39℃+高溫又來了，還沒入伏已成“火爐”，今年夏天為啥這么熱？

這個6月，我國北方許多地區(qū)似乎格外的熱，以北京為例，6月還沒結(jié)束，北京的高溫日數(shù)創(chuàng)新紀錄，截止6月27日，北京南郊觀象臺6月份高溫日數(shù)（最高溫達到或者超過35℃）已經(jīng)達到13天，超過了2000、2018和2020年的12天。

近30天全國最高氣溫實況圖。圖片來源：中央氣象臺

其中，在6月22、23和24日，北京南郊觀象臺溫度分別達到41.1℃、40.3℃和40.0℃，連續(xù)三天最高溫度突破40℃，也創(chuàng)下北京氣象觀測史上首次連續(xù)三天40℃的極端高溫新紀錄。與奧運賽場讓人興奮的新紀錄相反，極端天氣的“新紀錄”讓人一點兒都興奮不起來，因為它往往代表著災(zāi)難和危機。

圖為6月23日北京市民收到的高溫紅色預(yù)警短信，這是2015年以來北京發(fā)布的首個高溫紅色預(yù)警

與此同時，6月份北京的降水量也創(chuàng)下新紀錄，自5月27日那場雨之后，北京一直沒有像樣的降水，在6月1日至6月26日期間，北京觀象臺累計降水量只有1.1毫米，與常年同期值55毫米相比，大幅度減少98%，也遠遠不及2022年同期的50.7毫米。1.1毫米的降水量一般是極端干旱的冬天才有的狀況，出現(xiàn)在夏季6月極其反常。

天氣如此反常，究竟是誰的鍋？

（一）厄爾尼諾是個筐，什么都能往里裝？

極端高溫天氣的出現(xiàn)，與短期的天氣形勢和長期的氣候異常都密切相關(guān)。

在短期天氣方面，高溫期間京津冀受暖氣團控制，在西北-蒙古-華北大范圍有寬廣的高壓脊控制，長時間晴熱，加之夏至節(jié)氣之后白晝時間最長，有利于維持高溫天氣。與此同時，這段時間我國南方正處于梅雨期，雨帶長期維持在兩廣到長江流域，向北方的水汽輸送受阻，北晴南雨，形成我國一年中特有的北方溫度比南方溫度高的時期。

在較長時間尺度上，氣候異常被提的最多的概念就是厄爾尼諾和全球變暖，尤其是厄爾尼諾，業(yè)界有個開玩笑的話，“厄爾尼諾是個筐，什么都可以往進裝”，厄爾尼諾是攪動全球氣候異常的“熊孩子”，過去幾年非洲鬧蝗災(zāi)、澳大利亞山火燃燒等異常事件，背后都有這個熊孩子的身影。

具體到東亞地區(qū)，厄爾尼諾出現(xiàn)的時候，東亞季風(fēng)偏弱，雨帶北上乏力，步履蹣跚，因此，今年江南和長江中下游地區(qū)的梅雨季開始偏晚，在6月18日前后入梅，在江南地區(qū)比常年平均（6月9日）偏晚近10天，在長江中下游地區(qū)比常年平均（6月14日）偏晚4天左右。雨帶維持在南方地區(qū)，對北方而言，以晴好天氣為主，自然加劇北方的高溫和干旱狀況。

然而，厄爾尼諾對我國氣候的影響比較復(fù)雜，以極端高溫為例，過去三次超級厄爾尼諾分別發(fā)生于1982/83、1997/98和2015/16,無論是厄爾尼諾發(fā)展年（1982、1997、2015），還是厄爾尼諾衰減年（1983、1998、2016），以北京為例，6月份和夏季的高溫日數(shù)都并未創(chuàng)紀錄，僅維持在平均值（6月約4天，夏季約11天）左右。在降雨量方面，上述厄爾尼諾發(fā)展年和厄爾尼諾衰減年也未出現(xiàn)極端干旱的狀況。事實上，像2023年6月份這樣平均降水僅有1.1毫米的狀況是北京有觀測記錄以來的最少值，其成因還需科研人員深入分析，單以厄爾尼諾并不能解釋這種極端狀況。

