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氣候謎題:全球變暖停滯?

2016-05-06 10:17劉毅英杰丁慧娜
東西南北 2016年8期
關鍵詞:氣候科學家

劉毅++英杰++丁慧娜

科學家們認為,盡管從日前來看,全球氣候變暖“停滯”的觀點并不完全符合實際,但還是十分有意義的,它提醒人們:1999年后的10年時間里,全球除北極以外地區,平均溫度沒有增加。這可能是受到了海洋變冷和太陽活動減弱等自然現象的影響。

跨越2015年和2016年的這個冬天,比過去的數十年來得更凌厲了些。人們刷新了關于寒冷的記憶,對北方凍裂的水管無可奈何,對南方的飛雪連天又報以“少見多怪”的狂喜。

自2015年大寒節氣開始,中國大部分地區開啟了“冰河模式”。此前一段時間,新疆、內蒙古、東北地區的一些地方已經遭遇了寒潮暴雪天氣。在美國東部地區,一場幾十年來最早的暴風雪導致幾個州宣布進入緊急狀態,至少20人死亡。

同時,北美、歐洲等地遭遇暴風雪襲擊,多地發出橙色預警,韓國更是遭遇30年來首次極寒天氣,進入“速凍”模式。

出乎意料的寒冷讓人們忘記了不久前的“暖冬”預測,全球氣候變暖是否真的自此停滯?科學家們如何解釋?

極寒天氣引發變暖停滯猜疑

“北極居然比北京還暖和”“哈爾濱市民潑熱水瞬間結冰”“廣東人的朋友圈下了一場最費流量的雪”……

2015年1月下旬,大寒剛過,大半個中國已然進入了“三九四九冰上走”的嚴寒季,各地歷史同期最低溫度一次次被刷新。與此同時,暴風雪襲擊北美、歐洲多國:紐約市積雪達到70厘米,超市生活物資遭搶購;在歐洲羅馬尼亞的絕大多數地區,從1月18日起整整一周時間,一直處于嚴寒黃色警報之中。其間,布加勒斯特最低溫度一度降至零下24℃,而羅馬尼亞中部地區最低溫度降至零下29℃。為抵抗寒流,羅馬尼亞全國多地宣布中小學停課;幾乎在同時,韓國也遭遇了“超強寒流”,境內大部分地區經歷了十幾年來的最低溫,首爾市的體感溫度突破零下20℃。

然而,這并非是全球第一次關注極寒天氣。

早在3年前的冬天,寒流襲擊北美洲、歐洲和亞洲地區時,就有國際權威專家稱,全球氣候變暖已經停止,氣溫開始逐漸變冷。而當時席卷北半球的酷寒,被認為只是全球天氣變冷的開端。專家們預測這樣的酷寒可能會持續30年。

但質疑的聲音隨之而來,有專家分析,北半球的北美洲、歐洲和亞洲地區遭遇寒冬并不能得出全球變冷的結論,而是因為北半球出現了氣象顛倒的情況。

其實,在氣象學界,“全球變暖已經停止”的說法已提出多年。早在2009年就有學者提出,在1999~2008年的近10年間,全球平均溫度沒有繼續上升,全球變暖出現停滯現象,這一結論得到了一些科學家的支持。

2013年,各國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第一工作組發布了第五次氣候變化科學評估報告,報告認為由于人類排放的持續增加,全球正在變暖且會持續下去,但報告也承認了一個讓人不得不注意的事實:在模擬氣溫變化的114個地球模式中,有111個模式未能成功模擬出近15年(1998~2013)來全球氣候變暖停滯的現象。

盡管在IPCC的專家們看來,這15年的觀察區間對地球氣候的長期變化來說意義不大,但科學界仍堅持有必要對這一現象做出必要的說明。

這種對比差別也引起了媒體的廣泛關注,尤其是在同一時期,全球人類活動產生的溫室氣體排放不減反增的情況下。

2013年,英國氣象廳也發布了相關報告,討論變暖停滯這一現象。

從他們提供的圖表可以看出,在所謂的“停滯期”,海表溫度略有下降趨勢,陸地溫度則有微弱上升,綜合這兩個溫度而產生的全球平均溫度基本持平,這就是“全球變暖停滯說”引發關注的原因。

