科學也可以如此靠近

不僅是溫度:甚至是春季的霜凍也會受到氣候變化的影響


中國天氣網近年來,科學家們成功地證實了人類活動會對炎熱年份、熱浪以及全球一系列其它溫度極端現象的形成產生影響。但眾所周知,氣候變化影響的不僅僅是溫度。在其它一些天氣事件上,如寒流和極端降雨,人類活動導致的氣候變化對其的影響並不清楚。最近發表在美國氣象學會簡報特...

- 2018年8月12日15時51分
- 【中國天氣網】

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近年來,科學家們成功地證實了人類活動會對炎熱年份、熱浪以及全球一系列其它溫度極端現象的形成產生影響。但眾所周知,氣候變化影響的不僅僅是溫度。

在其它一些天氣事件上,如寒流和極端降雨,人類活動導致的氣候變化對其的影響並不清楚。

最近發表在美國氣象學會簡報特刊上的三份新研究進一步研究了這樣兩個事件,它們均發生在2016年年中的澳大利亞南部:西澳大利亞西南部遭受的霜凍災害,以及在那年冬季和早春發生在澳大利亞東南部的極端潮濕天氣。

或許有些出人意料,但研究顯示,由於天氣模式的改變,西澳大利亞的霜凍災害受到了氣候變化的影響。與此同時,東南部的極端降雨與氣候變化並沒有明顯的聯繫。

雖然澳大利亞的平均溫度有受人類影響逐漸上升的明顯趨勢,而且人們預測澳大利亞南部在未來涼爽的季節會變得乾燥,但是去年澳大利亞還是經歷了其史上最潮濕的9月和冬季。同時,西澳大利亞西南部整個地區在9月迎來了18個霜凍的夜晚,這在部分地點是史無前例的。

溫度如果呈現逐漸升高的趨勢,則會限制極端寒冷事件的發生,而這種情況一般來說也適用於澳大利亞。那麼,究竟是什麼原因造成了2016年9月西澳大利亞西南部史無前例的霜凍災害?

在北半球,人們認為一種「搖擺」的急流是造成極端寒冷天氣周期性爆發的原因。這一理論認為,人類驅動的大氣環流變化導致北極的空氣暫時向南擴散到人口稠密的地區,儘管在氣候變暖的大背景趨勢下依然帶來了北極寒冷空氣。但是這種理論還沒有在澳大利亞的例子中得到深入研究。

在西澳大利亞西南部9月的霜凍期間,大氣壓力普遍很高,天空很晴朗。而且,這個月有一種特別持續的天氣模式,即在澳大利亞西部緩慢移動的高壓,這些高壓將南方的冷空氣帶到了西部地區。

問題是人類引起的氣候變化是否改變了環流,使這些天氣情況更有可能發生。由MichaelGrose領導的研究團隊通過比較氣候模型來解決這個問題,他們分別比較了當前被人類改變了的氣候模型和那些忽略人類產生的溫室氣體影響的氣候模型。

他們的研究結果表明,人類引起的氣候變化確實改變了我們所在區域的環流模式,使這種特殊的模式更有可能發生。他們還認為,在澳大利亞這部分地區,平均氣溫上升和循環模式的改變之間存在一個微妙的平衡。

在模型中,當前氣候下的日最低溫度並不比那些沒有受人類影響的模型更低。這表明這兩種效應可能會抵消(就極端的霜凍而言),儘管需要更多的研究來理解這一有趣的可能性。

史上最潮濕的冬季

全球溫度的升高也會使空氣變得更潮濕,從而導致更極端的降雨事件。一年最潮濕的一天預計將在本世紀末變得更加潮濕。我們是否已經看到了極端降雨事件的增加,並且這是否也適用於一個月或一整個季節的情況?

2016年9月是澳大利亞東南地區(包括澳大利亞的糧食產地墨累-達令盆地)有史以來最潮濕的9月。那個月空氣柱的含水量非常高。問題是,如果沒有全球變暖,這種情況是否會發生。

為了預測降雨事件,PandoraHope領導的研究團隊分析了在當前氣候和沒有人類溫室氣體排放的模式下,降雨產生的當地條件。在這兩種預測中,空氣濕度都非常高,但在當前人類影響的氣候中,空氣濕度卻沒有比它本來可能達到的程度要高。

但是,降雨的產生不僅僅與空氣中水分的多少有關,其他因素也很重要.比如導致潮濕空氣在某些地區積聚的天氣模式,以及當地大氣的不穩定性,這對形成風暴非常重要。

結果表明,在目前的氣候條件下,這些環流因素並不像在沒有二氧化碳濃度增加的情況下那樣有利於產生降雨。

換句話說,當地的環境總體上會變得更加穩定,所以這類極端的降雨事件將很難發生。

在2016年7月至9月期間,東部熱帶印度洋非常溫暖,這是由於熱帶海洋的年際變化和持續上升的升溫趨勢共同造成的。當澳大利亞西北部的海洋溫度異常高時,澳大利亞東南部的降雨量通常會增加。

AndrewKing的研究發現,這一關聯確實很強,而且對2016年這幾個月的強降雨來說非常重要。然而,通過對受人類影響和沒有人類影響的氣候模型進行分析,他發現人類活動對這種極端降雨的強度幾乎沒有影響,這與上面論述的其他研究的結果一致。

顯然我們還有很多東西需要學習,來解釋極端天氣事件產生的原因。但這些研究表明,研究氣候變化對大氣環流的影響可以幫助我們更好地理解人類活動對澳大利亞極端天氣的影響。


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