气候变化如何影响喷气流和您的天气 - 彭博社

本月，德国发生了水土滑坡，淹没了房屋和道路，造成160多人死亡，数百人失踪。

摄影师：迈克尔·普罗布斯特/AP照片

毁灭性的洪水摧毁了德国和比利时的城镇。无情的热浪席卷了美国西部和加拿大。大雨让中国一个拥有1000万人口的工业中心陷入瘫痪。这些最近的天气现象受到了气候变化的影响。

但这些遥远极端事件之间的联系不仅仅是全球气温升高。所有这些事件都受到了喷气流的影响，这是在地球表面以上吹过的强而狭窄的西风带。当来自极地的冷空气与热带地区的热空气相撞时，就会产生风暴和其他现象，如雨和干旱。

“喷气流就是天气——它们创造了天气，也指引了天气，”伍德韦尔气候研究中心的高级科学家詹妮弗·弗朗西斯说。“有时候喷气流会呈现出非常复杂的模式。当我们看到它向北大幅摆动，向南大幅倾斜时，我们就知道我们将会看到一些异常的天气条件。”

喷气流

快速移动的风带围绕地球蜿蜒曲折的路径

来源：美国国家海洋和大气管理局，NASA Merra-2

气象学家们担心每当这些摆动和倾斜形成像波浪一样的Ω形曲线时。当这种情况发生时，暖空气会向北移动更远，冷空气会向南渗透更深。结果是在同一纬度上出现一系列异常炎热和寒冷的天气系统。在这种情况下，风通常会减弱，危险天气可能会在同一地方停留数天甚至数周，而不仅仅是几个小时或一天，导致持续的降雨和热浪。

“就像海浪冲到海滩，翻滚并破碎一样，”墨尔本莫纳什大学气候极端卓越中心的研究员Tess Parker说道。“大气中也会发生这种情况，如果发生了，你很可能会遇到一个停滞不前的高压或低压系统。”

这就是本月早些时候导致德国部分地区遭受洪灾的原因，一个低压系统被固定在该国西部地区上空。大雨在头两天淋湿了地形，接着几个小时更加剧烈的降水导致河流泛滥。水和泥石流淹没了房屋和道路，造成170多人死亡，数百人失踪。大雨还淹没了卢森堡、比利时和荷兰的部分地区。

山洪暴发

上周欧洲西部的暴雨造成了广泛破坏

注：7天累积降雨量7月12日至18日

来源：aWhere，Google危机响应，自然地球

“德国发生的事件当然与急流位置有关，”莱比锡大学气象学家兼教授Johannes Quaas说道。与此同时，他表示，有证据表明，随着地球升温每摄氏度，大气可以容纳的水汽量会增加7%。全球平均温度已经比工业化前水平高约1.2º 摄氏度。

“我们感到非常震惊，”德国武装部队在遭受近期洪灾严重破坏的北莱茵-威斯特法伦州的发言人Stefan Heydt说道。他的家乡州莱茵兰-普法尔茨州也受到严重影响。Heydt说，他的表兄仍然住在那里，现在不得不开车60公里去取电。

“整个存在在一瞬间被摧毁了，” Heydt 说。

欧洲洪水带来的经济影响仍在显现，已经清楚地看到各行各业将受到打击。德国停止了由RWE AG经营的露天褐煤矿的运营，从而削减了连接的Weisweiler发电站的产量。该公司在德国西部的大部分水电坝以及荷兰的一座发电站也停止运行。

纽约的雾霾天空归咎于西部的森林大火

当喷气流中的运动与气候驱动的极端现象——高温、干旱、强降雨——同时发生时，后果可能是灾难性的。

这可能就是本周在中国发生的情况。一场创纪录的暴雨在三天内给位于中国中部的郑州带来了一年的降水量，这里是世界上最大的iPhone制造基地，也是中国中部的一个重要食品生产中心。至少有33人死亡，多达380,000人不得不撤离。

中国气象局的科学家将这场暴雨归因于强大而持续的高压区，再加上从东南方向接近的台风烟花，将水汽推入内陆。这股浓密的空气撞击到了郑州所在的河南省周围的山脉，汇聚然后向上喷射，冷却形成了破坏性的降雨。