（二）東亞季風(fēng)像人群中被擠來擠去的小孩，行動軌跡復(fù)雜多變

東亞地區(qū)橫跨中緯度地區(qū)，氣候波動除了受熱帶地區(qū)海洋熱力狀況的影響之外，還受高緯度系統(tǒng)的影響，另外，東亞氣候還受季風(fēng)異常和高大的青藏高原的影響，因此，影響因子除了厄爾尼諾和南方濤動（ENSO）、還有西北太平洋暖池熱力狀況、印度洋海溫、青藏高原冬春雪蓋、北極海冰、北大西洋海溫狀況、歐亞環(huán)流等因子。

受多重因子的影響，東亞季風(fēng)就像人群中被擠來擠去的小朋友一樣，很有可能會偏離原來的方向，行動軌跡復(fù)雜多變，因此東亞季風(fēng)氣候就像“小說中的愛情一樣，是個永恒而迷人的話題”，其異常變化的機理研究向來是我國氣候研究的核心問題。

另外，就像“世上沒有兩片完全相同的樹葉”,造成氣候異常的各因子本身也存在變化，每個事件并不完全相同，其共同影響就具有多樣性。

例如同樣是厄爾尼諾事件，每次厄爾尼諾的強度、空間分布等都有所差別，其影響就有所差別，尤其是厄爾尼諾發(fā)生在赤道中東太平洋，距離我國萬里之遙，厄爾尼諾異常擾動的空間范圍往往大于我國長江和淮河流域的距離（約200多千米）,甚至大于長江與黃河流域的距離（約500多千米），每次厄爾尼諾事件對我國的影響也有所不同。

過去三年全球氣候遭遇了罕見的三重拉尼娜現(xiàn)象，連續(xù)三個冬季，2020/21，2021/22，2022/23赤道中東太平洋均維持偏冷的海溫狀態(tài)，然而這三年我國夏季的氣候千差萬別。

2020年我國長江流域遭遇1998年以來最強暴雨和洪澇災(zāi)害，淮河王家壩開閘分洪、新安江水庫九孔泄洪；而2022年長江流域有觀測記錄以來最嚴重的干旱和高溫，鄱陽湖和洞庭湖汛期反枯，川渝地區(qū)干旱疊加干旱、缺水、缺電，并遭遇山火燃燒；2021年長江流域并無大災(zāi)，但是河南鄭州發(fā)生“720”特大暴雨，北京遭遇最多雨日的9月，山西在國慶期間遭遇嚴重秋汛。

因此，同樣的氣候影響因子，其造成的結(jié)果差別非常大，厄爾尼諾這個“筐”并不好用。

值得注意到是，盡管世界氣象組織（WMO）和國內(nèi)外各氣象部門預(yù)測厄爾尼諾現(xiàn)象即將發(fā)生，但是目前還沒有最終確定厄爾尼諾現(xiàn)象“已經(jīng)發(fā)生”。

例如5月3日世界氣象組織發(fā)布評估報告，指出今年5月至7月，從中性狀態(tài)過渡到厄爾尼諾現(xiàn)象的可能性為60%，6月至8月可能性將增加到約70%，7月至9月將增加到約80%。以上都是可能性，而不是宣告厄爾尼諾已經(jīng)發(fā)生。

這是因為厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的條件是赤道中東太平洋（常用NINO3.4海區(qū)）連續(xù)3個月海溫異常超過0.5℃以上。目前僅5月份和6月份數(shù)據(jù)滿足超過0.5℃標準，距離連續(xù)3個月還差時間。在歷史記錄中也有厄爾尼諾“虛晃一槍”的事件，即赤道中東太平洋海溫在春夏短暫偏高，但是在秋冬恢復(fù)為中性，例如1980年和1993年都是在春夏之交海溫異常超過了0.5℃，但是在秋季和冬季都回復(fù)為中性狀態(tài)，這些都不能算作是厄爾尼諾事件。

