德科學(xué)家發(fā)現(xiàn)極端天氣增多的背后原因 與大氣中氣流循環(huán)模式的改變有關(guān) 科技日報(bào)柏林8月12日電 (記者李山)在過去的十年里,夏天出現(xiàn)極端天氣的次數(shù)達(dá)到了一個不尋常的程度。人類活動引起的全球變暖可以解釋這種熱浪的逐漸增加,但其中一些特別的強(qiáng)度和持續(xù)時間卻并不容易解釋?,F(xiàn)在,德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它與在某些共振條件下大氣中形成的大強(qiáng)度慢行波有關(guān)。 2010年東歐的熱浪和莫斯科周圍損失嚴(yán)重的森林火災(zāi)讓人們對極端天氣的危害印象深刻。雖然通過燃燒化石燃料排放二氧化碳會使大氣變暖,但在波茨坦氣候影響研究所(PIK)的研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人迪姆·庫默看來,這與歐洲或美國一些地區(qū)破壞性熱浪的增加并不相稱。他和同事斯特凡·拉姆斯托夫等人研究了大量的全球氣象數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)一個相關(guān)的原因可能是大氣中的氣流循環(huán)模式的改變。相關(guān)論文發(fā)表在8月11日的美國《國家科學(xué)院院刊》上。 地球中緯度地區(qū)的空氣運(yùn)動大部分以波的形式在環(huán)繞地球運(yùn)動。這就是所謂的羅斯貝波(Rossby Wellen)。羅斯貝波的特點(diǎn)是波長非常長,一般可以達(dá)到幾千公里以上,因此也稱為行星波或者大氣長波。由于是大尺度系統(tǒng),它的移動速度一般比較緩慢。波向北擺動,它就從熱帶吸暖空氣到歐洲,俄羅斯或者美國;而波向南擺動,則會帶來極地的冷空氣。波茨坦氣候影響研究所的研究表明,一些這樣的波帶來了極端天氣,并且增強(qiáng)了其強(qiáng)度。如果只是幾天的溫暖可能不會有多少影響,但是幾個禮拜的炎熱就會給人和生物系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的后果。 斯特凡說:“這背后是一個微妙的共振機(jī)制,這些波在中緯度地區(qū)駐留并顯著加強(qiáng)?!边@項(xiàng)新研究顯示,在某些共振條件下大氣中會形成不尋常的強(qiáng)度很大的慢行波,而這導(dǎo)致了地面的極端天氣。這項(xiàng)研究的一個重要發(fā)現(xiàn)是,這種共振事件變得更加頻繁:自2000年以來,它們出現(xiàn)的頻率幾乎是以前的兩倍。斯特凡說:“到現(xiàn)在為止,還沒有明確的行星波實(shí)際變化的證據(jù)。所以我們知道必須尋找什么,才能夠找到共振活動增加的有力證據(jù)。” 通過理論分析和觀測數(shù)據(jù)驗(yàn)證,科學(xué)家們認(rèn)為,這種活動增加的原因可能與北極的變化進(jìn)程有關(guān)。自2000年以來,北極變暖比地球的其他地方大約快一倍。其中一個原因是明顯的海冰覆蓋面的萎縮。陽光因此更少地被反射回太空,而沒有海冰覆蓋的海洋顏色更深,可以更多地吸熱而變暖。隨著北極氣溫上升,它與其他地區(qū)的溫差會減小。這個溫差恰恰是大氣流動的主要驅(qū)動力,而大氣流動則決定了天氣。論文的共同作者,波茨坦氣候影響研究所主任漢斯·約阿希姆·舍恩胡貝爾說:“行星波的主題說明了地球系統(tǒng)敏感因素之間的相互關(guān)聯(lián),它顯示了系統(tǒng)對我們的影響產(chǎn)生的反應(yīng)可能是不相稱的。” |
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