極寒天氣vs全球變暖 地球到底是更冷了還是更暖了？

●何俊美 編

在科幻片《流浪地球》中，地球陷入了極寒天氣，所有的地面建筑、設(shè)施等都被冰封，整個地面如同寒冰煉獄，人類只能在地下城生存。除了《流浪地球》，歐美的許多科幻電影如《后天》，也多次出現(xiàn)過極端天氣肆虐下的地球。

美國遭遇極寒天氣

就在2019年初，美國中西部地區(qū)迎來了史無前例的極寒天氣，明尼蘇達(dá)州、威斯康星州和伊利諾伊州最低溫度都降到了零下52攝氏度左右，場面堪比災(zāi)難片。美國尼亞加拉大瀑布，部分水流被直接凍成冰。2021年年初，北極寒流又一次橫掃美國大部分地區(qū)，暴風(fēng)雪席卷最南方的得克薩斯州，冰凍引發(fā)大面積停電斷水的重大災(zāi)難，導(dǎo)致超過400萬戶家庭斷電、超過1490萬人無水可用。與此同時，南歐希臘多地遭遇罕見大雪，斷水?dāng)嚯?、學(xué)校關(guān)閉。11月初，我國東北地區(qū)也遭遇了罕見暴雪，從網(wǎng)絡(luò)圖片可以看到，超半米的積雪堵住了大門、車被厚厚的積雪掩埋、地面被積冰覆蓋。

美國芝加哥遭遇極寒天氣，海灘冰柱林立。

近年來，世界各地極寒天氣頻繁發(fā)生?！鞍酝跫墶焙薄ⅰ皵嘌率健苯禍?、潑水成冰、連破幾十年來最低溫紀(jì)錄……“極寒天氣”成了人們口中的高頻詞。在全球變暖這一趨勢已被越來越多人認(rèn)知的大背景下，近年來發(fā)生的極寒天氣令許多人費解。不是說全球變暖嗎？那怎么還會出現(xiàn)這樣的極寒天氣？地球到底是更冷了還是更暖了？

極寒天氣看起來與全球變暖很矛盾，也似乎是在對全球變暖之說“打臉”。為此，專家紛紛出來答疑解惑。歸納起來，主要有兩大類觀點：一是局部與全局、短期與長期的關(guān)系并不影響全球變暖的趨勢，二是正是全球變暖才導(dǎo)致了極寒天氣。

對于第一種觀點，公眾可能比較好理解。全球變暖指的是常年的平均氣溫變暖，在冬季出現(xiàn)一段時間的極寒天氣并不會改變大部分時間或平均氣溫升高的事實，全球變暖總體趨勢沒有改變。世界氣象組織發(fā)布的《2020年全球氣候狀況聲明》指出，2020年是有記錄以來全球平均氣溫最高的3個年份之一；過去五年（2016-2020年）和過去十年（2011-2020年）分別是有記錄以來最熱的5年和10年；自20世紀(jì)80年代以來，每個連續(xù)10年都比1850年以來的前一個10年更熱。

所以，全球變暖是真的，并且給全球帶來了一系列問題，極寒天氣的出現(xiàn)可以說也是全球變暖惹的禍。為此，有研究人員提出了兩個學(xué)術(shù)術(shù)語來解釋極寒天氣，一是極地渦旋，一是西風(fēng)急流。

什么是極地渦旋

極地渦旋是一種盤旋在南北極高空大氣中的大型冷氣渦旋系統(tǒng)，它存在于兩極附近，介于對流層上部和平流層中部。眾所周知，因為距離太陽遠(yuǎn)，地球兩極地區(qū)常年接收到的太陽輻射最少，溫度低，空氣寒冷，因此極地是大氣的冷源。北半球極地由于冷空氣大量堆積下沉，在地面形成極地冷性高壓，按照“補償原理”，其上空形成一個深厚的冷性低壓系統(tǒng)，周邊冷空氣源源不斷流入補充，由于地球繞地軸自西向東旋轉(zhuǎn)，會對運動的大氣施加一個偏向力，這個地轉(zhuǎn)偏向力盡管在赤道上可以忽略不計，但在極地非常大,它使在北（南）半球運動的大氣向右（左）偏移，造成低壓系統(tǒng)中的大氣逆時針旋轉(zhuǎn)，形成半徑達(dá)數(shù)千千米的巨大“回旋氣流”，因此被稱作極地渦旋，北極地區(qū)的渦旋叫北極渦旋，而它就是冷空氣的背后“大佬”。

什么是西風(fēng)急流

在北半球中緯度上空盛行西風(fēng)氣流，其對流層頂附近常年存在著強(qiáng)西風(fēng)中心區(qū)，中心最大風(fēng)速能達(dá)到30～40米/秒以上，這就是西風(fēng)急流又稱極鋒急流或溫帶急流，屬于高空急流的一種，冬季更加強(qiáng)盛。西風(fēng)急流的強(qiáng)度和路線受北極和中緯度地區(qū)之間的溫差推動，溫差越大速度越快，氣流路線越趨于直線。強(qiáng)勁的西風(fēng)帶環(huán)繞在中緯度地區(qū)，環(huán)繞包裹著北極渦旋，將冷空氣緊緊地禁錮在極區(qū)內(nèi)。相反，溫差越小氣流速度越慢，路線則呈現(xiàn)波浪形，冷空氣便不能再穩(wěn)固地被封鎖在北極地區(qū)，容易順著大氣波的“大槽”長驅(qū)南下。如果把極地比作一個巨大的羊圈，那么西風(fēng)急流就是羊圈的圍欄。正常情況下，赤道很熱，極地很冷，這種溫度差使得西風(fēng)急流自西向東沿緯圈運動，沒有大的波動，羊圈的圍欄非常牢固，“搞事情”的小羊——北極渦旋中的冷空氣被牢牢控制在羊圈里。

