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气候谜题:全球变暖停滞?

时间:2024-04-24

刘毅++英杰++丁慧娜

科学家们认为,尽管从日前来看,全球气候变暖“停滞”的观点并不完全符合实际,但还是十分有意义的,它提醒人们:1999年后的10年时间里,全球除北极以外地区,平均温度没有增加。这可能是受到了海洋变冷和太阳活动减弱等自然现象的影响。

跨越2015年和2016年的这个冬天,比过去的数十年来得更凌厉了些。人们刷新了关于寒冷的记忆,对北方冻裂的水管无可奈何,对南方的飞雪连天又报以“少见多怪”的狂喜。

自2015年大寒节气开始,中国大部分地区开启了“冰河模式”。此前一段时间,新疆、内蒙古、东北地区的一些地方已经遭遇了寒潮暴雪天气。在美国东部地区,一场几十年来最早的暴风雪导致几个州宣布进入紧急状态,至少20人死亡。

同时,北美、欧洲等地遭遇暴风雪袭击,多地发出橙色预警,韩国更是遭遇30年来首次极寒天气,进入“速冻”模式。

出乎意料的寒冷让人们忘记了不久前的“暖冬”预测,全球气候变暖是否真的自此停滞?科学家们如何解释?

极寒天气引发变暖停滞猜疑

“北极居然比北京还暖和”“哈尔滨市民泼热水瞬间结冰”“广东人的朋友圈下了一场最费流量的雪”……

2015年1月下旬,大寒刚过,大半个中国已然进入了“三九四九冰上走”的严寒季,各地历史同期最低温度一次次被刷新。与此同时,暴风雪袭击北美、欧洲多国:纽约市积雪达到70厘米,超市生活物资遭抢购;在欧洲罗马尼亚的绝大多数地区,从1月18日起整整一周时间,一直处于严寒黄色警报之中。其间,布加勒斯特最低温度一度降至零下24℃,而罗马尼亚中部地区最低温度降至零下29℃。为抵抗寒流,罗马尼亚全国多地宣布中小学停课;几乎在同时,韩国也遭遇了“超强寒流”,境内大部分地区经历了十几年来的最低温,首尔市的体感温度突破零下20℃。

然而,这并非是全球第一次关注极寒天气。

早在3年前的冬天,寒流袭击北美洲、欧洲和亚洲地区时,就有国际权威专家称,全球气候变暖已经停止,气温开始逐渐变冷。而当时席卷北半球的酷寒,被认为只是全球天气变冷的开端。专家们预测这样的酷寒可能会持续30年。

但质疑的声音随之而来,有专家分析,北半球的北美洲、欧洲和亚洲地区遭遇寒冬并不能得出全球变冷的结论,而是因为北半球出现了气象颠倒的情况。

其实,在气象学界,“全球变暖已经停止”的说法已提出多年。早在2009年就有学者提出,在1999~2008年的近10年间,全球平均温度没有继续上升,全球变暖出现停滞现象,这一结论得到了一些科学家的支持。

2013年,各国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组发布了第五次气候变化科学评估报告,报告认为由于人类排放的持续增加,全球正在变暖且会持续下去,但报告也承认了一个让人不得不注意的事实:在模拟气温变化的114个地球模式中,有111个模式未能成功模拟出近15年(1998~2013)来全球气候变暖停滞的现象。

尽管在IPCC的专家们看来,这15年的观察区间对地球气候的长期变化来说意义不大,但科学界仍坚持有必要对这一现象做出必要的说明。

这种对比差别也引起了媒体的广泛关注,尤其是在同一时期,全球人类活动产生的温室气体排放不减反增的情况下。

2013年,英国气象厅也发布了相关报告,讨论变暖停滞这一现象。

从他们提供的图表可以看出,在所谓的“停滞期”,海表温度略有下降趋势,陆地温度则有微弱上升,综合这两个温度而产生的全球平均温度基本持平,这就是“全球变暖停滞说”引发关注的原因。

