本刊綜合
2022年夏天,你最大的感受是什么呢?一定是熱,很熱,非常熱。的確,今年夏天,是氣象觀測史上最炎熱的夏天,堪稱世紀性高溫事件。
今年夏季,我國多地進入“炙烤模式”,中央氣象臺連續發布高溫預警40余天,其中連續發布高溫紅色預警12 天,國內40 ℃以上高溫城市屢見不鮮。干涸的河床、板結的土壤、燃燒的森林……“熱浪”帶來的影響遠不止這些,經受“烤驗”的遠不止我國。
北半球多國相繼出現持續高溫熱浪事件,多地氣溫突破歷史極值。北極溫度一度飆升至32.5 ℃,格陵蘭島單日融冰約60億噸,3天融冰量可填滿720萬個奧運會標準游泳池,歐盟約47%的土地處于“警告”狀態,歐洲正在經歷可能是五百年來最嚴重的干旱。
本期策劃讓我們共同關注那些烈日灼心背后的事。
“熱浪”下的北半球
今年6月,全球平均氣溫較往年偏高約0.4 ℃,為1979年以來最高。其中俄羅斯北部、歐洲西部等地偏高2 ℃以上。西班牙、法國和意大利等地的日最高氣溫超過40 ℃,多個城市刷新高溫紀錄。
截至8月28日,我國有23個省(自治區、直轄市)出現40 ℃以上高溫,366個國家氣象站日最高氣溫持平或突破歷史極值。高溫成為晝夜不休的“勞模”,呈現“白+黑”復合型特點。人們想在“一早一晚”覓得幾分清涼,逐漸成為奢望。
在持續高溫天氣的影響下,以“濕熱”著稱的重慶變成以“干熱”為主,“汛期反枯”成為今年盛夏新的關鍵詞。在長江流域,多處水位創有記錄以來新低,洞庭湖、鄱陽湖提前“入枯”,僅一個月時間“縮水”近70%;下游的上海長江口出現罕見夏季咸潮。此外,用電需求激增、水電產能下降、農業生產受阻等,高溫干旱帶來的更多連鎖反應越來越深入地影響人們的生活。
“熱浪”因何而來
此外,航班停運、鐵路限速、山火蔓延……極端高溫天氣帶來的一系列影響,成為北半球人們共同面對的危機。在英國,民眾經歷了40.3 ℃這個創紀錄高溫,柏油路面熔化、鐵軌彎曲變形。在意大利,人們同時經受著熱浪和電荒的考驗。在西班牙,超過2000人死于這次罕見高溫。
持續的高溫還導致干旱與山火相伴而生。法國盧瓦爾河部分河段幾乎完全干涸,部分運河被迫關閉;萊茵河水位大幅下降,面臨斷航;意大利最長河流波河水位創歷史新低,稻田水干涸或將導致水稻收成“腰斬”。今年1—8月中旬,歐盟被燒毀的森林面積創2006年開始相關記錄以來的同期新高,整個北半球都在此次高溫以及高溫帶來的連鎖反應中“掙扎”。
高溫天氣給動物們也帶來了威脅。動物園的管理員不得不采取各種措施,幫動物們降溫:讓它們待在空調房,泡在水中,趴在冰上,……西班牙馬德里動物園的工作人員還給園內的獅子、海豹提供用牛肉或魚制成的冰棒,大熊貓“冰星”則吃上了西瓜冰棒,等等。
在此次極端“熱浪”天氣中,大氣環流異常是高溫形成的基礎,“拉尼娜”事件推波助瀾,不斷為高溫輸送“燃料”,全球氣候變暖大環境下的增暖放大與調制作用顯現,是這次高溫事件的成因。
大氣環流異常——“火力十足”
今年夏天,北半球大氣環流系統出現異常,呈現一致性的暖性高壓環流系統控制狀態。暖性高壓環流系統是高溫的直接來源,在其影響下,熱空氣滯留在地面附近,吹不走、散不去,導致氣溫持續升高。
換言之,在今夏的北半球,西太平洋副熱帶高壓、大西洋副熱帶高壓和伊朗高壓均階段性增強,形成大范圍的整體環球暖高壓帶,以往各自為“戰”的高溫形成“統一戰線”。
“拉尼娜”事件——推波助瀾
“拉尼娜”事件即太平洋中東部海水異常變冷,它導致了一系列連鎖反應:首先導致熱帶緯圈環流加強,從而引發緯圈次級環流的齒輪效應,導致副熱帶高壓進一步增強。今春以來,“拉尼娜”事件持續增強,其間,印度洋的海溫也出現異常,兩者對大氣環流異常起到推波助瀾的作用。
