從天氣和氣候的角度來看，我國大部分地區将從2021年的異常極端天氣事件開始。2021年初的寒流在很多人心中依然記憶猶新，但2020/2021年的冬天卻是一個溫暖的冬天。
幾乎每個月，極端天氣都發生了——春季北部在過去10年中遭受了罕見的強沙塵暴襲擊，從4月到9月，發生了17次中等強度及以上的龍卷風，這是非同尋常的年平均降雨量，7月，鄭州的最高時降雨量超過了我國内陸地區的曆史極端， 從9月到10月初，北部地區經曆了自1961年以來同期最大的降雨量。
不僅在東亞，極端事件在世界各地都很常見。2月中旬，冬季風暴烏裡襲擊了北美大部分地區，氣溫高于曆史最高水準，6月份美國西部49.7%的地區經曆了"極端"幹旱，這是由罕見的熱浪推動的，7月份德國部分地區降雨100毫米至150毫米，造成至少179人死亡。
今年
在全球變暖主導的舞台上
極端天氣的潘多拉魔盒
經常打開
所有這一切
它如何建立聯系？
極端天氣和極端天氣：
這不是一回事，但它是糾纏不清的
極端天氣事件和極端天氣事件是兩個不同的概念。雖然我們經常說兩者在一起，但形成的機制是不同的。
什麼是極端天氣事件？
極端事件通常定義為天氣或氣候變量值超過門檻值的發生。門檻值通常采用接近變量的高端（或低端）的值（例如≥2或3個價格變動），一般發生機率小于10%。
某些極端氣候或事件可能是天氣或氣候事件多次累積的結果，并且每個事件本身可能不是極端的。也就是說，單個過程不是極端的，它們的累積結果是極端和連續的。
假設您将極端天氣事件與擲骰子進行比較，并且一些主要由内部大氣活動引起的極端天氣事件是高度随機的，例如非常小的強對流天氣尺度。今年4月30日，江蘇沿江及其北部大部分地區遭遇強對流天氣，如大風、冰雹等強對流天氣，南通沿海部分地區最大風速達到47.9米/秒（15級）;
還有一些極端天氣事件與氣候系統的年際變化和氣候的長期變化有關，例如全球變暖。在後者提供的有利背景場中，極端天氣事件的頻率、強度、範圍等統計特征發生了變化。更明顯的是，全球變暖的趨勢使得氣溫在各個季節逐年上升，導緻夏季極端熱浪，暴雨和強台風等極端天氣事件增加。
極端天氣事件由于其持續時間長，一般在外部因素中起較大作用，如今年年初氣溫急劇變化、秋季延遲、寒流提前到來等，都與全球變暖有關。
但通常，由于氣候系統本身是一個複雜的，高度非線性的，開放的巨型系統，無論是極端天氣事件還是極端天氣事件，有許多複雜的因素互相作用。一個專家小組花了兩年多的時間，對廣州的一場大雨案例進行了基本研究，其複雜性可見一斑。
全球變暖：
不穩定事件的滋生溫床
全球變暖是一個重要的背景，在讨論大多數極端天氣事件時不容忽視。
根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）（AR6）第六次評估報告，第一工作組報告稱，2011-2020年的平均溫度上升比工業化前（1850-1900年）高出1.09攝氏度，2001-2020年比工業化前高出0.99攝氏度。氣候正在迅速變暖，而且是全球性的。全球變暖不僅提高了全球氣溫，而且還使與我們相關的氣候系統發生了巨大變化。擲骰子的頻率發生了變化，盡管骰子本身是随機事件。
就極端高溫事件而言，自1950年代以來，世界大部分地區極端高溫事件的頻率和強度有所增加，多份報告和資料證明了這一點。
氣溫上升的影響迅速蔓延到北極。由于"北極放大效應"，北極海冰損失、格陵蘭冰蓋融化、強降水、内陸洪水、海岸侵蝕和野火的頻率和強度都在增加。北極監測和評估計劃工作組今年5月20日釋出的最新觀測資料顯示，北極地區的變化迅速而廣泛，1971年至2019年間，北極變暖速度是全球平均水準的三倍，高于之前的觀測值。作為影響北半球的"關鍵點"，北極的變化通過氣候系統的回報效應影響全球氣候。今年，我們在世界各地的許多極端事件中都看到了它的獨特影響。
