2009～2010年冬季氣候異常與全球氣候變暖
不詳 ?佚名 ? 2010年03月01日 ? ?本期熱點(diǎn)
2009～2010年冬季，我國(guó)北方和東部地區(qū)氣候十分異常，主要表現(xiàn)為冬季明顯提前、初雪偏早；冷空氣活動(dòng)頻繁、強(qiáng)度大、持續(xù)久；極端寒冷和強(qiáng)降雪事件多、范圍廣、影響大。
2009年10月31日至11月2日，我國(guó)北方出現(xiàn)明顯雨雪和寒潮天氣，華北出現(xiàn)入秋后的首場(chǎng)雪，北京、天津、石家莊等地初雪日期比常年偏早1個(gè)月，是近20年來(lái)最早的一場(chǎng)雪。與此同時(shí)，與我國(guó)北方同處北半球中高緯地區(qū)的一些國(guó)家提前進(jìn)入冬季，多次遭遇寒流和暴風(fēng)雪襲擊，部分地區(qū)打破最早降雪紀(jì)錄。11月上半月，我國(guó)出現(xiàn)3次大范圍雨雪和強(qiáng)降溫過(guò)程，華北平均氣溫為1951年以來(lái)歷史同期最低值。
以北京地區(qū)為例，2009年10月31日到11月初，北京連續(xù)出現(xiàn)2次較強(qiáng)冷空氣過(guò)程，造成大范圍的低溫、雨雪天氣。11月全市平均氣溫、平均最低氣溫均突破了50年的最低記錄，月平均最高氣溫僅次于1981年11月，接近歷史最低值；2009年11月，北京地區(qū)降雪量也位列有記錄以來(lái)第1位，冰凍日數(shù)歷史排第3位；從氣溫和降水極端事件發(fā)生的頻次來(lái)看，2009年11月每日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫通過(guò)5%分位值標(biāo)準(zhǔn)的極端低溫事件頻次都明顯偏多，在50年中居于第2位，降水量通過(guò)95%分位值標(biāo)準(zhǔn)的極端強(qiáng)降水事件頻次在50年居于第4位。
2009年12月，我國(guó)又出現(xiàn)3次較強(qiáng)降溫天氣過(guò)程，22～26日，東北、華北北部及內(nèi)蒙古大部、新疆北部等地氣溫普遍下降10℃～20℃。2010年1月1～6日，我國(guó)北方遭受強(qiáng)寒潮襲擊，東北、華北及內(nèi)蒙古中東部持續(xù)低溫嚴(yán)寒天氣。內(nèi)蒙古圖里河連續(xù)9天最低氣溫在-41℃以下，其中12月28日達(dá)到-47.5℃。
根據(jù)現(xiàn)有觀測(cè)記錄，2009～2010年冬季平均氣溫異常呈明顯的東低西高分布態(tài)勢(shì)，我國(guó)西部廣大地區(qū)包括西南地區(qū)、南疆和整個(gè)青藏高原地區(qū)沒(méi)有受到強(qiáng)寒潮的影響，平均氣溫接近常年或偏高。截止到2010年1月中旬，華北北部、東北大部及內(nèi)蒙古東部冬季平均氣溫普遍偏低2℃～4℃，極端最低氣溫為-25℃～-40℃，內(nèi)蒙古局部地區(qū)在-45℃以下；我國(guó)西部地區(qū)氣溫則普遍偏高1℃～4℃。因此到目前為止，全國(guó)冬季平均氣溫并不是極端偏低的。
入冬以來(lái)，北半球中高緯度部分國(guó)家也出現(xiàn)了極端寒冷和降雪事件。俄羅斯中部、蒙古國(guó)東部和美國(guó)中西部2009年12月平均氣溫極端偏低，美國(guó)西部偏低4℃～8℃、俄羅斯中部的西伯利亞地區(qū)偏低達(dá)8℃～12℃。12月中下旬，德國(guó)巴伐利亞極端最低氣溫達(dá)-33.6℃，創(chuàng)有記載以來(lái)的最低值。12月，美國(guó)先后遭遇2場(chǎng)暴雪，19～20日美國(guó)東部的暴雪使華盛頓地區(qū)積雪深度達(dá)到61cm，創(chuàng)1932年以來(lái)歷史同期之最。2010年1月4日，韓國(guó)首都首爾市積雪深度超過(guò)28cm，為1937年以來(lái)歷史之最。
一般認(rèn)為，2009～2010年冬季的極端寒潮和強(qiáng)降雪事件，與北極濤動(dòng)指數(shù)出現(xiàn)異常負(fù)位相、北半球大陸中高緯地區(qū)500hPa高度場(chǎng)經(jīng)向度異常加大、冷暖氣流交換十分活躍有直接關(guān)系。
2009～2010年冬季中國(guó)和北半球一些地區(qū)的嚴(yán)重低溫雨雪事件，出現(xiàn)在全球和區(qū)域氣溫總體上升、低溫寒潮事件發(fā)生頻率總體下降的氣候變暖趨勢(shì)背景下，在一定程度上放大了其負(fù)面經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響。
