每一場極端天氣的發生看似偶發,背後大多都有著複雜的天氣因素,彼此間也有著類似蝴蝶效應般的關聯。全球極端天氣氣候事件的“開關”是否已被打開?氣候專家認為,答案似乎是肯定的。

就在不久前,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發佈第六次評估報告《氣候變化2021:自然科學基礎》。報告指出,全球變暖正導致一些地區暴雨、洪澇、乾旱、颱風、高溫熱浪、寒潮、沙塵暴等極端天氣氣候事件頻繁發生,而且強度增大,過去“幾十年一遇”甚至“百年一遇”的極端天氣氣候事件,似乎正變得越來越常見。與第五次評估報告相比,報告對當今氣候變化的認識可追溯到更早,CO濃度變化從高於80萬年前水平追溯到高於200萬年前水平,地表平均溫度從1400年以來的最暖30年追溯到2000年以來的最暖50年。不僅如此,今年的報告里首次單獨設立了“氣候變化中的極端天氣事件”一章,並首度對復合型事件進行分析,指出人類影響可能增加了復合極端天氣事件發生的概率,而未來幾十年里,所有地區的氣候變化都將加劇,極端高溫、降水事件等將越來越頻繁。

周兵說,任何極端天氣事件的發生是許多因素共同驅動的結果,人類活動和大自然造化可能正是共同啟動全球極端天氣氣候事件“開關”的遙控手——一方面,全球極端天氣氣候事件都是在一個大的氣候背景下發生的,受到包括厄爾尼諾、拉尼娜事件等諸多因素的影響會讓每年的氣候背景不盡相同;另一方面,從長期的角度來看,人類活動已對氣候系統產生明顯影響,整個氣候背景也相應發生了變化。這個“開關”打開後,有時出現的是單一的、局地的極端天氣,有時則是一連串、有傳播效應的極端天氣氣候事件。比如,今年7月,歐洲部分地區洪水肆虐;加拿大、美國出現持續高溫天氣;日本遭遇史上最早超強梅雨;中國華北、黃淮地區極端暴雨頻發…這些都是集中發生在北緯40度地區的極端事件。

三問:應對氣候變化我們能做什麼?

人類活動正在影響氣候變化,而氣候變化也成為人類面臨的最嚴峻挑戰之一。越來越多的氣候專家都形成了一個共識:雖然不能將每一次極端天氣氣候事件都歸咎為氣候變暖,推導出直接的因果關係,但是每一場極端天氣氣候事件的發生,都是在向人類敲響警鍾。全球變暖為主要特徵的氣候變化,正給自然生態環境和人類經濟社會帶來了多方面的影響和風險,適應氣候變化、儘早部署防災減災工作,是迫在眉睫的應對舉措,這其中就包括了加強氣候變化風險的早期監測預警和評估,完善氣候系統綜合站網建設,提高對氣候變化規律和機理的認識等。

在昆明剛閉幕的2020聯合國生物多樣性大會(COP15)第一階段會議上,中國氣象局國家氣候中心副主任、研究員巢清塵就曾提到,應將氣候風險納入總體國家安全體系,構建氣候變化風險早期預警系統;同時積極主動採取措施,推進碳中和目標。

圖說:零度上海 冰凍魔都  楊建正/攝
圖說:零度上海 冰凍魔都 楊建正/攝

上海是一座超大城市,氣象災害防禦更具挑戰。近年來,上海的氣象災害早期預警業務機制和氣象災害城市應急聯動機制已形成了業務服務與應急聯動相互促進的“雙循環”,以細之又細的智慧氣象保障精心守護城市安全,還建立了法規、預案、閾值、插件、響應“五位一體”的氣象災害防禦閉環——全市全社會形成了“氣象預警就是命令”的法治意識,各部門各行業形成了“達到閾值自動響應”的精細化管理模式。

新民晚報記者 馬丹

相關鏈接:“拉尼娜”來了 今年冬天會更冷嗎?