作為地球氣候系統的主要"蓄熱池"，自1990年代初以來，海洋變暖的速度翻了一番。在許多極端寒冷和溫暖的事件和極端的強降雨背後，我們不能沒有海洋的"推動"。例如，熱帶印度洋-南海-中西太平洋地區的海溫升溫較快，水蒸氣源蒸發增加，在相同的大氣環流情形下，有利于将更多的水蒸氣輸送到陸地，形成強降水事件。此外，海洋變暖也會使強台風/飓風更強，登陸後衰減速度變慢，持續時間更長，今年的"慢性亞"台風"煙花爆竹"就是一個更典型的例子。
就像，一潭溫水慢慢開始沸騰，不斷鼓起大水泡，這些氣泡似乎是偶然的，不可避免的。除北極和海洋外，全球變暖還加劇了變量，其影響在極端事件中很快就會顯現出來。"幾十年一次"甚至"一個世紀一次"發生的極端天氣事件似乎變得越來越普遍。
極端寒冷和溫暖的事件：
緊密的西風帶變得不穩定
自今年年初（截至9月26日），我國平均氣溫為12.8攝氏度，比1961年以來同期最高1.2攝氏度。2020/2021年冬季，中國平均氣溫為-2.5攝氏度，比同期（-3.3攝氏度）高出0.8攝氏度，為1961年以來同期第八高。
今年年初的極端寒冷和溫暖的事件已經出現。這也不例外，極端溫度和極端高溫事件在2015/2016年和2018/2019年的冬季同時發生。這與全球變暖的熱效應和北極放大效應的動态效應密切相關。
中國處于季風氣候區，冬季風從寒冷的北方大陸向南暖洋。全球變暖本身的熱效應導緻地表溫度上升和極端變暖事件增加。
然而，由于北極的放大效應，中高緯度地區的溫度梯度降低，歐亞大陸上空的西風減弱。西風帶像一個皮帶，西風帶很強，這種皮繃帶比較緊，中規梯度小，但是現在這個皮帶松動，中規梯度較大，有利于烏拉爾阻塞事件的發生和維護。另一方面，烏拉爾地區減弱的西風和增強的高壓脊有助于西伯利亞高壓的加強。結果，東亞的冷平流流明顯增強，有利于極端低溫事件的發生。
在北極放大效應期間，東亞極端寒冷和溫暖事件以相同的速度增加，溫度變化增加，季節性平均氣溫幾乎沒有變化。這意味着即使在全球變暖期間，東亞發生極端寒冷和溫暖事件的可能性也在增加。
極端降水事件：
亞熱帶高壓不是通常的方式
在夏季和夏季，東亞進入了一年中最熱的半年，因為太陽開始直接照射到北半球。中國不僅受到熱帶季風的影響，還受到亞熱帶季風的影響，兩種季風的結合加劇了我國天氣變化的不确定性。西南季風到來後，容易産生各種擱淺鋒面，常是海洋産生的熱帶氣旋，以及午後雷暴産生的熱對流，降雨明顯增加，不時有大雨。
今年，東亞最重要的天氣和氣候系統亞熱帶高壓，顯示出較強的強度，位置北向西等。由于其性能異常，其控制下的區域長期細熱，北部為水蒸氣通道，強降水也出現在其北部和西北部地區，可謂一邊是"火"，另一邊是"海水"。
今年7月河南的強降雨反映了極端事件背後因素的複雜性。首先，氣候變暖加劇了氣候系統的不穩定性，是極端天氣事件頻繁發生的全球背景。同時，7月，西太平洋亞熱帶高壓向北強，西延伸至華北東部和黃淮東部，河南處于次高西部邊緣，對流不穩定，能量充足。台風活動在熱帶地區也已進入一個頻期，台風6号"煙花"在西北太平洋、台風7号"查帕卡"在南海的同時，加強了從西北太平洋、南海和孟加拉灣傳來的水汽，為河南強降雨提供了充足的水蒸氣源。太行山和富牛山的特殊地形具有提升和彙聚東風流的效果，特殊地形進一步增強了降水的極端性。
一般來說，當拉尼娜島發生時，太平洋東西部冷暖，西太平洋的溫水有利于熱帶對流的發展，增強了熱帶彙聚區的能量。這個彙聚帶是熱帶地區一個主要的、持久的、行星尺度的大尺度天氣系統，其消亡、運動和變化對熱帶地區長期、中期和短期的天氣變化有很大的影響。同時，熱帶彙聚區通過中環的作用促進亞熱帶高壓的北向位置。（有關La Nina對全球和中國影響的最新預測和解讀，請點選"官方公告"連結！拉尼娜活動将成形！今年冬天我們國家會不會很冷？》）
此外，自秋季以來，中國北方的降水量異常高，而且還受到持續向西北太平洋亞熱帶高壓和中高緯度冷空氣活動相結合的影響。
今年的極端天氣事件
它不僅打破了許多曆史極端
這也讓越來越多的人意識到
今年的活動絕不是孤立的
将來也會發生類似的事情
更多地區
将遇到更多複合極端事件
中國氣象通訊社制作
作者：李 輝 趙小妮 路健
專家顧問：周冰，國家氣候中心氣候服務首席專家
于永強，中國科學院大氣實體研究所研究員
羅景佳，南京資訊工程大學教授
來源：中國氣象