大暴雨与超高温背后，为何近年极端天气频现？

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天下

家事国事天下事，事事关心。天下所关心，并不限于某一具体事件，更是其后的历史渊源与深层动机。

据国家气候中心报道，今年夏季，我国全国平均气温为22.0℃，为1961年以来历史同期第二高，呈现出高温日数多、极端性强的特点。全国共352个国家气象站日最高气温达到极端事件监测标准，华北、华中、华南及新疆等地69个国家气温站日最高气温达到或突破历史极值。不少媒体称这个夏天为“最热夏天”。

王戎

复旦大学环境科学与工程系教授

主要研究空气污染与气候变化，应用数学建模、地球信息系统、大数据等技术

王怡静

复旦大学环境与工程系直博生，师从王戎

研究方向为能源转型、气候变化和极端气候

复旦青年记者 何金檐 主笔

复旦青年记者 李怡璇 编辑

高温与迁徙

每年7月，刘师傅都要进行一场耗费30多个小时的迁徙。

26岁那年，刘师傅离开黑龙江鹤岗老家，南下宁波工作，如今已是第21个年头。这几年，每到夏季，宁波正午温度常常达到四十摄氏度。下班回家，他第一件事就是打开空调，拿起冰镇矿泉水就往肚子里猛灌。

因此，每年七月，为了躲避宁波的高温，刘师傅都独自驱车返回老家鹤岗。宁波到鹤岗，3100多公里，需要30多个小时的路程。从烟台至大连一程还需人车买票上船，走6个小时的水路。尽管一路周折颠簸，但刘师傅仍然愿意跨越千里，回东北老家避暑。

▲图源：《柳叶刀》公众号

人体热应变的生理途径示意图

今年回鹤岗，刘师傅发现，老家多了许多外地游客，公园里甚至停了十几辆房车，多数是南方的牌照。为了“逃离”高温，许多人做出了和刘师傅一样的选择——前往东北避暑。

今年以来，“高温”一词越来越频繁地出现在新闻里。尽管相比起南方多地，夏季的东北地区已经是相对凉爽的存在，但对比东北局地的历史气温，不难发现，东北也难逃升温的趋势。

东北地区是我国生态系统里重要的一部分，这里植被丰富，包括针叶林、阔叶林、草原、草甸、灌丛等数十种类型；冻土广布，存在大片连续多年冻土、岛状多年冻土和稀疏岛状多年冻土等类型。

但如今，气候变化正悄悄改变着这片古老的土地。

▲图源：鹤岗市博物馆

黑龙江省鹤岗地区历年气温变化曲线图

“五十多年来没见过这么大的水”

每年7月下旬到8月上旬，夏季风北边缘会推进到华北地区。同时，西太平洋副热带高压北抬引起的西南侧的西南气流或偏东气流把洋面上的水汽源源不断地向北输送，为华北降雨提供充足的水汽条件。此阶段西北太平洋台风比较活跃，台风携带的大量水汽北上，暖湿气流一旦与东移南下的冷空气相遇，就容易形成强降水或持续性降水。在此期间，华北、东北和黄淮部分区域便会迎来降水集中期。

尽管东北地区在夏季会经历一定的降水季节，但在今年8月初，东北经历了罕见的高强度降水。强降雨给东北三省带来了严重的城市内涝，降水量明显超过了历史平均水平。在《南方周末》等多家媒体的报道中，有居民称“五十多年来没见过这么大的水”，据《人民日报》报道，黑龙江五常市境内多条松花江支流有河流出槽现象，哈尔滨市防汛应急响应提升到了一级。

目前国际主要根据历史数据的百分位定义极端降水阈值，超过该阈值则被称为极端降水事件。今年8月初东北的降水量明显超过了历史平均水平，已经达到了极端降水的程度，引起城市内涝，对当地社会和生态系统造成了严重影响。

不过，气候变化是一个复杂的系统，降水也受到多种因素影响。要确定当前降水事件是否直接由气候变化引起，还需要采用长期观测数据和气候模型进行更详细的气象和气候学研究。

此外，东北目前面临着气温和降水同时变化带来的影响。IPCC气候科学报告《气候变化2021：自然科学基础》单独设立了“气候变化中的极端天气事件”一章，凸显极端天气事件和全球变暖的重要关联，其中提到：全球气温每上升1℃，大气水汽增加约7%，从而导致极端降水增加。气候变化还会影响环流系统，改变气候模式和气象事件的发生频率，这种气象系统的改变可能会导致极端降水事件更加频繁和剧烈。