大气层中的情况可能是由喷气流减弱引起的，“但需要额外的分析来确认，” 宾夕法尼亚州立大学的大气科学教授迈克尔·曼说。“可以肯定的是，夏季喷气流变缓慢，这是气候变暖的一个强有力预测，使得这些系统在同一位置持续更长时间，导致我们在欧洲和欧亚大陆看到的许多创纪录降雨总量，” 他说。

在暴雨过后，洪水淹没了中国河南省中部郑州市，时间是7月21日。摄影师：法新社/盖蒂图片社快速归因研究已经开始，预计将在8月中旬公布结果。

至少增加了150倍的可能性。一个通常与炎热和干燥天气相关的高压系统，由于下方的土地极度干燥，情况变得更糟。

热穹顶

美国的温度已经超过了它们的正常值6°C/11°F

注：2021年6月9日至7月9日30天期间与长期正常值（2006-2018年）的最高温差

来源：aWhere

现在美国西部和加拿大部分地区正在发生野火。

极端高温助推天然气期货和电力价格上涨，因为数百万人开启空调。干旱迫使加利福尼亚的杏仁种植者砍伐树木。在北美高原，蝗虫繁衍蓬勃，正在啃食已经减少的草地和小麦田。随着新冠疫情带来的干扰，食品通胀飙升，未来几个月内天气可能会使农作物和肉类价格保持较高水平。

夏初热浪打破太平洋西北记录

6月28日和29日创下新的日最高记录

来源：国家气象局

与此同时，西部和中部俄罗斯寒冷，而东西伯利亚遭受高温和森林大火。德国和比利时遭遇暴雨，高温导致英国气象局首次发布极端高温警报。牛津大学物理气候科学教授Tim Woollings表示：“高空急流在这些一个接一个的天气系统周围潜行，连接不同地区的天气。”

大多数科学家一致认为，气候变化正在加剧由高空急流引发的事件，但关于全球变暖直接影响气流的程度存在争议。研究人员已经将高空急流与过去两年的几起自然灾害联系起来。

科学家已经确定，例如，东西伯利亚东部的高压系统导致的高温几乎不可能在没有气候变化的情况下发生。在澳大利亚，两年的干旱加上新南威尔士州的高压系统导致2020年创下多年温度记录，并助长了该国有史以来最严重的火灾季节。

2020年6月，东西伯利亚的部分地区遭受森林大火。摄影师：叶夫根尼·索夫罗涅夫/塔斯社/盖蒂图片社来自伍德韦尔气候研究中心的弗朗西斯研究北极变暖如何影响地球其他地方的天气。她认为其中一个后果是喷气流的减弱。随着北极的变暖速度快于南部地区，温差变小，风力减弱，使其路径更加曲折，导致某一地区的极端事件更加持久。

“目前我们处于假设和理论之间，”弗朗西斯说道。“有很多支持证据，因为大气层非常复杂，很难清楚地确定是什么导致了任何一个天气事件变得更加极端。”

其他研究人员并不认为有如此明显的联系，但看到了其他气候驱动的变化迹象。根据沃林斯的说法，有很好的证据表明喷气流正向极地靠拢。这种转变使得风暴在北半球向北移动，在南半球向南移动，这有助于解释目前澳大利亚南部和智利中部正在经历的多年干旱。

美国宇航局的“水卫一号”卫星记录下了2020年1月4日澳大利亚东南部被棕色烟雾笼罩的情景，当时悉尼盆地的温度达到有史以来最高。来源：美国宇航局地球观测站的图片，由Joshua Stevens制作，使用了来自美国国家航空航天局EOSDIS/LANCE和GIBS/Worldview的MODIS数据今天，研究人员正在集中精力预测急流的波动。这是一项复杂的任务，大部分研究都集中在北半球。南半球的影响，特别是在南美洲和非洲南端，了解得较少，因为那个地区的研究和原始数据较少。

一些极端天气可能与急流毫无关系。巴西的咖啡种植区域周二的温度下降到零下0°C，持续数小时，损坏了咖啡豆和橙园。这场霜冻给种植者带来了第二次打击，因为拉尼娜天气模式带来的严重干旱使田地干涸，水库枯竭，灌溉所需的水源不足。

然而，随着气温升高导致极端天气事件更加频繁，了解急流变得更加紧迫。“我们需要更多地考虑气候变化对天气系统的影响方式，而不仅仅是气候将如何变化，”来自莫纳什大学的帕克说。“气候和天气之间的这种划分，在很大程度上是人为的。”