今年冬季极端天气频发与全球气候变化存在显著关联,这种关联主要体现在以下几个方面:
北极放大效应 北极地区变暖速度是全球平均水平的2-4倍(即“北极放大效应”),导致极地冷空气稳定性下降。当极地涡旋(环绕北极的强西风带)减弱或分裂时,冷空气更容易向南侵入中纬度地区,引发寒潮、暴雪等极端事件。
急流波动增强 全球变暖削弱了北极与赤道之间的温度梯度,使高空西风急流(控制天气系统移动的“气流高速公路”)变得蜿蜒曲折。这种波动导致天气系统停滞,延长了极端天气的持续时间。例如,2023年冬季北美“炸弹气旋”和东亚寒潮均与急流的异常波动有关。
海冰减少与海洋变暖 北极海冰面积在2023年创下历史第六低纪录(NSIDC数据),暴露的深色海水吸收更多热量,进一步加剧北极变暖。同时,太平洋、大西洋的异常暖海温通过热力作用影响大气环流,为暴风雪提供更多水汽和能量。
厄尔尼诺事件的叠加影响 2023-2024年正值强厄尔尼诺事件,热带太平洋异常升温改变全球大气环流模式,进一步扰乱中高纬度天气系统。例如,美国东北部的暴风雪与厄尔尼诺引发的急流南移直接相关。
克劳修斯-克拉佩龙方程效应 全球气温每升高1°C,大气持水能力增加约7%。这导致冬季风暴携带更多水汽,引发更强降雪或冻雨。2024年1月中国南方罕见冻雨灾害即是暖湿气流遇冷形成的“过冷水”现象。
“暖北极-冷大陆”模式 北极快速变暖与欧亚大陆冷空气堆积形成强烈对比,加剧气压差(如西伯利亚高压异常增强),推动寒潮深度南下。此类模式在近年研究中被频繁观测(如《自然·通讯》2023年论文)。
冬季极端天气频发是全球气候系统紊乱的局部表现,深层原因在于人类活动排放的温室气体持续改变地球能量平衡。若不加速减排(如将升温控制在1.5°C以内),此类事件将从“异常”变为“常态”,威胁基础设施、农业和生态系统安全。应对路径需兼顾减缓(减排)与适应(如韧性城市建设),以降低复杂气候风险。