全球變暖——從“幕后”到“臺前”
在全球變暖的背景下,全球氣候系統不穩定性加劇,極端天氣氣候事件頻發、廣發、強發和并發。未來十年,高溫熱浪天氣或將更頻繁、更強烈。這場持久不退的“高燒”背后有著無數個氣候異常因子影響,而所有異常因子的產生,都與全球變暖的氣候大環境息息相關,人類活動正在成為地球升溫的無形“推手”。
“熱浪”之下,如何防控
極端氣候雖難以把控,但在科技高速發展的今天,人們可通過高溫和高溫中暑預警,借助各種防暑抗旱的“神器”,為“熱浪”天氣提供“涼”策。
氣象先導供“涼”策
在此次高溫事件中,我國氣象部門在高溫初見端倪之時,借助雷達、衛星、自動氣象站等設備組成一體化監測網絡,準確把握高溫發展勢頭,借由高分辨率數值預報、智能網格預報與融合人工智能、大數據等科學預測未來各地高溫發展態勢,為相關部門提供決策依據。此外,高溫中暑氣象等級預警還能依據溫度、濕度等氣象條件,預報高溫氣象條件對人體中暑的潛在影響。
多個國家建立了基于氣團分類的熱浪監測預警系統。美國費城根據熱天氣健康監測預警系統運行效果的評估,及時做出預警。日本研發了基于天氣的熱障礙預測系統,通過輸入用戶的身體狀況與生活方式等信息,可獲取定制的中暑等級預測信息及預防和治療建議。
“追云布雨”有“神器”
人工增雨是根據各地云層特征和地形條件,選擇對應的裝備,再搭配合適的催化劑使用,促進云滴迅速凝結或碰并增大成雨滴,降落到地面的過程。現在讓我們一起看看這些化云為雨的“神器”吧。
神器一:增雨飛機
擅長本領:直接入云播撒
特點:機動性強、作業面積大
神器二:地面火箭
擅長本領:對流云作業
特點:播撒路徑長、性能穩定
神器三:高炮
擅長本領:冷云作業
特點:發射高度高、作業集中
神器四:地面煙爐
擅長本領:山區作業
特點:不受空域影響
科技助力? 智慧應“烤”
面對來勢洶洶的高溫干旱氣候,我國在農業抗旱、城市和人體降溫等方面都有哪些妙招?
農業“智”抗旱
妙招一:我國科學家發現了讓水稻更抗旱的基因——OsRINGzf1,它能通過減少細胞上的水分通道來減少細胞失水,提高植株在干旱條件下的保水能力。
妙招二:以微噴、滴灌、管灌和水肥一體化為主的高效節水灌溉設施取代以往的大水漫灌方式,實現農業灌溉用水集約、高效,讓每一滴水發揮最大的作用。
妙招三:新型大棚噴淋設備利用壓力閥實現雨滴狀噴灑,較傳統灌溉可節水30%~40%。此外,升級遠程控制水肥一體機還能完成自動兌水、兌肥、兌藥。
城市“智”降溫
妙招一:多功能抑塵車搭載的噴霧“大炮”通過前后風扇葉轉動,將噴出的水霧化,為城市和市政養護工人室外作業進行防暑降溫。
妙招二:地鐵站配備站內通風空調系統,具備實時調節的控溫功能,提供了較為舒適的搭乘環境,吸引人們前來納涼,成為新晉“避暑勝地”。
此外,專業的送風裝置、“行走”的冰馬甲、清涼口罩貼等,為抗“疫”一線的醫護人員送去一絲清涼。
延伸閱讀
人工增雨的那些事
人們習慣稱人工增雨為人工降雨,然而一字之差,意思大不相同。人工降雨只能加快降雨的時間,并非增加云中水的含量,所以,稱人工降雨為人工增雨更具科學性。
☆雨如何“增”
人工增雨主要是針對目標云系選擇合適時機,通過增雨飛機、地面火箭和高炮、高山煙爐等,向云中播撒碘化銀、干冰和鹽粉等催化劑,使云層降水或增加降水量。
☆想增就能增嗎
只有當云系發展到一定的厚度(大于2千米),云中具備一定的過冷水(低于0 ℃且未結冰的水)含量,且云中存在上升氣流,通過地面火箭、高炮或飛機將催化劑輸送到云中的有效部位,才能起到人工增雨的作用。
☆人工增雨一定會下雨嗎
不一定。人工增雨作業后,一般有效時間在3~6小時,不一定會立竿見影形成降雨。