全球氣候變暖是指全球陸地和海洋表面溫度明顯上升的現(xiàn)象。從19世紀(jì)中到20世紀(jì)末，全球和北半球地表氣候明顯變暖。例如，在1906～2005年期間全球年平均溫度上升0.74℃左右,北半球冬季和陸地變暖更顯著；1905～2006年，中國(guó)大陸年平均地面氣溫也呈明顯變暖趨勢(shì)，增暖速率為0.08℃/10a，與全球平均增暖速率相當(dāng)。近百年來(lái)全球氣候變暖是當(dāng)今氣候變化的核心問(wèn)題，受到世界科學(xué)界、政治界和公眾的廣泛關(guān)注。
在最近的60年，中國(guó)地區(qū)地面氣溫上升趨勢(shì)達(dá)到0.22℃/10a以上，明顯大于全球和北半球平均趨勢(shì)值（0.17℃/10a左右）。造成這一差異的原因是，自從1998年以來(lái)全球年平均溫度有停止繼續(xù)上升現(xiàn)象，溫度曲線在一個(gè)較高的平臺(tái)上波動(dòng)，但中國(guó)大陸地區(qū)地面平均氣溫仍維持較強(qiáng)升高態(tài)勢(shì)。
目前科學(xué)界一般認(rèn)為，近百年特別是最近50年的全球氣候變暖可能主要由大氣中溫室氣體濃度升高引起。大氣中溫室氣體濃度升高是西方工業(yè)革命以來(lái)人類長(zhǎng)期排放CO2和CH4等的結(jié)果。以CO2為例，其工業(yè)革命前大氣中平均濃度為280ppm，但目前已經(jīng)上升到385ppm，增加了38%左右。
但是，全球和區(qū)域氣候還存在自然的波動(dòng)。氣候系統(tǒng)的自然波動(dòng)發(fā)生在各種時(shí)間尺度上，其中年際和年代際尺度自然波動(dòng)是人類能夠直接感受的。這種年際和年代際尺度自然氣候波動(dòng)疊加在全球和區(qū)域氣候變暖的長(zhǎng)期趨勢(shì)上。它們可以由太陽(yáng)活動(dòng)、火山活動(dòng)等外強(qiáng)迫以及海洋—大氣—冰雪系統(tǒng)內(nèi)部的自我震蕩引起。
對(duì)于1998年以來(lái)全球和北半球地表平均氣溫沒(méi)有繼續(xù)上升的現(xiàn)象，目前還沒(méi)有給出公認(rèn)的結(jié)論。但最近10余年平靜的太陽(yáng)活動(dòng)（太陽(yáng)黑子）、熱帶太平洋海表水溫異常呈現(xiàn)La Nino位相變化，以及北極濤動(dòng)（AO）負(fù)指數(shù)位相頻繁出現(xiàn)等因素，可能是不可忽視的因素。這些因素導(dǎo)致全球和北半球年代際氣候轉(zhuǎn)冷。
最近10余年時(shí)間氣候系統(tǒng)處于年代尺度自然波動(dòng)的冷位相階段，在很大程度上抵消了由于大氣中溫室氣體濃度增加造成的全球氣候變暖趨勢(shì)。2009年11月到2010年1月，歐洲、東亞和北美地區(qū)的寒潮暴雪天氣頻繁發(fā)生，是年際尺度氣候變異現(xiàn)象，但發(fā)生在年代尺度自然氣候波動(dòng)冷位相背景下，可能也與太陽(yáng)活動(dòng)異常平靜、熱帶太平洋海表水溫異常、北極濤動(dòng)負(fù)位相條件下北半球中高緯地區(qū)經(jīng)向環(huán)流異?；钴S等因素有關(guān)。
因此，北半球廣泛發(fā)生的“冷冬”現(xiàn)象以及最近10余年全球地表的相對(duì)降溫現(xiàn)象，不意味著全球和北半球陸地氣候變暖趨勢(shì)將永遠(yuǎn)停止或即將逆轉(zhuǎn)。在大氣中溫室氣體濃度持續(xù)增加的情況下，未來(lái)一定時(shí)期全球和北半球平均氣溫可能恢復(fù)上升。全球和區(qū)域氣候變暖是大尺度氣候系統(tǒng)趨勢(shì)變化現(xiàn)象，而一些地區(qū)某些年份甚至某些年代偏冷可能伴隨著其他地區(qū)或其他年份、年代的偏暖，尚不足以抵消或逆轉(zhuǎn)大尺度氣候變暖趨勢(shì)。
但是，這個(gè)“冷冬”和近10余年全球地表升溫停頓現(xiàn)象確實(shí)表明，在氣候變化研究中必須十分重視氣候系統(tǒng)各種時(shí)間、空間尺度的自然波動(dòng)規(guī)律?？紤]自然氣候波動(dòng)的明顯影響，過(guò)去學(xué)術(shù)界對(duì)于20世紀(jì)70年代中期以來(lái)的氣候變暖趨勢(shì)的普遍擔(dān)憂可能有些過(guò)分了，關(guān)于地球氣候系統(tǒng)對(duì)大氣中溫室氣體濃度敏感性的估計(jì)可能也偏高了。
對(duì)于全球最近10余年的氣候自然波動(dòng)冷位相是否將持續(xù)下去，如果持續(xù)是否會(huì)加深，如果加深什么時(shí)候?qū)⑻降椎葐?wèn)題，以及對(duì)于未來(lái)自然氣候波動(dòng)與全球氣候變暖趨勢(shì)的確切關(guān)系等問(wèn)題，目前還缺乏共識(shí)，需要開(kāi)展更多研究。
責(zé)編/劉 亮
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