但是近十幾年來，全球變暖，北極海冰消融變薄，極地吸收了更多的太陽輻射，導(dǎo)致北極地區(qū)氣溫上升的速度比中高緯度地區(qū)更快，這種現(xiàn)象被稱為北極增暖效應(yīng)，又叫北極放大效應(yīng)。目前北極地區(qū)是全球平均增暖的2倍，因此南北溫差變小，原有的溫度梯度遭到破壞，西風(fēng)帶流速減弱，流動方向變得彎彎曲曲，成波浪狀。原有的平衡被打破，暖空氣向北，冷空氣向南，極渦變得扭曲，冷空氣便不能再穩(wěn)固地封鎖在北極地區(qū)。圍欄不牢固了，這時羊群很容易沖破羊圈，南下狂奔，導(dǎo)致中緯度甚至低緯度地區(qū)出現(xiàn)極寒天氣。

今年初侵襲美國的暴風(fēng)雪正是由來自北極的極地渦旋引起的。據(jù)說這一次的極地渦旋是上世紀(jì)50年代有記錄以來最強(qiáng)烈的。當(dāng)極地渦旋解體時，其內(nèi)部的寒冷空氣南下形成寒流，一路直下到了美國南部的得克薩斯州。

在全球變暖背景下，北極以2～3倍的速率升溫，導(dǎo)致海冰快速融化。快速增溫的北極，縮小了原本從赤道到北極的南北溫度差，導(dǎo)致西風(fēng)急流開始不穩(wěn)定，流動方向變得彎彎曲曲成波浪狀。全球變暖正是通過北極地區(qū)和熱帶地區(qū)溫度變化的不一致使南北溫度差減小，促使中緯度西風(fēng)帶波動性加大而引導(dǎo)冷空氣南下的，充分表明了冬季的極寒事件是在氣候變暖影響下發(fā)生的，而北極和熱帶海洋都起到了減少南北溫度差的作用。無論復(fù)盤哪一次極寒天氣，都可以看到顯著的北極增溫和海冰減少的情況，極寒天氣正是全球變暖惹的禍。

近年來國內(nèi)外發(fā)生的種種極端天氣，再次向人類敲響警鐘——以全球變暖為主要特征的氣候變化，給自然生態(tài)環(huán)境和人類經(jīng)濟(jì)社會帶來了多方面的影響和風(fēng)險，是全球面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。全球變暖更多是人為因素導(dǎo)致的，其中最主要的是溫室氣體的大量排放，二氧化碳濃度過高。強(qiáng)化碳排放約束以應(yīng)對氣候變化已成為國際社會的共識。減少溫室氣體排放，控制全球溫升幅度，是極有必要的。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會第六次評估報告第一工作組今年8月發(fā)布的《氣候變化2021：自然科學(xué)基礎(chǔ)》顯示，氣候系統(tǒng)各圈層都出現(xiàn)了前所未有的變化，未來氣候?qū)⒗^續(xù)增暖。各國應(yīng)共同努力，提高防范氣候風(fēng)險意識，加強(qiáng)防范和應(yīng)對能力，減少氣候變化帶來的損失。這正是在英國格拉斯哥舉行的2021年聯(lián)合國氣候變化大會的主要目的。世界氣象組織曾對本世紀(jì)末地表氣溫變化進(jìn)行預(yù)測，如果二氧化碳等溫室氣體排放繼續(xù)保持高位，未來的極端天氣將會越來越多，到本世紀(jì)末地球表面平均氣溫將會升高4攝氏度，世界主要城市氣溫或?qū)⑦_(dá)到“令人震驚的水平”?？梢哉f，溫室氣體排放導(dǎo)致的全球變暖，是極端天氣出現(xiàn)的主要原因。在過去的150年間，由人類活動引起的全球二氧化碳含量從280飆升至410，但在之前更遙遠(yuǎn)的80萬年間，全球二氧化碳含量變化從未超過300，一直在150～300的區(qū)間內(nèi)波動。

電影《雪國列車》講述了為應(yīng)對全球愈演愈烈的溫室效應(yīng)，世界各國在2014年發(fā)射了代號CW-7的冷凍劑，誰知卻將地球推入了萬劫不復(fù)的極寒深淵。大多數(shù)的人類死于寒冷與恐慌，只有為數(shù)不多的數(shù)千人登上了威爾福德工業(yè)開發(fā)的列車，成為永不停歇的流浪者。

全球氣候變暖，還將會導(dǎo)致極地冰川融化，引發(fā)全球水位上漲。冰融導(dǎo)致更多的寒流在地球擴(kuò)散，寒冷的海水會吸收地球大部分的熱量，隨之而來的，就是《流浪地球》中的極寒天氣。所以，為了減少二氧化碳等溫室氣體排放，減少氣候變暖對環(huán)境帶來的危害，降低極端天氣發(fā)生的概率，世界各國都在提倡“低碳生活”?！暗吞忌睢本褪侵冈谏钭飨⒅斜M量減少所耗用的能量，從而降低二氧化碳的排放，是一種低成本、低消耗、低代價的生活方式，代表著更健康、更自然、更安全、更環(huán)保的生活。低碳不僅僅是企業(yè)行為，也是一項符合時代潮流的生活方式。簡單理解，“低碳生活”就是返璞歸真地去進(jìn)行人與自然的活動。