嘉宾：中国工程院院士 中国气象局国家气候中心研究员 丁一汇

　　记者：中国气象报  徐丽娜

全球变暖的舞台上极端天气事件将愈加突出

　　在全球变暖的大背景下，极端天气气候事件会越来越多。从气候描述的角度看，任何一个气象要素的变化，都有一个平均值和平均值的偏差，两个缺一不可。如果平均值不变，平均值的偏差幅度变大，也说明气候发生了明显变化。现在，在一定的时间尺度内，原本百年一遇的天气事件或许变为几十年一遇，重现期开始缩短，气候变化曲线的振荡幅度就会变大，就意味着极端天气、气候事件发生的风险会变大。

　　气候变暖，天气、气候事件多向极端化方向发展。比如气候变暖，水循环速度加快，一方面海洋蒸发增加，大量水汽被输送到陆地，在有利的天气条件下，暴雨出现的概率大大增加；另一方面，地面蒸发量增加，如果无法及时得到水补给，就会出现干旱。

“北极涛动”和非正常“厄尔尼诺”导致今冬极端冷事件偏早、持续、频繁发生

　　今年冷空气暴发之所以如此偏早、持续、频繁，主要有两大原因：

　　第一，“北极涛动”出现负位相。从本世纪初开始，北极涛动的正位相开始逐步减弱，向负位相方向发展，即极地气压逐步升高，低压变高压异常。如此一来，原本仅在极地附近绕西风带活动的极地冷空气开始向南蔓延，即通常所谓的寒流。正是此次北极涛动突然出现负位相，致使极地寒流向南沿三条路径侵袭了北美东部，特别是在北美的东南部；北欧和西欧，包括英国在内；东亚，特别是东北亚。

　　第二，非正常的“厄尔尼诺”。根据2009年7月至11月的气候特征分析，2009年应该是一个厄尔尼诺年，但是进入12月后，赤道太平洋的增温中心并没有像原先预测的那样移向中、东太平洋地区，而是停留在了中太平洋，致使西太平洋海洋的海温没有出现偏低现象，偏暖的海温增加大气对流的活跃性，云量增加。这种厄尔尼诺的异常变化导致极地冷涡分裂并长时间偏南，无法尽快返回极地。

　　12月21日，在德国慕尼黑，车辆在大雪覆盖的道路上缓缓前行。由于持续降雪，德国大部分地区最低气温都在零下10摄氏度左右，严寒和降雪天气已造成部分公路、铁路和航空运输瘫痪。 新华社/路透

“北极涛动”原因之一是平流层的爆发性增温

　　为何此次北极涛动突然变成了负位相？大家仍在深入研究探讨，但至少原因之一是来自平流层大气的变化。

　　观测资料显示，在这次冷冬出现之前，平流层在11月初和12月初产生了两次大的爆发性增温。特别是12月初平流层的爆发性增温使暖高压到达极地，将冷涡切分成几股，迫使冷涡流向纬度偏低地区。此后，美国、英国、法国、德国和中国、韩国等上演了一幕幕暴风雪灾害。

　　至于平流层变化背后的原因仍需要进一步的科学研究。

“假厄尔尼诺”增加了气候预测的难度

　　科学家认为这种“厄尔尼诺”其实是“假厄尔尼诺”，即看似为厄尔尼诺年，但实际上不完全是厄尔尼诺年。这种异常的厄尔尼诺非常类似于拉尼娜。如此一来，原本就属异常的厄尔尼诺现象本身也变得异常，这就使气候预测增加了复杂性。

　　目前赤道太平洋的增温中心已经从中太平洋开始移向东太平洋。据国家气候中心预测，极地冷涡未来强度会逐渐减弱，经过1月下旬的过渡期，当2月份赤道太平洋增温中心到达东太平洋正常位置时，气候会重新回归偏暖的状态。

“冷插曲”难以改变年平均温度，也更难改变气候变暖的趋势

　　近十年中，在我国气候变化的“暖调”中，出现了三首意外的“冷插曲”，记忆深刻：

　　插曲一：2004/2005年冬季中国出现了两次大范围寒潮过程（12月22日～1月1日和2月14～21日）,造成长时期的降温和严寒天气,改变了从1986年以来中国大部分地区连续出现18个暖冬的局面，人们难以适应。寒潮事件的强冷空气来自欧亚北部和北极地区的高纬平流层下部与对流层上部。在寒潮爆发前期，高位涡强冷空气传播到贝加尔湖南侧，并被来自低纬度的低位涡空气所切断，在欧亚地区形成北部低位涡（阻塞高压）南部高位涡（低涡）的偶极型环流。随着低位涡的减弱消亡，高位涡强冷空气沿高原北侧向东南方向移动，当高位涡中心移到中国东部地区，高位涡空气柱在垂直方向上强烈向下伸展，使得气柱的气旋性涡度加强，东亚大槽迅速加深，引起寒潮的爆发。

　　插曲二：2008年1月南方冰冻雨雪天气。主要是因为冷空气连续四次从新疆入境后沿青藏高原经河南安徽南下，与从孟加拉湾、南海等输送到陆地的水汽在长江和长江以南交汇，形成了冻雨。

　　插曲三：今年冬季华北等地寒潮暴雪天气。主要成因是偏北冷空气（冷高压）直接从北方入境，并很快向东南进入了黄渤海区域，形成东风回流，最后以非常短的路径，把海洋上的水汽输送到陆地，与北下的冷空气交汇在华北、东北及安徽、山东等地。充沛的水汽加之北方寒冷的温度，就形成了大到暴雪。

