从天气和气候的角度来看，我国大部分地区将从2021年的异常极端天气事件开始。2021年初的寒流在很多人心中依然记忆犹新，但2020/2021年的冬天却是一个温暖的冬天。
几乎每个月，极端天气都发生了——春季北部在过去10年中遭受了罕见的强沙尘暴袭击，从4月到9月，发生了17次中等强度及以上的龙卷风，这是非同寻常的年平均降雨量，7月，郑州的最高时降雨量超过了我国内陆地区的历史极端， 从9月到10月初，北部地区经历了自1961年以来同期最大的降雨量。
不仅在东亚，极端事件在世界各地都很常见。2月中旬，冬季风暴乌里袭击了北美大部分地区，气温高于历史最高水平，6月份美国西部49.7%的地区经历了"极端"干旱，这是由罕见的热浪推动的，7月份德国部分地区降雨100毫米至150毫米，造成至少179人死亡。
今年
在全球变暖主导的舞台上
极端天气的潘多拉魔盒
经常打开
所有这一切
它如何建立联系？
极端天气和极端天气：
这不是一回事，但它是纠缠不清的
极端天气事件和极端天气事件是两个不同的概念。虽然我们经常说两者在一起，但形成的机制是不同的。
什么是极端天气事件？
极端事件通常定义为天气或气候变量值超过阈值的发生。阈值通常采用接近变量的高端（或低端）的值（例如≥2或3个价格变动），一般发生概率小于10%。
某些极端气候或事件可能是天气或气候事件多次累积的结果，并且每个事件本身可能不是极端的。也就是说，单个过程不是极端的，它们的累积结果是极端和连续的。
假设您将极端天气事件与掷骰子进行比较，并且一些主要由内部大气活动引起的极端天气事件是高度随机的，例如非常小的强对流天气尺度。今年4月30日，江苏沿江及其北部大部分地区遭遇强对流天气，如大风、冰雹等强对流天气，南通沿海部分地区最大风速达到47.9米/秒（15级）;
还有一些极端天气事件与气候系统的年际变化和气候的长期变化有关，例如全球变暖。在后者提供的有利背景场中，极端天气事件的频率、强度、范围等统计特征发生了变化。更明显的是，全球变暖的趋势使得气温在各个季节逐年上升，导致夏季极端热浪，暴雨和强台风等极端天气事件增加。
极端天气事件由于其持续时间长，一般在外部因素中起较大作用，如今年年初气温急剧变化、秋季延迟、寒流提前到来等，都与全球变暖有关。
但通常，由于气候系统本身是一个复杂的，高度非线性的，开放的巨型系统，无论是极端天气事件还是极端天气事件，有许多复杂的因素相互作用。一个专家小组花了两年多的时间，对广州的一场大雨案例进行了基本研究，其复杂性可见一斑。
全球变暖：
不稳定事件的滋生温床
全球变暖是一个重要的背景，在讨论大多数极端天气事件时不容忽视。
根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）（AR6）第六次评估报告，第一工作组报告称，2011-2020年的平均温度上升比工业化前（1850-1900年）高出1.09摄氏度，2001-2020年比工业化前高出0.99摄氏度。气候正在迅速变暖，而且是全球性的。全球变暖不仅提高了全球气温，而且还使与我们相关的气候系统发生了巨大变化。掷骰子的频率发生了变化，尽管骰子本身是随机事件。
就极端高温事件而言，自1950年代以来，世界大部分地区极端高温事件的频率和强度有所增加，多份报告和数据证实了这一点。
气温上升的影响迅速蔓延到北极。由于"北极放大效应"，北极海冰损失、格陵兰冰盖融化、强降水、内陆洪水、海岸侵蚀和野火的频率和强度都在增加。北极监测和评估计划工作组今年5月20日发布的最新观测数据显示，北极地区的变化迅速而广泛，1971年至2019年间，北极变暖速度是全球平均水平的三倍，高于之前的观测值。作为影响北半球的"关键点"，北极的变化通过气候系统的反馈效应影响全球气候。今年，我们在世界各地的许多极端事件中都看到了它的独特影响。
