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南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

按:這兩天各大媒體紛紛報道南極和北極“極端高溫”的消息,很多讀者來信,要求中氣愛介紹一下這次“極端高溫”,故有此篇文章。如無特别說明,文中的溫度均為攝氏度。

一、南北極同時發生的“極端高溫”

3月中旬,暖氣團大舉攻入南極大陸和北冰洋,造成了極端罕見的強烈升溫,而且是南北極幾乎同時發生的強烈升溫。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

3月17日北極地區850百帕溫度距平分布,來自WXCHARTS

其中,北冰洋的升溫從3月15日開始,暖氣團從格陵蘭東岸攻入,直達北極點。根據衛星反演,極端偏暖區最大時達200萬平方公裡以上,850百帕溫度偏高20-30度,北極點附近的Heiss Island、Vize Island升至0度上下,比常年同期偏高近20度;格陵蘭莫裡斯 傑塞普角一天之内從-24度升到0度,比常年同期偏高25度左右。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

3月中旬北極異常增溫時格陵蘭及附近地區的高溫分布。來自OGIMET

而從3月17日開始,東南極大陸開始迅猛變暖,根據衛星反演,有超500萬平方公裡、相當于大半個澳洲的冰原上出現了猛烈升溫,850百帕溫度偏高最大值達40度以上。地面觀測的表現則證明了這一點:從沿海的和平站,到南極點上的阿蒙森斯科特站,都出現了10度以上的異常升溫。

3月中旬南極異常增溫850百帕氣溫變化。來自climatereanalyzer

而在東方站、康宏站、DOME C站,升溫更勝一籌。其中,康宏站的最高氣溫,在一星期内從-58.9度上升到-11.8度,升了47度以上,比常年偏高45度左右,-11.8度也打破了該站建立以來的極端高溫紀錄;而東方站,DOME C站氣溫也在3月平均水準35度以上,集體打破3月紀錄。

二、此次“極端高溫”的性質和原因

首先,這次的“極端高溫”和我們通常了解上的“高溫”完全不同。這裡的“極端高溫”,是升溫和距平意義上的高溫,而非35度以上的炎熱天氣。從實測資料來看,北極最高時是0度左右,而南極大陸上,最高時低至-10度。采用“極端高溫”一詞,可能是媒體為了友善群眾了解而做的翻譯處理。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

南極大陸異常增溫反演,來自NCEP/NCAR再分析

但其次,不管是用什麼詞,這次南北極升溫的範圍之大、升幅之高、偏高之烈為人類有可靠觀測以來首次,是今年以來全球最大的極端天氣事件。相比而言,南極大陸的升溫極端性,比北極更強一些。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

南極康宏站氣溫示意圖,來自Dr. Robert Rohde

這次兩極的“極端高溫”,是西風帶劇烈振蕩、阻塞高壓異常突入北極圈和南極圈的結果。北半球和南半球常年存在西風帶,西風帶平直時下面天氣平靜,西風帶劇烈振蕩抖動時天氣激烈。由于南半球海洋面積大,南半球西風帶比北半球更平直穩定,這次出現如此大的波動,是從未有過的。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

南極Dome C站氣溫示意圖,來自Dr. Robert Rohde

為何這次南北半球同時出現西風帶劇烈振蕩?可能和大氣、海洋變暖導緻的極地放大效應有關。全球氣溫和海溫的增暖不是均勻的,高緯度,尤其是北極南極,向來是增暖的重點地區。而北極南極的異常增暖,是西風帶劇烈振蕩的重要誘因之一。這也是北極海冰異常融化之後,常有更兇寒潮南下大陸的原因之一。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

北極放大效應示意圖,來自M.Wendisch

三、此次“極端高溫”的潛在影響

盡管此次“極端高溫”很極端,它仍然是一次天氣事件。北極的劇烈升溫僅維持兩天,随後就迅速降回正常水準;而南極的升溫也在迅速回落,即将在本周末回歸正常。是以,本次“極端高溫”,尚不構成氣候異常,更談不上氣候劇變。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

3月13-22日南極康宏站整點最高氣溫(攝氏度)變化,中氣愛制作

另外,由于升溫時間短,且大多數地方的最高氣溫仍然在0度以下,這次“極端高溫”不會導緻冰川大規模融化,也不會導緻明顯的海平面上升,更談不上對地球岩石圈造成明顯影響,在海邊的朋友,可以心安。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

南極850百帕氣溫偏高示意圖,來自NOAA

但也需要看到,北極“極端高溫”已對大陸産生影響:因為它,北極和西伯利亞的冷空氣被擠壓南下,中東部出現大範圍雨雪降溫,倒春寒已成型。而更為劇烈的南極“極端高溫”,雖然不至于融化冰川,但給冰川帶來形态結構影響的可能性存在。

南極北極同時出現極端“高溫”,對地球和人類到底有何影響

南極850百帕氣溫偏高示意圖,來自climatereanalyzer

極端天氣是極端大氣環流形勢的結果,其能量不會憑空消散,而會在大氣層中遊蕩傳導,在其他地方繼續造成異常天氣,直至釋放完畢。今年以來,氣候相對安穩的南半球極端天氣不斷,巴西猛烈強對流、阿根廷高溫以及澳洲的連續特大暴雨,或許正是南極“極端高溫”的前傳;而南極的“極端高溫”,當然也不會是大結局。對此,我們需要密切關注,及時應對。

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