　　根据资料统计，尽管今年我国冬雪比常年偏早一个月，12月份多地低温又打破历史记录，但是以全年平均温度来比，2009年确定无疑是个暖冬之年，并位列1951年以来的第四个暖年（1998年、2007年、2008年）。可以看出，每年冬季冷空气的情况和造成的影响都会不同。这些“冷插曲”并不能说明全国大部属于寒冬，只是极端冷的天气、气候事件而已。一次冷事件很难从根本上改变年平均温度变化，也更难改变气候变暖的趋势。

　　12月21日，一位妇女从乌克兰首都基辅的一座教堂旁走过。乌克兰卫生部门当日发布消息说，连续5天的强降雪天气已经造成27人冻死。 新华社/路透

是否进入“微冰河期”还很难定论

　　未来世界会不会进入“微冰河期”？今天回答这个问题还很难。气候变化是个很复杂的科学问题，影响气候变化的因子非常多，忽略任何一个因子，都可能会影响预测的准确性。影响气候变化的因子主要有三大类：

　　第一类是人类活动。近百年来，人类活动带来的温室气体排放所产生温室效应是气候变暖的重要原因之一。

　　第二类是自然外强迫，主要是指太阳活动和火山活动。太阳活动是11年周期，太阳黑子多的时候，地球收到的能量就比较多，温度就会上升。反之亦然。火山爆发喷发出大量的颗粒物，最重要的是硫化物颗粒物，能够反射太阳光，地球温度就会降低。

　　第三类是气候系统内部的变化。大气圈，海洋圈，生物圈，陆地圈，冰雪圈这五个圈层组成了气候系统。这五个圈层自身变化和相互作用变化都叫做内部变化。这种变化关系是非常复杂，甚至微妙的关系。其中最困难的莫属于这几个圈层之间的相互作用，即内部的耦合变异。这也是气候预测之所以非常难的原因。

　　自1998年以后，太阳活动属于小M年，辐射总量极低；火山爆发频繁，太阳热量被气溶胶反射；北极涛动正位相逐步减弱；赤道中东太平洋温度下降。尽管这四个指标皆为负值，削弱了增温的趋势，无法达到1998年的峰值，但是仍处在高峰的位置。所以气象史上讲，最近十年的温度，仍然是1851年以来，是第五个最暖的十年。

　　所以总体来讲，温度变化是曲线而非直线，是叠加了正负因素波动的上升变化。这个波动从1900年到现在有两正两负，即1920到1940年代、1980到1990年代两个高峰，1900到1920年代、1950到1970年代两个低峰。

　　从三类因素分析来看，按照平均60年的周期算，以1998为界，预计未来十几年气候仍然继续变暖，但遭遇冷事件的风险增加了，冷事件造成的灾害影响可能会越来越大。比如本世纪以来的三次“冷插曲”正反映了这一特点。那么这个波动究竟会持续多长时间？这是气候研究的一个挑战，仍需要综合考虑、分析自然的因素和人类活动因素的多重影响作用，才能得出更准确的气候预测。

气候变化研究的三大不确定性

　　第一，资料的不确定性。1750年就是工业化使二氧化碳排放量迅速增加，但真正使用温度计测量是从18世纪中期开始的，在这之前全球也只有四个站的数据，显然不能代表全球温度。19世纪中叶以后，全球温度计测量才慢慢增多。所以许多研究有时不得不依靠代用资料。总体来看，1900年之前，由于资料观测很少，分歧很大。

　　第二个监测和归因的不确定性。气候变化究竟归因于人类活动影响还是自然因素影响，或者归因于自然因素的哪一因素影响是很难的问题，也是大家经常争议的问题。IPCC把最近50年的温度上升主要归因于人类活动。

　　第三，IPCC关于未来100年的气候预测有很大的不确定性。未来人口、技术、环保等问题发展趋势的不明朗，使得有人质疑关于未来100年的预测结论还能够作为决策者的主要科学支柱。其实这种预测主要是给决策者各种可能的情景和发展的范围，未来究竟如何，关键是看各国采取什么减排手段、减排力度如何。

气候变暖和二氧化碳浓度增加孰因孰果

　　排放的二氧化碳，50～60%被海洋和陆地的生态系统所吸收，剩余部分即为大气的二氧化碳浓度。气候变暖可以使得海洋的吸收能力减弱，生态系统吸收能力的变化又影响到了大气中的二氧化碳浓度，大气的二氧化碳浓度又会通过反馈作用进一步驱动气候变暖。

　　本源究竟为何，二氧化碳的反馈作用究竟是正是负，正负的范围又有多大？都有不同的论断。现在全球14个模式中大部分模式认为温室气体的反馈作用是正反馈。其实，最终这种因果变化会逐渐统一。

　　在全球23个模式里，不同国家、地区的干旱、暴雨等情况都可被模式演算。比如在IPCC的评估报告中还演算出了2050年的高温天数。但是未来影响气候的三大类因子变幻难测，气候预测依然难度很大。在全球气候变暖已是相对不争事实的情况下，最应该关注的是如何应对极端灾害性天气气候事件，尽快适应气候变化。

　　气候究竟如何变化？这个问题诞生以来，就有带来了不同的声音。所以，气候变暖理论中的温室效应理论、云作用理论、反馈作用理论以及年代际与气候变暖的相互作用等理论一直都在不断充实发展，也不断被质疑。科学无止境，科学的争议亦无止境，许多问题都需要慢慢深入研究。温室效应的理论成立，气候变暖的观点也就能成立。

　　总之，气候变暖的趋势不会变，自然灾害仍会频繁发生。科学家关于温室效应的研究已经进行了将近200年，在多种模式演练和其他星球的比较研究中，温室效应理论已比较成熟。刚刚结束的哥本哈根气候大会讨论减排问题，目的就在于减缓气候的变化幅度，降低灾害风险，使人类能够适应变化的幅度。

（责任编辑：马峰波）