大暑节气刚至，广东多地进入“烧烤”模式。7月25日，广州发布了今年首个高温红色预警。截至当天13时25分，全省已启动144个高温预警信号，其中有31个高温红色预警。

“超级热浪”也正在欧洲、美国等北半球各地肆虐。极端高温的成因是什么？未来仍会高发吗？7月22日，中国科学院南海海洋研究所王春在研究员团队发表的最新研究成果指出，大气环流型和全球变暖协同导致了超级热浪事件。

深圳持续发出高温预警信号。图为小朋友在深圳南山欢乐海岸喷泉玩水纳凉。鲁力 摄

极端天气发生频率显著增加

2022年北半球入夏以来，从美国、欧洲到我国境内，各地接连出现了罕见热浪。持续高温让很多中国老百姓第一次听说了“热射病”这种严重中暑可致死的疾病，而习惯了凉爽夏季的英国民众则不得不面对超过40摄氏度的破纪录高温，伦敦多处更是爆发野火。

研究显示，近百年特别是近半个世纪以来，全球地表温度表现出前所未有的强烈增暖。中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室主任王春在介绍，政府间气候变化专门委员会最新发布的第六次气候变化评估报告（IPCC AR6）指出，相对于1850年—1900年，2001年—2020年平均全球地表温度升高了0.99℃。“与此同时，区域气候也发生了一定程度的改变，特别是极端天气发生频率显著增加，强度也不断提高，对生态系统、人类生活和社会经济都产生了严重影响。”

王春在。

事实上，去年几乎同期，北半球就经历了一次“发烧”:2021年6月底至7月初，北美西部发生了一次前所未有的超级热浪事件，气温打破了多地有观测以来的历史纪录，加拿大的英属哥伦比亚省利顿镇甚至出现了49.5℃的历史最高气温。此次超级热浪事件导致了数百人丧生，沿海生物大量死亡，并引发可怕的森林野火。

“热穹顶”是超级热浪最关键原因

7月22日，王春在研究员团队在地球科学领域学术期刊Advances in Atmospheric Sciences上发表了最新研究成果，以2021年北美超级热浪事件为例，揭示了极端高温的形成机制。

据王春在介绍，研究团队利用逐日的大气再分析资料，定义了与北美超级热浪事件发生发展相关的大气环流异常模态，重建了事件发生与演变过程，确定了大气环流异常信号的来源。

科研人员发现，从物理机制角度来说，局地“热穹顶”形成是超级热浪事件发生的最关键原因，而引发“热穹顶”的异常大气环流信号则主要来自于北太平洋和北极，并与北极极涡的异常活动有关。

何为“热穹顶”？王春在说，这一现象是指高层大气热高压在一段时间内停滞不动，高压与附近低压之间的大气环流形成了稳定的“Ω”型，“高压像个罩子一样把热空气盖在热浪发生区域，同时阻止了冷空气进入，使热穹顶里的温度越来越高，从而引发热浪或超级热浪事件。”

“靠近地面的低层空气被地面加热后，在热穹顶里上升，但是由于上层是高气压，又被上层的高气压压回地面，如此这样的循环导致热穹顶里的温度越来越高。”王春在进一步解释道。

2021年北美西部超级热浪事件形成示意图，局地“热穹顶”形成是此次超级热浪事件发生的关键原因。

温室气体排放增加热浪发生概率

热穹顶的形成与人类活动间有怎样的关系？未来类似的极端气候事件发生概率是否还会增加？

王春在表示，实际的气候变化可以由自然内部变率，自然外强迫（例如太阳、火山）和人为外强迫三部分引起。例如，在去年的北美超级热浪事件中，除了异常大气环流这一自然内部变率以外，人为外强迫也有重要影响。

广东全省迎来高温天气。资料图片

人为外强迫，是指由人类活动造成的、对地球本身的气候系统强行施加的额外影响。在此次研究中，科研人员通过极端气候事件的检测与归因方法，探究自然外强迫和人为外强迫的影响。“从长期来看，温室气体排放为主的人类活动不仅是逐日气温增加的主要原因，也会大幅度增加类似热浪事件发生的概率。”

为了预测未来走势，王春在研究团队根据第六次国际耦合模式比较计划（简称CMIP6，由世界气候研究计划发起，目的是回答当前气候变化领域面临的新科学问题）的模式数据估算，在中等排放情景（SSP245，是联合国政府间气候变化专门委员会假设的未来排放情景之一，与当前全球排放实际接近）下，2021—2100年北美西部发生类似去年超级热浪事件的概率从1.2%提高到32.18%。“这也进一步说明，如果不尽快采取适当的减排措施，以往百年一遇的超级热浪事件在未来将会变成常态，并将严重威胁人类健康与生态平衡。”王春在说。

地表大气温度在观测和未来情景下的概率密度分布曲线。绿线表示观测的1951-2021年地表大气温度的概率密度分布曲线，红线表示中等排放情景（SSP245）下2021-2100年地表大气温度的概率密度分布曲线。竖线表示2021年北美西部超级热浪

在王春在看来，面对频发的极端天气，人类一方面应当科学客观面对，提升预报预警能力；另一方面也要深刻认识到，人类活动对于极端天气发生的潜在作用不可忽视，减缓气候变暖要靠全人类协同行动。

“极端天气发生将难以避免，我们必须大力加强基础研究，不断提高预报的精细化程度和准确率，作出合理应对；同时，全球各国政府部门和行业之间都应该加强国际间合作，提早实现全球碳中和目标，最大限度降低人类活动对于极端天气的潜在影响。”

【记者】卞德龙

【图片】受访者提供（除署名外）