盡管這種說法提出后就不斷受到質疑,而且多數氣象科學家相信,即便有“停滯”的出現,全球變暖的長期趨勢也不會改變。

“停滯”現象的三大誘因

對于“全球變暖停滯說”,近年來,科學家們給出了一些科學分析。

政府間氣候變化專門委員會從太陽輻射的波動、大氣污染和火山等3個方面進行了解釋,他們認為這3個原因都異乎尋常地影響了氣溫。另外一些專家、學者及組織則從其他角度進行了解釋??傮w來說,學界將氣候變暖停滯現象主要歸結于3個因素:太陽、大氣氣溶膠微粒和海洋。

一般來說,太陽釋放的能量,會以11年為周期起伏,但從2000年開始,太陽活動似乎進入了一個漫長的平穩期。就目前來看,太陽在這個周期內釋放的最大能量,是近100年來的最小峰值。

另一個可能會抑制地球變暖趨勢的因素,是大氣氣溶膠微粒數量的意外上升,這種大氣微粒會把陽光反射回太空,就好像層層巨大的屏障,阻擋了陽光對大氣的加熱??茖W家推測,過去16年間,火山活動將大量微粒釋放到大氣中,從而抑制了全球氣溫的上升。

然而,也有不少研究指出,以上兩種因素的影響其實可能并不像人們想的那么大。

美國專家特倫貝斯通過查看衛星觀測數據,分析地球上能量的進出,來研究太陽活動和大氣氣溶膠微粒對全球氣候的影響。據他測算,氣溶膠微粒和太陽活動最多只能解釋20%的升溫差異。也就是說,絕大部分的升溫差異,可能要歸因于海洋——在地球上,海洋就像一塊巨大的海綿一樣吞吐著熱量。

2014年7月,中美科學家聯合在美國期刊《科學》上發布報告稱,因為熱量被存儲到了大西洋和南大洋(南冰洋)深處,這讓變暖減緩現象還將持續15年左右。

科學家們認為,盡管從日前來看,全球氣候變暖“停滯”的觀點并不完全符合實際,但還是十分有意義的,它提醒人們:1999年后的10年時間里,全球除北極以外地區,平均溫度沒有增加。這可能是受到了海洋變冷和太陽活動減弱等自然現象的影響。

“停滯說”的反證

“全球變暖在時間上并不是均勻的,有相對的冷期,但總體的趨勢是上升的?!痹谥袊鴼夂驅<叶∫粎R院士看來,全球氣候變化的基本特征表現為全球變暖,1906年至2005年期間,全球地表平均溫度上升了0.74℃。但是,全球變暖說的是一種平均趨勢,在這個過程中還受到其他因素的影響,造成了年際(不同年份)的波動和年代際(10年周期)的波動。

在接受記者采訪時,丁一匯詳細分析了百余年來,全球溫度的年代際波動規律。全球地表平均氣溫的趨勢是上升的,但它是在多次長、短周期的波動中不斷上升的。

而要確定氣候變化是否發生了真正的變遷或變動,至少需要考察30年的平均值變化。如果前30年和后30年的平均值發生了顯著的升高或降低,那么可以認為是氣候發生了明顯變化或轉折。這是世界氣象組織確定的、氣候變化科學家所遵循的一個時間尺度。這樣才能對氣候變化發生的情況進行統一的比較。

科學家曾計算出198l~2010年30年的氣候平均值,并和此前30年(195l~1980年)的平均值進行比較,結果顯示,趨勢仍然是增暖的,其增暖速率在每10年0.19℃左右,與過去40~50年的增暖速率值是一致的??茖W家們據此認為,得出氣候變暖停滯或減弱的結論,為時尚早。

另一方面,把1999~2010年全球平均地表溫度的地理分布圖繪制出來,同樣可以看出,全球絕大部分地區都是明顯的變暖區,而中高緯度和北極地區是最暖的。

寒冷天氣間或出現

“在全球氣候變暖的大背景下,寒冷天氣在總體趨勢上是減少的,但也不能排除在某些時間、某些地區會發生冷的事件。長遠來看,氣候變暖的長期趨勢沒有發生根本性改變,應該采取積極的應對方針和戰略。值得我們關注的是,在普遍比較暖的大背景下,突發一次冷的事件,其影響可能會更為嚴重?!敝袊鴼庀缶謬覛夂蛑行母敝魅?、清華大學地球系統科學研究中心教授羅勇表示。

