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专家访谈
 

专家访谈

丁一汇:东亚冬季风正趋于加强

[日期:2014-03-26]

丁一汇:东亚冬季风正趋于加强

    中国气象报2014年03月26日报道 记者赵晓妮 近日,我国大部气温逐渐回升,在北京植物园里,白杨树已长出了水灵灵的绿芽;上海市徐汇区的人行道旁,白玉兰已提早绽放。而从较短时间内看,我们确实经历了一个不太冷的冬季。

  但是,如果将时间线拉长,近十年来,中国北方正处于一个偏冷的时期。其原因在于气候本身有年代际的自然波动,它会明显影响全球和区域的变暖总趋势。作为亚洲季风的重要组成部分,东亚季风的移动和变化影响着中国的天气和气候。针对与我国冬季气温相关的东亚冬季风及其与全球气候变化的关系,本报记者采访了中国工程院院士丁一汇。

  东亚冬季风正在向着加强的阶段变化

  冬季可以说是对气候变化最敏感的一个季节,受全球气候变化影响大。如果不从整个全球气候系统的变化来看,是看不清楚中国天气与气候变化的真面目的。

  “东亚冬季风正在向着加强的阶段变化,对我国冬季日平均温度影响较大的是北方和长江以南地区,特别是对东北的影响非常大。”丁一汇说。1998年以来,中国正在受到全球气候变暖趋缓期(也称气候变暖停顿期)的全球气候变化影响。

  回溯历史,在气候变暖趋缓期之前,从二十世纪50年代开始,中国冬季气温经历了一次从20世纪50年代延续到20世纪80年代初中期的冷期以及一次从20世纪80年代中后期延续到21世纪初的暖期的全球气候变化影响。

  “东亚冬季风明显受到全球气候变化的影响。”丁一汇说。由此,东亚冬季风也表现为相应的强-弱-强的年代际变率。从1950年到1986/1987年,东亚冬季风明显偏强;从1986/1987年冬季开始,东亚冬季风减弱;从约2005年之后,东亚冬季风扭转势头,再次开始由弱转强。

  而与东亚冬季风的年代际变化特征相对应,东亚冬季大气环流以及我国冬季最高、最低气温、平均温度以及寒潮频率与强度化也都表现出一致的年代际变化。在冷(停)滞期,中高纬纬向西风环流减弱,东亚大槽增强,槽后的辐合下沉增强,西伯利亚高压增强,这些都会导致东亚冬季风的加强,使冷空气更加频繁侵入中国大陆地区,造成冬季气温偏低。

  海洋年代际变化是东亚冬季风相应气候脉动主因

  “全球变暖并没有停止。”丁一汇指出,无论是对过去与现在,还是将来,都需要考虑人类活动对气候的影响。如果完全依靠自然因素,全球气候可能呈现出完全不一样的景象。

  “冬季气温最主要受到北太平洋年代尺度振荡(PDO)变化影响,其变化同时也改变了北极涛动(AO),而北极涛动则改变了环流,环流又改变了我们感受到的天气与平均状态的气候条件。”丁一汇告诉记者,现在北太平洋年代尺度振荡和北极涛动恰好都处于负位相。海洋的年代际变化是造成东亚冬季风相应气候脉动的主因。

  研究发现,近十年来,当北半球环状模/北极涛动(NAM/AO)处于负位相,北半球大气经向环流盛行,中高纬地区的高层纬向风减弱,东亚大槽加深,西伯利亚高压加强,中高纬地区850hPa风场上出现北风距平。北太平洋年代尺度振荡为负位相,850hPa位于菲律宾东部的距平风场上出现异常气旋性分布,使得中国南方地区出现北风距平,这种全国一致的北风距平分布使得高纬的冷空气更容易向低纬侵袭,造成中国冬季气温偏冷。

  我国今年冬季本处在冬季风加强的冷期,为何不那么冷?原因在于气候变化背后总有多种因素在发生作用,致使已经异常的气候(由PDO 负位相海洋异常模态造成)会发生更加的异常,这就是所谓“异常的异常”。过去1982/1983年的一次强厄尔尼诺事件也是如此,被称为异常的异常事件,它表现为异常的持续期。

  在全球气候变化下发展新的天气预报系统和预报思路是一个重大挑战

  丁一汇指出,“虽然北太平洋年代尺度振荡和北极涛动处于负位相,但是今年冬天的海温很异常,本来该位于日本南部和东南部的暖区现在东移到了阿拉斯加以南海域,并且发展成很强的暖中心,而西部暖区则变成冷区。”

  丁一汇补充说,北美西岸到阿拉斯加有异常的高压脊发展,这使其下游北美东岸的大槽持续发展,导致一次次的暴风雪天气侵袭美国东部,而东亚地区位于北美阻塞高压上游,盛行纬向气流,所以,从入冬一直到今年2月上旬一直是暖冬持续,尤其是北方。因此,中国冬季温度不至于很低,甚至是冷期中的一个暖冬。这就是所谓异常的异常之含义。由此可见,天气与气候的预报是十分复杂的。 

  另一方面,北大西洋多年代尺度振荡(AMO)对东亚季风气候的年代际变化也有显著的调制作用,其暖位相对应着中国大部分地区的暖冬,上世纪80年代中期以来我国冬季温度的显著增暖与AMO处于暖位相有关,这可能是人类活动排放的温室气体作用与AMO暖位相两种增暖影响相叠加的结果。但随着近十年AMO逐渐转入冷位相,我国冬季变暖趋势变慢,东北和新疆北部地区甚至变冷。

  最后,丁一汇进一步指出:“在全球气候变化影响下,气候与天气的联系更为紧密而不可分。在全球气候变化影响下出现的气候异常在各个重要方面对天气过程和现象的发生都产生了重要作用,甚至是关键作用。一个现代的天气预报员如果不具备良好的气候变化与气候基本知识,而只依据天气预报本身的知识,则可能会给天气预报带来更大的误差。因而,如何在全球气候变化下发展新的天气预报系统和预报思路是一个重大挑战。国际上目前正积极研究和发展的天气-气候一体化模式预报系统正是面对这种挑战的一个重大行动。可以预期,这将会引起天气与气候预报的一场重大革命。”

 

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