即使屆時5月、6月和7月三個月連續(xù)三個月海溫異常都超過0.5℃以上，而如果秋季和冬季海溫異常掉頭，年底時候海溫異常不超過0.5℃以上，也不能算作是一次厄爾尼諾事件，因此，目前信誓旦旦說已經(jīng)發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象的人，是對WMO所述的可能性理解有誤。

NINO3.4海區(qū)海溫異常（實線）和預(yù)測（虛線），圖片來自中國科學(xué)院大氣物理研究所FGOALS-f2天氣-氣候動力集合預(yù)報展示平臺（http://project.lasg.ac.cn/FGOALS_f2-S2S/index.php?Var=P-Enso ）

（三）極端天氣這顆“骰子”究竟被誰動了手腳？

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創(chuàng)紀錄極端高溫的反復(fù)出現(xiàn)是全球變暖的必然結(jié)果。

根據(jù)2023年4月21日世界氣象組織（WMO）發(fā)布的年度氣候報告，2022年的全球溫度比工業(yè)化前的1850-1900年高1.15°C，過去8年成為有觀測記錄以來最熱的8年?！按蠛訚q水小河滿”，全球溫度升高地區(qū)溫度自然隨之漲高，如果把今年6月每天溫度減去1.15°C，其氣溫在歷史資料里并不極端。

如何分析全球變暖對某一次極端天氣事件的影響，在過去20年里，氣候科學(xué)界發(fā)展起了“極端天氣監(jiān)測與歸因”的成熟方法。

思路并不復(fù)雜，假如擲普通的骰子，得到最大值6的概率是六分之一，如果你某次擲出6，可以將其歸為隨機的運氣，但是如果擲很多次，出現(xiàn)6的概率遠遠大于六分之一，這時候就不能將其歸因為運氣，很有可能是骰子本身被做過手腳。極端天氣也一樣，對有全球變暖和沒有全球變暖分別進行模擬，如果有全球變暖的模擬中，出現(xiàn)某種極端天氣的概率大大提高，就不能將其歸因于隨機性（非線性）的天氣過程，而是全球日益變暖改變了這種極端天氣出現(xiàn)的概率。

2004年，英國氣象局Hadley中心Peter Stott等人在Nature上發(fā)表文章，對2003年歐洲極端高溫天氣進行歸因分析，這次極端高溫天氣在歐洲導(dǎo)致7萬多人死亡。他們的分析指出，由于全球變暖，2003年這樣的極端高溫天氣出現(xiàn)的可能性翻番，因此，極端高溫天氣的“骰子”已經(jīng)被全球變暖所改變，當出現(xiàn)這樣的極端高溫天氣時，就不能看做是純粹的隨機天氣過程所產(chǎn)生。

過去幾年，國際天氣歸因小組（WWA）對全球極端干旱、高溫、暴雨、寒潮和風(fēng)暴進行了歸因分析，發(fā)現(xiàn)全球各種極端天氣幾乎都能找到全球變暖的影子，例如2022年8月，倫敦最高溫度超過40℃，2021年6月底，加拿大立頓（Lytton）最高溫度達到49.6℃，分析表明，在沒有全球變暖的時候，這樣的事件幾乎不可能發(fā)生。2022年3月，南亞印度和巴基斯坦的極端高溫破122年的歷史紀錄，模擬分析表明，氣候變化讓這樣的事件發(fā)生概率增加了30倍，這個可是個被深度改造過的極端高溫“骰子”。

