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科學家發現解釋極端天氣形成新模型

2013-02-28 09:55:34 來源: 網易探索 舉報
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核心提示:近日,科學家發現解釋極端天氣的成因,人為造成的氣候變化通過一種難以覺察的共振機制,屢屢擾亂了北半球的大氣流動模式。

近年來,世界多地遭受了區域性極端天氣,如美國、俄羅斯分別于2011年和2010年遭遇熱浪,此時巴基斯坦卻遭前所未有的洪災。據物理學家組織網近日報道,德國波茨坦氣候影響研究院(PIK)科學家認為,這些個別的破壞性氣候事件背后有著共同原因:人為造成的氣候變化通過一種難以覺察的共振機制,屢屢擾亂了北半球的大氣流動模式。相關論文將發表在本周的美國《國家科學院學報》(PNAS)上。

“中緯度地區是全球大氣運動的重要部分,這里形成的大氣波動會繞整個地球徘徊,在熱帶和北極區之間來回振蕩。當氣流向上擺時,這些波會從熱帶吸收熱空氣送到歐洲、俄羅斯或美國;向下擺時,同樣會將北極的冷空氣送到那些地方。”論文領導作者弗拉迪米爾·皮托克弗解釋說,“我們發現,在最近的幾次極端性天氣事件中,這些全球性大氣波的擺動軌跡幾乎停滯了,且時間達幾周之久。在上一次帶來熱空氣后,并沒有帶來冷空氣,所以熱空氣就一直停在那里。而我們觀察到,通常虛弱無力地緩慢移動著的那部分波,此時被明顯放大。”

研究人員開發出一種能描述天氣尺度波在熱帶以外運動的方程,并用美國國家環境預報中心的每日標準天氣數據進行了檢驗,在發生近幾次極端天氣事件期間,方程模型明確顯示了某些特殊波,如“波7”(wave seven,有7個波谷和波峰跨越全球)慢慢停滯并被顯著放大的情況。數據還顯示,特殊大氣運動模式增加了。

皮托克弗指出,這里的時間是關鍵。兩到三天達到30攝氏度還不要緊,如果超過20天,就會導致極端的熱壓力。因為許多生態系統和城市不能適應這一點,熱季延長會導致死亡人數增加、森林火災和收成損失。

溫室氣體排放造成的氣候變化不一定會導致全球統一變暖。皮托克弗指出,在北極,溫度相對增高使冰雪融化,放大了升溫效應,使其高于全球平均升溫水平,這反過來縮小了北極和歐洲之間的溫差——溫差是空氣流動的主要推動力量。此外,陸地比海洋更容易變暖或變冷。“這兩個因素是我們發現的共振機制的關鍵,它們導致了中緯度地區非自然的空氣流動,使天氣尺度波受困時間延長。”

研究人員指出,近些年極端天氣頻發,人們不知道氣候將會怎樣發展。這些異常天氣并不是對平均變暖趨勢的線性反應,新模型有助于人們理解極端天氣和人為氣候變化之間的關系。論文合著者、PIK主管漢斯·約阿希姆·斯凱胡伯說:“我們的動態分析有助于解釋為何新型極端天氣增多。以往研究將其歸因于氣候變化,但并未發現它們背后的機制。這是一次非凡的突破。”

但他還指出,事情并非如此簡單,出現極端天氣的增加可能還有其他因素的作用,包括自然變化。此外研究只用了32年的數據,時間跨度還太短,不足以得出定論。(來源:科技日報 記者 常麗君)

顧純 本文來源:網易探索 責任編輯:王曉易_NE0011
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