歷史觀測數據表明,這種變暖減緩的現象在上世紀50年代至70年代也曾發生過,還曾引發地球是否開始進入小冰期的擔憂。

中國海洋大學教授陳顯堯和美國華盛頓大學教授董家杰提出,類似事件以30年左右為周期交替出現?!鞍凑找呀涍^去大約15年計算,地球表面變暖減緩的時間可能會再持續15年左右”,此后地球有可能再次加速變暖。

陳顯堯表示:“需要說明的是,我們的研究只是根據歷史觀測做出的一種估計,由于觀測時間有限,我們很難認定未來會發生怎樣的變化?!?/p>

中科院院士泰大河認為,溫度上升是一個很復雜的關系,有各種因素使它上升,亦有各種因素使它下降。所以溫度變化總是在平衡當中體現上升的快和慢,但是總的趨勢是上升。盡管此前有科學家質疑,自1998年以來,全球氣候變暖“停滯”,但事實并非如此。2005年和2010年全球地表平均氣溫仍比1998年高出0.04℃和0.05℃,2014年更是高了0.07℃。2014年最熱年無疑證實了全球氣候變暖的事實。

2008年英國《自然》周刊發表的一篇研究報告認為,由于氣候的自然變異抵消了人為的溫室氣體排放造成的氣溫上升,預計全球變暖的趨勢會暫時經歷“停滯期”,但2015年之后全球變暖的速度將會加劇。

而丁一匯認為,目前還難以確定今后全球變暖的速度是否加??;如果僅從溫室氣體的增溫效應看,全球變暖的效應會加速,但還存在其他不確定因素:除了全球溫室氣體減排的努力狀況外,尚難確定海洋等產生的升溫或降溫作用到底有多大,也就是說自然因素在多大程度上減弱或抵消人類活動的影響,尚不確定。

極寒或由全球變暖引發

在科學家看來,人們有一個普遍認識誤區,即全球變暖就必然表現為氣溫升高。研究發現,全球變暖既可能導致氣溫升高,也可能造成氣溫下降,而且波動幅度較大。簡言之,就是會導致極端天氣事件明顯增多。德國波茨坦氣候影響研究所教授斯蒂芬·拉姆斯多夫分析說,由于氣候變暖,北極冰蓋的體積在近30年里減少了20%,極地海洋一旦缺少冰層覆蓋,其海面相對溫暖的空氣就會向寒冷的高空移動,影響極地大氣循環,其結果是極地冷空氣在高壓系統推動下,向北半球大陸地區進發,導致當地氣溫驟降。

通俗地說,就是氣候變暖使極地的大氣循環產生了變化,反而使極地冷空氣挪了窩,讓生活在北半球廣袤大陸上的人們,分享了北極熊的寒冷。

拉姆斯多夫進一步形象地說明了這一現象:“如今隨著海冰融化,北冰洋海水的溫度高于上空的空氣,整個海洋就如一臺加熱器,加速了巴倫支海周邊高壓氣候系統的形成,而后果就是寒冷空氣吹向歐洲?!?/p>

日本海洋研究開發機構的研究人員分析日本氣象廳數據發現,當巴倫支海的海冰面積減少時,低氣壓的行進路線會從正常情況下的西伯利亞沿海向北推進至北冰洋沿岸。其結果是低氣壓攜帶的暖空氣無法進入西伯利亞地區,西伯利亞高壓范圍擴大到北冰洋沿岸。

這種氣壓分布的變化一方面促進了北冰洋上的持續變暖,另一方面也使西伯利亞地區更容易寒冷。這就解釋了,當巴倫支海的海冰覆蓋在氣候變暖的情況下大幅下降時,日本卻出現了暴雪及大規模寒潮,比如2005年到2006年的寒冬。

(李娜薦自《環球》)

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