2023年,厄爾尼諾的發(fā)展推動(dòng)了全球氣溫飆升,也打破了全球平均氣溫的歷史紀(jì)錄。實(shí)際上,在我們以“全球平均氣溫”來(lái)描述這一事件時(shí),意味著某些具體區(qū)域的變化被忽略了,很可能因此錯(cuò)失氣候變化關(guān)鍵信息。

近日,中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員祝從文團(tuán)隊(duì)與美國(guó)、瑞典等專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)合作,針對(duì)2023年至2024年厄爾尼諾事件期間的區(qū)域溫度變化,特別是創(chuàng)紀(jì)錄高溫可能出現(xiàn)的區(qū)域進(jìn)行了研究,探究厄爾尼諾背景下全球變暖的空間分布情況及其原因,相關(guān)研究論文近日發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志。

全球氣溫的變化受到外部強(qiáng)迫(例如溫室氣體)和內(nèi)部氣候變化的影響。其中,厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)是年度尺度上導(dǎo)致氣候變化的最強(qiáng)因素。在厄爾尼諾事件影響期間,熱帶地區(qū)大氣快速升溫加速了全球年平均地表溫度的上升。相反,拉尼娜事件則可能導(dǎo)致全球變暖減緩或中斷。

那么,繼罕見(jiàn)的三年拉尼娜事件之后,2023年6月開(kāi)始的厄爾尼諾事件將會(huì)對(duì)全球以及區(qū)域氣溫帶來(lái)怎樣的影響?

厄爾尼諾疊加人類(lèi)活動(dòng),全球氣溫或?qū)?chuàng)新高

團(tuán)隊(duì)基于全球年平均地表溫度變化預(yù)測(cè)模型,根據(jù)歷史觀測(cè)資料,模擬了與厄爾尼諾相關(guān)的大氣升溫速率的概率分布。模式輸出結(jié)果表明,在中等或強(qiáng)厄爾尼諾情景下,2023年7月至2024年6月的全球年平均地表溫度有90%的概率打破歷史紀(jì)錄,這取決于東赤道太平洋的年均海面溫度異常是否超過(guò)0.6℃。其中,相較于1951年至1980年,在中等厄爾尼諾情景下,全球年平均地表溫度預(yù)估將上升1.028℃至1.097℃;而在強(qiáng)厄爾尼諾情景下,全球年平均地表溫度預(yù)估將升高1.064℃至1.195℃。

為預(yù)測(cè)全球變暖的空間分布情況,團(tuán)隊(duì)在全球范圍內(nèi)模擬了每個(gè)經(jīng)緯度2°×2°網(wǎng)格點(diǎn)的氣溫,并生成了2024年不同厄爾尼諾強(qiáng)度情景下的全球氣溫分布。結(jié)果顯示,全球氣溫上升最顯著的區(qū)域主要集中在溫帶大陸地區(qū),受全球氣溫升高影響較大的區(qū)域則集中在沿海和鄰近海域,包括東南亞、南非、阿拉斯加、南美洲北部和熱帶大西洋地區(qū)。在孟加拉灣、南中國(guó)海和加勒比海,破紀(jì)錄的高溫可能導(dǎo)致全年的海洋熱浪,引起生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等各個(gè)方面的負(fù)面效應(yīng)。亞馬孫地區(qū)創(chuàng)紀(jì)錄的高溫可能會(huì)加劇極端天氣的發(fā)生,加劇野火等負(fù)面影響的威脅。事實(shí)上,在2023年9月至10月,嚴(yán)重的野火和干旱已經(jīng)襲擊了亞馬孫地區(qū)。

受氣候持續(xù)性影響,沿海區(qū)域氣候風(fēng)險(xiǎn)加劇

模式結(jié)果還表明,氣候的年際持續(xù)性與區(qū)域的固有特征(如熱容)有關(guān)。祝從文解釋?zhuān)瑲夂虻某掷m(xù)性指的是保持當(dāng)前氣候狀態(tài)的程度,氣候年際持續(xù)性意味著當(dāng)前存在的異常會(huì)強(qiáng)烈影響次年的氣候狀態(tài),而持續(xù)異常的空間結(jié)構(gòu)在不同區(qū)域的氣溫變化中起著至關(guān)重要的作用。例如,海洋溫度有較高的持續(xù)性,這主要源于其熱容較高,對(duì)溫度變化的抵抗力較強(qiáng),變化較慢,因此,受海洋影響的地區(qū)表現(xiàn)出比內(nèi)陸地區(qū)更強(qiáng)的氣候持續(xù)性。一個(gè)典型例子是,熱帶太平洋和大西洋暖池具有顯著氣候持續(xù)性,而這兩片區(qū)域都有一個(gè)共同特征——海洋溫躍層較深,儲(chǔ)存了大量的暖水。

論文作者、中國(guó)氣象科學(xué)研究院副研究員蔣寧介紹,雖然氣候持續(xù)性是一個(gè)復(fù)雜且不易建模的因子,但它在全球氣溫的年際變化中起著關(guān)鍵作用。海洋具有更強(qiáng)的氣候持續(xù)性,將加速沿海地區(qū)的氣候風(fēng)險(xiǎn),包括更強(qiáng)烈的熱浪和熱帶氣旋。再加上人為因素導(dǎo)致的全球海平面上升,人口稠密的沿海地區(qū)正面臨著巨大而緊迫的氣候危機(jī),這為適應(yīng)、減緩全球變暖和氣候風(fēng)險(xiǎn)管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

ENSO顯著影響氣溫年際變化,需迫切關(guān)注

模型使用多個(gè)因素來(lái)預(yù)測(cè)溫度變化,包括溫室氣體排放、ENSO、火山產(chǎn)生的平流層硫酸鹽氣溶膠以及氣候系統(tǒng)持續(xù)性等。其中,ENSO和氣候持續(xù)性是全球溫度變化的主要驅(qū)動(dòng)因素。與溫室氣體強(qiáng)迫相比,ENSO可以導(dǎo)致全球年平均地表溫度的明顯年際波動(dòng)。祝從文強(qiáng)調(diào),強(qiáng)厄爾尼諾事件可能導(dǎo)致全球年平均地表溫度迅速上升,因此,ENSO變率對(duì)全球年平均地表溫度的影響是考慮其年際變化時(shí)需要關(guān)注的更為迫切的問(wèn)題。

研究團(tuán)隊(duì)呼吁,繼續(xù)關(guān)注厄爾尼諾的發(fā)展及其對(duì)全球和區(qū)域氣候的影響,同時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),包括減少溫室氣體排放、提高氣候適應(yīng)性和韌性等,從而減輕厄爾尼諾事件對(duì)全球氣候和生態(tài)系統(tǒng)的影響,保護(hù)人類(lèi)和自然的福祉。(作者:張藝博)