作为地球气候系统的主要"蓄热池"，自1990年代初以来，海洋变暖的速度翻了一番。在许多极端寒冷和温暖的事件和极端的强降雨背后，我们不能没有海洋的"推动"。例如，热带印度洋-南海-中西太平洋地区的海温升温较快，水蒸气源蒸发增加，在相同的大气环流情形下，有利于将更多的水蒸气输送到陆地，形成强降水事件。此外，海洋变暖也会使强台风/飓风更强，登陆后衰减速度变慢，持续时间更长，今年的"慢性亚"台风"烟花爆竹"就是一个更典型的例子。
就像，一潭温水慢慢开始沸腾，不断鼓起大水泡，这些气泡似乎是偶然的，不可避免的。除北极和海洋外，全球变暖还加剧了变量，其影响在极端事件中很快就会显现出来。"几十年一次"甚至"一个世纪一次"发生的极端天气事件似乎变得越来越普遍。
极端寒冷和温暖的事件：
紧密的西风带变得不稳定
自今年年初（截至9月26日），我国平均气温为12.8摄氏度，比1961年以来同期最高1.2摄氏度。2020/2021年冬季，中国平均气温为-2.5摄氏度，比同期（-3.3摄氏度）高出0.8摄氏度，为1961年以来同期第八高。
今年年初的极端寒冷和温暖的事件已经出现。这也不例外，极端温度和极端高温事件在2015/2016年和2018/2019年的冬季同时发生。这与全球变暖的热效应和北极放大效应的动态效应密切相关。
中国处于季风气候区，冬季风从寒冷的北方大陆向南暖洋。全球变暖本身的热效应导致地表温度上升和极端变暖事件增加。
然而，由于北极的放大效应，中高纬度地区的温度梯度降低，欧亚大陆上空的西风减弱。西风带像一个皮带，西风带很强，这种皮绷带比较紧，中规梯度小，但是现在这个皮带松动，中规梯度较大，有利于乌拉尔阻塞事件的发生和维护。另一方面，乌拉尔地区减弱的西风和增强的高压脊有助于西伯利亚高压的加强。结果，东亚的冷平流流明显增强，有利于极端低温事件的发生。
在北极放大效应期间，东亚极端寒冷和温暖事件以相同的速度增加，温度变化增加，季节性平均气温几乎没有变化。这意味着即使在全球变暖期间，东亚发生极端寒冷和温暖事件的可能性也在增加。
极端降水事件：
亚热带高压不是通常的方式
在夏季和夏季，东亚进入了一年中最热的半年，因为太阳开始直接照射到北半球。中国不仅受到热带季风的影响，还受到亚热带季风的影响，两种季风的结合加剧了我国天气变化的不确定性。西南季风到来后，容易产生各种搁浅锋面，常是海洋产生的热带气旋，以及午后雷暴产生的热对流，降雨明显增加，不时有大雨。
今年，东亚最重要的天气和气候系统亚热带高压，显示出较强的强度，位置北向西等。由于其性能异常，其控制下的区域长期细热，北部为水蒸气通道，强降水也出现在其北部和西北部地区，可谓一边是"火"，另一边是"海水"。
今年7月河南的强降雨反映了极端事件背后因素的复杂性。首先，气候变暖加剧了气候系统的不稳定性，是极端天气事件频繁发生的全球背景。同时，7月，西太平洋亚热带高压向北强，西延伸至华北东部和黄淮东部，河南处于次高西部边缘，对流不稳定，能量充足。台风活动在热带地区也已进入一个频期，台风6号"烟花"在西北太平洋、台风7号"查帕卡"在南海的同时，加强了从西北太平洋、南海和孟加拉湾传来的水汽，为河南强降雨提供了充足的水蒸气源。太行山和富牛山的特殊地形具有提升和汇聚东风流的效果，特殊地形进一步增强了降水的极端性。
一般来说，当拉尼娜岛发生时，太平洋东西部冷暖，西太平洋的温水有利于热带对流的发展，增强了热带汇聚区的能量。这个汇聚带是热带地区一个主要的、持久的、行星尺度的大尺度天气系统，其消亡、运动和变化对热带地区长期、中期和短期的天气变化有很大的影响。同时，热带汇聚区通过中环的作用促进亚热带高压的北向位置。（有关La Nina对全球和中国影响的最新预测和解读，请点击"官方公告"链接！拉尼娜活动将成形！今年冬天我们国家会不会很冷？》）
此外，自秋季以来，中国北方的降水量异常高，而且还受到持续向西北太平洋亚热带高压和中高纬度冷空气活动相结合的影响。
今年的极端天气事件
它不仅打破了许多历史极端
这也让越来越多的人意识到
今年的活动绝不是孤立的
将来也会发生类似的事情
更多地区
将遇到更多复合极端事件
中国气象通讯社制作
作者：李 辉 赵小妮 路健
专家顾问：周冰，国家气候中心气候服务首席专家
于永强，中国科学院大气物理研究所研究员
罗景佳，南京信息工程大学教授
来源：中国气象