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不仅是温度:甚至是春季的霜冻也会受到气候变化的影响

2018年01月11日 10:32  环球科学   作者:  39    收藏

    在2016年9月期间霜冻灾害对西澳大利亚的众多农作物造成了影响。西澳大利亚第一产业和区域发展部门。

  近年来,科学家们成功地证实了人类活动会对炎热年份、热浪以及全球一系列其它温度极端现象的形成产生影响。但众所周知,气候变化影响的不仅仅是温度。 

  在其它一些天气事件上,如寒流和极端降雨,人类活动导致的气候变化对其的影响并不清楚。 

  最近发表在美国气象学会简报特刊上的三份新研究进一步研究了这样两个事件,它们均发生在2016年年中的澳大利亚南部:西澳大利亚西南部遭受的霜冻灾害,以及在那年冬季和早春发生在澳大利亚东南部的极端潮湿天气。 

  或许有些出人意料,但研究显示,由于天气模式的改变,西澳大利亚的霜冻灾害受到了气候变化的影响。与此同时,东南部的极端降雨与气候变化并没有明显的联系。 

  虽然澳大利亚的平均温度有受人类影响逐渐上升的明显趋势,而且人们预测澳大利亚南部在未来凉爽的季节会变得干燥,但是去年澳大利亚还是经历了其史上最潮湿的9月和冬季。同时,西澳大利亚西南部整个地区在9月迎来了18个霜冻的夜晚,这在部分地点是史无前例的。 

  温度如果呈现逐渐升高的趋势,则会限制极端寒冷事件的发生,而这种情况一般来说也适用于澳大利亚。那么,究竟是什么原因造成了2016年9月西澳大利亚西南部史无前例的霜冻灾害? 

  在北半球,人们认为一种“摇摆”的急流是造成极端寒冷天气周期性爆发的原因。这一理论认为,人类驱动的大气环流变化导致北极的空气暂时向南扩散到人口稠密的地区,尽管在气候变暖的大背景趋势下依然带来了北极寒冷空气。但是这种理论还没有在澳大利亚的例子中得到深入研究。 

  在西澳大利亚西南部9月的霜冻期间,大气压力普遍很高,天空很晴朗。而且,这个月有一种特别持续的天气模式,即在澳大利亚西部缓慢移动的高压,这些高压将南方的冷空气带到了西部地区。 

  问题是人类引起的气候变化是否改变了环流,使这些天气情况更有可能发生。由Michael Grose领导的研究团队通过比较气候模型来解决这个问题,他们分别比较了当前被人类改变了的气候模型和那些忽略人类产生的温室气体影响的气候模型。 

  他们的研究结果表明,人类引起的气候变化确实改变了我们所在区域的环流模式,使这种特殊的模式更有可能发生。他们还认为,在澳大利亚这部分地区,平均气温上升和循环模式的改变之间存在一个微妙的平衡。 

  在模型中,当前气候下的日最低温度并不比那些没有受人类影响的模型更低。这表明这两种效应可能会抵消(就极端的霜冻而言),尽管需要更多的研究来理解这一有趣的可能性。 

  史上最潮湿的冬季 

  全球温度的升高也会使空气变得更潮湿,从而导致更极端的降雨事件。一年最潮湿的一天预计将在本世纪末变得更加潮湿。我们是否已经看到了极端降雨事件的增加,并且这是否也适用于一个月或一整个季节的情况? 

  2016年9月是澳大利亚东南地区(包括澳大利亚的粮食产地墨累-达令盆地)有史以来最潮湿的9月。那个月空气柱的含水量非常高。问题是,如果没有全球变暖,这种情况是否会发生。 

  为了预测降雨事件,Pandora Hope领导的研究团队分析了在当前气候和没有人类温室气体排放的模式下,降雨产生的当地条件。在这两种预测中,空气湿度都非常高,但在当前人类影响的气候中,空气湿度却没有比它本来可能达到的程度要高。 

  但是,降雨的产生不仅仅与空气中水分的多少有关,其他因素也很重要.比如导致潮湿空气在某些地区积聚的天气模式,以及当地大气的不稳定性,这对形成风暴非常重要。 

  结果表明,在目前的气候条件下,这些环流因素并不像在没有二氧化碳浓度增加的情况下那样有利于产生降雨。 

  换句话说,当地的环境总体上会变得更加稳定,所以这类极端的降雨事件将很难发生。 

  在2016年7月至9月期间,东部热带印度洋非常温暖,这是由于热带海洋的年际变化和持续上升的升温趋势共同造成的。当澳大利亚西北部的海洋温度异常高时,澳大利亚东南部的降雨量通常会增加。 

  Andrew King的研究发现,这一关联确实很强,而且对2016年这几个月的强降雨来说非常重要。然而,通过对受人类影响和没有人类影响的气候模型进行分析,他发现人类活动对这种极端降雨的强度几乎没有影响,这与上面论述的其他研究的结果一致。 

  显然我们还有很多东西需要学习,来解释极端天气事件产生的原因。但这些研究表明,研究气候变化对大气环流的影响可以帮助我们更好地理解人类活动对澳大利亚极端天气的影响。 

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