尽管这种说法提出后就不断受到质疑,而且多数气象科学家相信,即便有“停滞”的出现,全球变暖的长期趋势也不会改变。

“停滞”现象的三大诱因

对于“全球变暖停滞说”,近年来,科学家们给出了一些科学分析。

政府间气候变化专门委员会从太阳辐射的波动、大气污染和火山等3个方面进行了解释,他们认为这3个原因都异乎寻常地影响了气温。另外一些专家、学者及组织则从其他角度进行了解释。总体来说,学界将气候变暖停滞现象主要归结于3个因素:太阳、大气气溶胶微粒和海洋。

一般来说,太阳释放的能量,会以11年为周期起伏,但从2000年开始,太阳活动似乎进入了一个漫长的平稳期。就目前来看,太阳在这个周期内释放的最大能量,是近100年来的最小峰值。

另一个可能会抑制地球变暖趋势的因素,是大气气溶胶微粒数量的意外上升,这种大气微粒会把阳光反射回太空,就好像层层巨大的屏障,阻挡了阳光对大气的加热。科学家推测,过去16年间,火山活动将大量微粒释放到大气中,从而抑制了全球气温的上升。

然而,也有不少研究指出,以上两种因素的影响其实可能并不像人们想的那么大。

美国专家特伦贝斯通过查看卫星观测数据,分析地球上能量的进出,来研究太阳活动和大气气溶胶微粒对全球气候的影响。据他测算,气溶胶微粒和太阳活动最多只能解释20%的升温差异。也就是说,绝大部分的升温差异,可能要归因于海洋——在地球上,海洋就像一块巨大的海绵一样吞吐着热量。

2014年7月,中美科学家联合在美国期刊《科学》上发布报告称,因为热量被存储到了大西洋和南大洋(南冰洋)深处,这让变暖减缓现象还将持续15年左右。

科学家们认为,尽管从日前来看,全球气候变暖“停滞”的观点并不完全符合实际,但还是十分有意义的,它提醒人们:1999年后的10年时间里,全球除北极以外地区,平均温度没有增加。这可能是受到了海洋变冷和太阳活动减弱等自然现象的影响。

“停滞说”的反证

“全球变暖在时间上并不是均匀的,有相对的冷期,但总体的趋势是上升的。”在中国气候专家丁一汇院士看来,全球气候变化的基本特征表现为全球变暖,1906年至2005年期间,全球地表平均温度上升了0.74℃。但是,全球变暖说的是一种平均趋势,在这个过程中还受到其他因素的影响,造成了年际(不同年份)的波动和年代际(10年周期)的波动。

在接受记者采访时,丁一汇详细分析了百余年来,全球温度的年代际波动规律。全球地表平均气温的趋势是上升的,但它是在多次长、短周期的波动中不断上升的。

而要确定气候变化是否发生了真正的变迁或变动,至少需要考察30年的平均值变化。如果前30年和后30年的平均值发生了显著的升高或降低,那么可以认为是气候发生了明显变化或转折。这是世界气象组织确定的、气候变化科学家所遵循的一个时间尺度。这样才能对气候变化发生的情况进行统一的比较。

科学家曾计算出198l~2010年30年的气候平均值,并和此前30年(195l~1980年)的平均值进行比较,结果显示,趋势仍然是增暖的,其增暖速率在每10年0.19℃左右,与过去40~50年的增暖速率值是一致的。科学家们据此认为,得出气候变暖停滞或减弱的结论,为时尚早。