全球變暖帶來的不光是極端高溫，還有“全件套”的災(zāi)害。全球變暖帶來重要的“濕變濕，干變干”效應(yīng)，即原本濕潤的地區(qū)降水會更多，原本干旱的地區(qū)會更加干旱；在季節(jié)方面，濕潤多雨的季節(jié)洪澇更嚴重，干旱少雨的季節(jié)干旱更加嚴重。

具體過程和影響區(qū)域很復(fù)雜，一個簡單的解釋是，當氣溫升高時，大氣中能容納更多的水汽（飽和比濕增加），因此當發(fā)生暴雨的時候，大氣中水汽更多，所以導(dǎo)致更劇烈的降水；而當未發(fā)生降雨時，因為空氣中能容納更多的水汽，空氣更不容易飽和，所以更容易導(dǎo)致干旱高溫。

很多人有被水蒸氣燙傷的經(jīng)歷，知道水蒸氣從氣態(tài)凝結(jié)為液態(tài)時會釋放出大量熱量（凝結(jié)潛熱），在降雨發(fā)生時，因為大氣中水汽更多，凝結(jié)釋放出的熱量也更多，因此強對流天氣就來的更加暴虐，與之對應(yīng)的龍卷、冰雹、大風(fēng)、雷電、暴雨、洪澇等現(xiàn)象就更加嚴重。

根據(jù)聯(lián)合國防災(zāi)減災(zāi)署《災(zāi)害造成的人類損失2000-2019》，過去20年，極端高溫事件大幅度增加了232%，洪澇災(zāi)害增加134%、風(fēng)暴增加97%，山火燃燒增加46%，干旱事件增加29%，全球天氣正在日益極端化。

根據(jù)中科院大氣所對2021年河南鄭州“720”特大暴雨的歸因分析，氣候變暖和變濕使得河南暴雨的發(fā)生概率翻番，降雨強度增加了大約7.5%，不要小看這7.5%，這可能就是導(dǎo)致最嚴重災(zāi)難的那多余的降水。

而到本世紀末，如果按照中等排放情形來估計，降水強度還會再增加21.9%，概率再增加4倍，鄭州暴雨這樣的極端暴雨也是一個被全球變暖深度改造過的“骰子”。

極端天氣的歸因分析有潛在的法律應(yīng)用前景，之前個人遭遇極端天氣被看做是“運氣不好”，或者是個人疏忽，沒有注意天氣預(yù)報和預(yù)警，現(xiàn)在歸因分析告訴大家，這樣的極端天氣本不會產(chǎn)生，是人為溫室氣體排放導(dǎo)致全球變暖促成的，全球變暖讓某種極端天氣產(chǎn)生的概率和強度都大幅度增加。因此受某極端天氣損害的個人和組織，可以據(jù)此向造成全球變化的組織和國家索賠。

2022年埃及沙姆沙耶赫氣候大會（COP27）期間，“損失與損害”（Loss and Damage）首次被列入官方議題，討論那些有歷史排放責任的富裕國家，是否需要對受全球變暖影響的脆弱國家進行氣候賠償，會議設(shè)立“損失與損害”基金，這是全球走向氣候正義的重要一步。

隨著北半球夏季的到來，極端高溫肆虐將成為常態(tài)，世界氣象組織呼吁各國早預(yù)警、早行動。對于各級政府和管理部門而言，除了提供天氣預(yù)警和預(yù)報，還需要多關(guān)注弱勢人群、戶外和高溫天氣勞動者的權(quán)益，提供公共的避熱中心，尤其是在高溫橙色和紅色預(yù)警期間，開放公共活動中心、政府部門、圖書館等，使得戶外工作者能避開正中午最酷熱的天氣。對于公眾而言，則需要關(guān)注各種預(yù)報和預(yù)警信息，并及時更新最新預(yù)報和預(yù)警，從而減少中暑風(fēng)險。

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出品：科普中國

作者：魏科，中國科學(xué)院大氣物理研究所

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