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从强热带气旋看气候变化  

2008-11-19 09:01:58|  分类: 新刊推荐 |  标签: |举报 |字号 订阅

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从强热带气旋看气候变化 - kxsj - Newton-科学世界

撰文/张称意

   发生于热带海洋的强烈或超强气旋,在其行进过程所携带的巨大风暴与水汽,往往导致大洋西岸接近或登陆的地区发生狂风暴雨、风暴潮等严重的自然灾害,造成大量的人员伤亡和经济财产损失。2005年,飓风“卡特里娜”袭击美国新奥尔良市,降雨和潮水使新奥尔良市防洪堤决口,城市洪水泛滥,80%的市内建筑被洪水淹没,大量房屋被毁,市民被困或被淹,受灾人数达100万之众。我们记忆犹新的今年5月袭击缅甸南部伊洛瓦底三角洲的强热带风暴“纳尔吉斯”,登陆后所带来的暴雨和风暴潮对该地区造成了巨大的破坏,被洪水冲走和直接死亡的罹难者达数万人,100多万人无家可归。飓风和强热带风暴引发如此的重灾,触目惊心!
    飓风和强热带风暴都是强烈或超强的热带海洋气旋。它们可发生在热带海洋的不同海区,习惯上不同的地区给予它们不同的名称。简单地来讲,发生在大西洋、墨西哥湾、加勒比海和东太平洋上的强烈或超强热带气旋,称为飓风;发生在孟加拉湾、印度洋的称为热带风暴;发生在太平洋西北部以及南海一带的则称为台风。尽管飓风、热带风暴、台风等发生于不同的海区,但它们形成与增强所需的条件和发展历程却是相近的。首先热带海洋的洋面温度要高于26℃或27℃,并且在60米深的海水温度都要高于这一数值,以维持低层大气的高温与高湿;再者,整个对流层的风向风速的垂直切变要小;南北纬度高于5°;以及,有一个弱的扰动存在。这些条件是强烈热带气旋发生的必要条件。这些条件的满足才有可能维持或增强高层的暖心结构而形成强烈或超强的热带气旋,在其登陆或接近的地区出现灾害性天气,甚至引发大量的人员伤亡和巨大的财产损失。
   应当看到:自工业革命以来,人类由于大量使用化石燃料和土地利用变化,不断向大气排放二氧化碳等温室气体,地球大气的二氧化碳浓度从280ppm不断攀升到了当前的近390ppm。现在大气二氧化碳浓度是地球近80万年以来的最高值;并且人类向大气排放的二氧化碳等温室气体仍大于地球生态系统的吸收,使得大气温室气体浓度仍在不断攀升。高浓度的大气温室气体,拦截了更多的地表射向宇宙空间的长波辐射,直接导致了增强的大气温室效应,使地球表面出现了明显的增暖。IPCC最新的评估结果表明:近100年以来,地球表面气温已升高了0.74℃;近50年的增暖幅度达到了每10年0.13℃,明显高于1850年以来的平均增温幅度。截至2006年,全球自1850年以来所出现的12个最暖的年份全部发生在1900年以后的短短100年间。有人形象地说地球在“发烧”。在全球变暖的背景下,海洋的增暖也是明显而范围广泛的。自1961年以来的观测表明:全球海洋平均温度的增加已延伸到至少3000米的深度。海洋的增暖是否促进了热带气旋的增强,还是不同年代际波动的结果?这个问题引起了学术界的高度关注。IPCC的评估结果表明:大约从1970年以来,北大西洋的强热带气旋活动呈增强的势态,并且这种增强的势态与热带海表温度升高相关。然而,由于对热带气旋的仪器观测仅有几十年的时间。热带气旋的生成、增强、移动路径和消亡等过程与机制是极其复杂的,人类对这些过程与机制的认识还远不完善。运用风暴沉积、微体化石、同位素和历史文献资料等的综合分析结果表明:台风登陆频数与全新世气温长周期波动不存在线性正相关关系;拉尼娜年登陆中国的台风数和登陆中、北美洲的飓风数明显多于厄尔尼诺年。由此看来,明确全球变暖与热带气旋变化的趋势,科学界还需要做大量的工作,还需要时间。
   气候变化应当认为是气候系统的全面变化,诸如大气环流、大气与其他圈层相互作用和反馈联系也在发生着改变。一方面全球变暖使海洋的变暖是明显而广泛的,另一方面热带气旋的活动存在着年代际的变率。特别是,人类对热带气旋活动规律的认识仍十分有限。在气候变化的影响下,未来热带气旋的发生频率、强度和移动路径仍然是复杂和难以预测的。为了应对气候变化,将强烈、超强的热带气旋所带来的灾害与负面影响降到最低程度,人类还需要从根本上采取保护地球气候系统的切实行动,采取增汇减源的措施,减少温室气体的净排放,以实现大气温室气体浓度的稳定乃至下降。

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