在10月初破紀錄的高溫天氣後,我國南方的天氣在十一長假後開始發生變化,隨著一波接一波的冷空氣接連南下後一夜入秋,甚至有了初冬的寒冷。儘管這場秋寒時間並不長,這幾日氣溫又回歸初秋該有的模樣。但中國氣象局10月新聞發佈會上發佈的一則消息讓人不得不有些憂慮:據最新監測,赤道中東太平洋海溫為中性偏冷狀態,預計未來3個月(10月至12月)冷水將進一步加強,並進入“拉尼娜”狀態。今年冬季會更冷嗎?為什麼全球變暖,冬天還會出現極端低溫?

拉尼娜現象,就是指赤道附近東太平洋水溫反常下降的一種現象。當東太平洋海面溫度持續異常偏冷,海洋溫度距平3個月滑動平均值低於-0.5攝氏度,並且至少持續5個月,就可以判定為一次拉尼娜事件。拉尼娜現象會影響我國冬季氣溫,可能會導致我國冬季變得更為寒冷。多家權威機構預測,今年的拉尼娜現像已經產生,今後會不斷加強,將在2021年底前達到強度峰值,並在整個冬季保持一定強度,直到春季來臨後才會減弱。

10月20日召開的國務院常務會議指出,今年冬季北方等多地氣溫和往年同期相比偏低,甚至可能會出現極端天氣。但是氣候專家也特別強調,儘管拉尼娜現象會影響我國冬季的氣溫,但是拉尼娜現象也有等級,而且影響我國冬季氣候的因素並不是只有拉尼娜現象,天氣系統其實是一個混沌系統,長期的氣候無法被精準預測。

從以往的統計資料來看,通常出現弱拉尼娜現象時,我國冬季氣溫可能會偏低,但在全球變暖大趨勢下,冬季是冷是暖並不容易被預測,如果出現的是中等強度甚至強拉尼娜現象,全球氣候可能都會受到影響,我國也較容易出現冷冬。比如,2008年曾出現強拉尼娜現象,我國也經曆了一次嚴重的雪災、凍雨等自然災害。

延伸閱讀:今年諾貝爾物理獎首度頒給氣候學家 極端天氣氣候為何那麼難預測?

2021年諾貝爾物理學獎有一半授予給了氣象學家:真鍋淑郎(Syukuro MANABE)與克勞斯·哈塞爾曼(Klaus HASSELMANN),獲獎原因是“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠預測全球變暖”。這也是諾貝爾獎首度頒給了氣象學家。然而,面對更加頻繁的極端天氣氣候事件,相應的預報與氣候預測正變得更具挑戰性。

氣象學界對極端天氣氣候事件的普遍認識,是指一定地區在一定時間內出現的曆史上罕見的氣象事件,其發生概率通常小於5%或10%。因此,災害天氣國家重點實驗室主任梁旭東曾將極端天氣氣候事件和一般致災性天氣比喻為朱鹮和麻雀——前者極端稀少,後者遍地都是。“同樣是從零基礎開始,要觀察麻雀的習性,可能在街頭支個凳子就能實現,但要認識朱鹮,可能要深入崎嶇險峻之地、花費幾十年甚至更長的時間去尋覓、跟蹤、記錄、總結。觀測數據不足,可以研究的樣本數少,在一定程度上影響我們總結其發生、發展規律。”

不過,機器學習和人工智能的不斷髮展或許正提供一種新的解題思路。國家氣候中心氣候服務首席專家周兵認為,就目前而言,模式動力學框架尚不需要改變,而資料同化等基礎性工作需要加強,模式物理參數化過程應進行適當調適,更充分地依據大數據雲平台及人工智能進行探索性研究。目前,上海市氣象局基於機器學習的智能外推技術可根據突發性雷雨大風和短時強降水預報需求,能實現0小時至6小時短臨精細化格點預報產品自動生成;深圳市氣象局建立的基於深度學習的雷達外推模型,可以在5分鍾至10分鍾內有效預測未來0小時至6小時的降水。

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