三伏天即将来临。残酷的热浪正在烘烤着全球各地的地区,其严重程度不断打破记录。
在美国西南部和墨西哥北部,毁灭性的高温已经持续数周。凤凰城的气温已连续 19 天达到 43.3 摄氏度(110 华氏度)以上,超过了 1974 年以来的最高记录。得克萨斯州埃尔帕索市史无前例地连续 33 天气温超过 37.8 摄氏度(110 华氏度)。100° F),而且这种趋势预计只会持续下去。7 月 17 日午夜过后,加利福尼亚州死亡谷可能出现了当时有记录以来的最高气温:48.9°C(120°F)。
中国也经历了数周的酷暑。7 月 16 日,三堡乡不仅打破了全国最高气温 52.2°C(126°F)的记录,还打破了北纬 40°以上最高气温记录。与此同时,南欧正经历一周内的第二次热浪,罗马于 7 月 18 日创下了 42.9°C(109.2°F)的历史新高,而西班牙加泰罗尼亚的一个小镇则创下了该地区的新纪录。45.3°C(113.5°F)。
是什么造成了这些极端高温?部分原因是,由于人为造成的气候变化与一种称为厄尔尼诺的自然气候现象相结合,今年世界异常温暖,众所周知,厄尔尼诺现象的影响会暂时使我们的星球变暖( 序列号:7/13/23)。
但这不仅是因为地球是一个更热的炉灶;而且是因为地球是一个更热的炉灶。厨师们很忙。急流是控制地球大部分天气的强大风带,一直蜿蜒并被卡住,在地球许多地区上空形成了热空气的隆起。虽然这并不罕见,但一些科学家认为,气候变化可能正在改变随之而来的风的动态。
以下是我们对气候变化如何影响极端高温以及这些潜在危险事件如何发生的了解。
极端热浪的可能性越来越大
让我们从那个热炉灶开始。几十年来,人类通过向大气中排放导致气候变暖的温室气体,导致地球变暖。许多研究人员表示,这使得极端热浪变得更加普遍。
自 2004 年以来,科学家们进行了归因研究,以估计气候变化对特定极端天气的概率和严重程度的影响程度。这些研究本质上是模拟有和没有气候变化的世界,以比较某些类型的极端天气事件发生的频率。
世界天气归因倡议的工作一再表明,气候变化使热浪等极端天气事件更有可能发生,也更加严重( 序列号:4/11/22; 序列号:7/7/21)。
5 月份的一份报告得出结论,由于气候变化,南亚 4 月份出现热浪的可能性至少增加了 30 倍,其中泰国和老挝分别创下了 45.4°C 和 42.9°C 的国家气温新纪录。
另一项研究表明,由于气候变化,非洲北部和欧洲西南部出现不同的热浪,导致部分地区的气温比正常水平高出 20 摄氏度,这种热浪的可能性至少是气候变化的 100 倍。
芝加哥大学大气科学家 Noboru Nakamura 表示,气候变化总体上推动热浪温度升高,但它对最极端事件的发生频率产生了特别强烈的影响。
“过去每 1000 年一次的情况现在可能每 20 年发生一次,”他说。“这仍然是一个罕见的事件,但是……你可以在我们的日常生活中切实感受到这一点。”
热浪是如何形成的
究竟是什么引发了这些夏季的炎热天气,为什么只有某些地区被烤焦了?
答案位于大约 8 至 14 公里高的天空中。在那里,喷射流的平均速度约为每小时 177 公里,但它们的速度可达每小时 400 多公里——比新干线子弹头列车还要快。
这些强大的风通过将高压和低压系统输送到世界各地来控制地球的大部分天气。
急流在大量不同温度的空气相遇的地方形成,在温度对比更强的地方流动得更快。马萨诸塞州法尔茅斯伍德韦尔气候研究中心的大气科学家詹妮弗·弗朗西斯说,当急流吹得强劲时,它们往往会更加平行于赤道。“但是当风力减弱时 …… 然后我们往往会看到急流走这些更大的弯道。”
当急流蜿蜒时,会形成宽阔的波浪,波峰和波谷绵延南北数百公里。北半球和南半球的急流通常在各自的夏季波动更大。由于地轴倾斜,极地地区在夏季接收到更多温暖的阳光,削弱了与热带地区的温度对比。随着波浪的增强,波峰和波谷的高压和低压系统进一步向北和南延伸。有时,这些压力系统会在一个地点停留数天到数周,导致某个地区的天气持续存在。
当高压系统卡在某个区域时,它将空气向下推向表面,压缩并加热空气。高压还驱散了云层,让天空变得晴朗,让炎热的阳光有增无减。这些因素综合起来产生热穹,这种现象会烧焦并经常使景观干燥。

一个例外是海岸线形成的热穹——例如美国墨西哥湾沿岸形成的热穹。由于温暖的空气可以携带更多的水分,因此海洋附近的热穹可能会导致炎热和潮湿的天气,这对人类来说可能是致命的组合( 序列号:7/27/22)。
中村说,压力系统卡住的原因有点神秘,这使得这种现象难以预测。他和一位同事在 2018 年的《 科学 。海浪可能会像堵车的汽车一样被卡住,导致天气停滞不前。
但中村说,这种解释只是理论上的解释,需要更多的证据来验证它。他说,在那之前,这些堵塞的根本机制仍将难以捉摸。
急流的不确定未来
一个相关但同样尚未解决的问题是气候变化可能如何影响未来急流的舞蹈。2012 年,弗朗西斯和一位同事提出,气候变化可能会使强风更加不稳定。
“北极变暖的速度比全球变暖的速度快四倍,”弗朗西斯说。“这意味着南北温差已经越来越弱。”她说,因此,急流可能变得更加不稳定,并且更容易蜿蜒。
但这仍然是“一个备受争议的假设”,中村说,他指出,一些气候模拟表明,在北半球,急流实际上可能会变得不那么波浪状。“对此还没有达成广泛接受的共识,”中村说。
即使急流的命运仍然悬而未决,有一点似乎很清楚:极端热浪不会消失。