另一方面,把1999~2010年全球平均地表温度的地理分布图绘制出来,同样可以看出,全球绝大部分地区都是明显的变暖区,而中高纬度和北极地区是最暖的。

寒冷天气间或出现

“在全球气候变暖的大背景下,寒冷天气在总体趋势上是减少的,但也不能排除在某些时间、某些地区会发生冷的事件。长远来看,气候变暖的长期趋势没有发生根本性改变,应该采取积极的应对方针和战略。值得我们关注的是,在普遍比较暖的大背景下,突发一次冷的事件,其影响可能会更为严重。”中国气象局国家气候中心副主任、清华大学地球系统科学研究中心教授罗勇表示。

历史观测数据表明,这种变暖减缓的现象在上世纪50年代至70年代也曾发生过,还曾引发地球是否开始进入小冰期的担忧。

中国海洋大学教授陈显尧和美国华盛顿大学教授董家杰提出,类似事件以30年左右为周期交替出现。“按照已经过去大约15年计算,地球表面变暖减缓的时间可能会再持续15年左右”,此后地球有可能再次加速变暖。

陈显尧表示:“需要说明的是,我们的研究只是根据历史观测做出的一种估计,由于观测时间有限,我们很难认定未来会发生怎样的变化。”

中科院院士泰大河认为,温度上升是一个很复杂的关系,有各种因素使它上升,亦有各种因素使它下降。所以温度变化总是在平衡当中体现上升的快和慢,但是总的趋势是上升。尽管此前有科学家质疑,自1998年以来,全球气候变暖“停滞”,但事实并非如此。2005年和2010年全球地表平均气温仍比1998年高出0.04℃和0.05℃,2014年更是高了0.07℃。2014年最热年无疑证实了全球气候变暖的事实。

2008年英国《自然》周刊发表的一篇研究报告认为,由于气候的自然变异抵消了人为的温室气体排放造成的气温上升,预计全球变暖的趋势会暂时经历“停滞期”,但2015年之后全球变暖的速度将会加剧。

而丁一汇认为,目前还难以确定今后全球变暖的速度是否加剧;如果仅从温室气体的增温效应看,全球变暖的效应会加速,但还存在其他不确定因素:除了全球温室气体减排的努力状况外,尚难确定海洋等产生的升温或降温作用到底有多大,也就是说自然因素在多大程度上减弱或抵消人类活动的影响,尚不确定。

极寒或由全球变暖引发

在科学家看来,人们有一个普遍认识误区,即全球变暖就必然表现为气温升高。研究发现,全球变暖既可能导致气温升高,也可能造成气温下降,而且波动幅度较大。简言之,就是会导致极端天气事件明显增多。德国波茨坦气候影响研究所教授斯蒂芬·拉姆斯多夫分析说,由于气候变暖,北极冰盖的体积在近30年里减少了20%,极地海洋一旦缺少冰层覆盖,其海面相对温暖的空气就会向寒冷的高空移动,影响极地大气循环,其结果是极地冷空气在高压系统推动下,向北半球大陆地区进发,导致当地气温骤降。

通俗地说,就是气候变暖使极地的大气循环产生了变化,反而使极地冷空气挪了窝,让生活在北半球广袤大陆上的人们,分享了北极熊的寒冷。

拉姆斯多夫进一步形象地说明了这一现象:“如今随着海冰融化,北冰洋海水的温度高于上空的空气,整个海洋就如一台加热器,加速了巴伦支海周边高压气候系统的形成,而后果就是寒冷空气吹向欧洲。”

日本海洋研究开发机构的研究人员分析日本气象厅数据发现,当巴伦支海的海冰面积减少时,低气压的行进路线会从正常情况下的西伯利亚沿海向北推进至北冰洋沿岸。其结果是低气压携带的暖空气无法进入西伯利亚地区,西伯利亚高压范围扩大到北冰洋沿岸。

这种气压分布的变化一方面促进了北冰洋上的持续变暖,另一方面也使西伯利亚地区更容易寒冷。这就解释了,当巴伦支海的海冰覆盖在气候变暖的情况下大幅下降时,日本却出现了暴雪及大规模寒潮,比如2005年到2006年的寒冬。

(李娜荐自《环球》)

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