另一方面，今年是持续三年、异常顽固的“三重拉尼娜”现象后的首个厄尔尼诺年，后者可通过影响东亚地区的季风系统直接影响西太平洋副热带高压，从而对我国的气候产生影响。全球变暖叠加中等以上强度的厄尔尼诺事件，其所带来的极端天气的强度和种类均可能超过我们的想象。

▲By Fred the Oyster - Own work; derived from NOAA/PMEL/TAO diagrams (archived link), Public Domain

太平洋大气海洋环流在通常情况下与在厄尔尼诺条件下的示意图

植被、土壤与粮食

相关数据显示，今年我国的强降雨频繁，并且较往年而言北方地区的雨量有所增多。目前无法确定这种短期的降水变化是由于长期的气候变化趋势还是由于短期的气候波动导致，这仍需要大气科学的进一步研究。

但毫无疑问的是，全国范围内长时间的高强度降雨对人民生活和健康、生命安全、国民经济和生态系统均带来了严重危害，包括暴雨引发的山洪、泥石流、滑坡、崩塌、水库垮坝、房屋倒塌、农田淹没、停水停电，以及洪水褪去之后的民众健康威胁、农作物减收、生活生产活动回归正轨以及生态平衡恢复等一系列问题。值得注意的是，这种高强度降雨在不同地区引起的灾害有所差异，需要考虑具体的实际环境，包括当地的土壤性质、地质结构、基础设施以及政府所采取的应对措施。

而在东北地区，还有一种潜伏在脚下的威胁：土地冻融。这是指土层由于温度降到零度以下和升至零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质现象，多发生在我国北方冬季气温低于零度的地区。冻土融化带来的危害广泛，包括土壤稳定性下降，建筑物基础破坏，房屋开裂，地面下沉，道路路基变形破坏，威胁行车安全，影响交通运输，改变地下水位，影响农业排水和农业生产等等。另外，它会导致冻土中储存的大量有机碳被氧化，以二氧化碳和甲烷等温室气体的形式释放到大气中，加剧全球气候变化。

在生态上，气候变化给诸多地区的植被生长带去了机遇，同时也带来了挑战。一方面，气温上升会使某些植被向北扩展，种植范围扩大，为植物多样性和生态系统的复杂性提供了机遇。另一方面，气温升高也可能带来干旱、病虫害和阶段性寒潮导致的农作物冻害风险加大等问题，对植被的生长造成威胁。此外，极端天气事件可能加剧土壤侵蚀，对植被的根系和生长环境造成破坏，从而影响生态平衡。

近几十年，全球气候变暖对东北地区粮食生长起到一定促进作用，主要体现在生长期延长、种植区域北扩、粮食总产量提升等方面。但干旱灾害和极端气候事件的频繁发生，也导致东北地区粮食生产的不稳定性增加，以及更大的冻害风险和病虫危害。因此，气温上升可能并非唯一的影响因素，其他因素的变化也需要考虑。未来如果气温进一步升高，气候变暖对粮食产量的影响将取决于多因素的综合作用。

国家，社会和个人

▲图源：《柳叶刀公众号》

尽管政府和企业做出了应对气候变化的承诺，但它们仍然将化石燃料置于健康的未来之上

如今已过立冬，身处中国的我们已不再直接感受到夏季的炎热难耐，不再直接体会到高温天气的急迫威胁。对大众而言，气候变化问题可能是一个看似遥远但实际影响深远的挑战。

去年，家庭碳排放量占我国碳排放总量的50%；调动民众节能减排的内在积极性，是应对气候变化的重要一步。除了加大有关气候变化和环保行动的教育宣传力度、推广绿色生活方式、培养绿色消费意识和积极营造人人关心节能环保的良好氛围外，降低绿色低碳转型的投融资成本和社会经济成本、给予那些采取减排措施的个人奖励或优惠，都是可用于提升民众意识的措施。普及环保知识、鼓励民众更多地了解气候变化对每个人的影响，才能鼓励更多人采取实际行动。

除了激发个体减排积极性之外，国家行为甚至更为关键。应对气候变化需要加强国际协作，推广低成本高效率的低碳技术以实现能源转型，同时关注贫困群体，通过对清洁能源的投资给民众带来更大的收益，进而调动全民节能减排的内在积极性。只有各国根据实际情况，统筹考虑各方面因素，加大全球协作，共同为全球减排目标而努力，才更可能实现2100年全球升温控制在2℃、并尽量控制在1.5℃的气候目标。

国家行为、社会努力和个人行动，三者缺一不可。

微信编辑丨何金檐

审核丨张志强

原标题：《大暴雨与超高温背后，为何近年极端天气频现？》

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