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要点

  • 2026年英格兰南部的酷烈夏季——异常热浪与破纪录的干旱期——由自晚春起盘踞西欧上空的持续反气旋所驱动。
  • 如果这种持续性反映的是大气动力学的变化,而不仅仅是热力学变化,英国可能每年夏季都面临类似的干旱与高温——这是一个潜在的临界点。
  • 现有模型难以模拟此类持续性反气旋,而厄尔尼诺现象影响下的冬季可能导致水库在明夏到来前蓄水不足——亟需协同紧急应对。

如果气候变化正在改变决定反气旋形成位置与方式的环流型态,2026年袭击英格兰南部的残酷干旱与高温可能成为常态——英国将几乎没有时间适应,蒂姆·帕尔默警告说。

今年夏天英格兰南部的天气异常残酷,我就住在这里:热浪异常凶猛,无雨期屡破纪录。铁轨因高温变形导致交通中断,作物产量大幅下降,农民警告明年可能出现粮食短缺。

牛津大学英国皇家学会荣誉研究教授蒂姆·帕尔默的肖像插画
插画:丹·威廉姆斯

有些专家认为,这不过是长期气候预测所预期的——“更热更干燥的夏季”。但这一熟悉的预测并不能解释今年夏天发生的情况,而弄清原因对于英国能否为明年及此后紧接的几个夏季做好准备至关重要。

“更热更干燥的夏季”能解释什么——以及不能解释什么

“更暖更湿的冬季,更热更干的夏季”这一说法描述的是气候变化的热力学层面:温室气体排放导致地表温度升高的普遍后果。更暖的大气必然容纳更多水汽。

随着空气湿度增加,冬季给不列颠群岛带来降雨的标准低压系统在气候变化下将带来更多降水。夏季,当这些低压系统因赤道至极地温差减小——这是太阳北移的结果——而受到抑制时,更暖的空气会进一步使土地干燥,减少降雨。这一热力学信号背后的物理原理简单且已得到充分理解。

方法与定义
热力学与动力学。此处的热力学指增温与增湿——更多热量、更多水汽。动力学指环流本身的运动方式——急流、反气旋以及引导天气系统移动的作用力。

然而,这些都与2026年的干旱没有直接关系。直接原因是自晚春以来盘踞在西欧大部上空的持续高压系统——反气旋。它将带来降水的天气系统挡在了欧洲之外。要理解为何如此干热,我们必须首先弄清该反气旋为何异常持久。

盘踞西欧上空的持续反气旋

自晚春起,那个阻塞性反气旋主导了西欧。通过偏转通常来自大西洋的低压系统,它切断了降雨并锁住了高温。问题在于,这种持续性究竟是运气不佳,还是气候系统正在发生变化的信号。

两种解释——偶然还是气候动力学

大致有两种可能性。

第一种可能是,该反气旋属于气候内部混沌变率的一部分,与气候变化没有直接关系。如果是这样,2027年出现类似持续性反气旋的可能性就相当小。预计明年夏季将恢复更正常的环流型态。热力学印记仍将存在——2027年会比20世纪的夏季更暖更干——但不会出现今年这样的极端干旱和持续高温。

第二种可能性则令人不安得多:持续性反气旋本身已因气候变化而变得更易发生。在这种情况下,气候变化不仅影响大气的热力学,也在影响其动力学。

术语
反气旋 — 一种在北半球顺时针旋转的持续高压系统,会抑制云和降水,当其滞留不动时,会锁住高温与干旱。

帕尔默认为,这一区别至关重要。在区域层面理解气候变化,意味着不应只把气候看作随着化石碳不断增加而增温增湿的巨大蒸汽机,而应将其视为由大气与海洋构成的齿轮系统——其作用力与运动,包括决定反气旋在何处及如何形成的急流,都必须被追踪和预测。

夏季持续性反气旋是否正变得更加频繁?

有观测证据表明,夏季持续性反气旋确实正变得更加频繁,因而与全球气温上升相关。要生成支持这些观测的模型数据颇具挑战:与热力学层面不同,气候变化的动力学异常复杂且高度非线性,只能借助最先进的气候模型进行定量研究。

推向极端来看,我们可能很快就会越过某种临界点,届时动力学效应已变得如此强烈,以至于每个夏季出现持续性反气旋都将成为大概率事件。如果这就是我们现在所面临的世界,那么在未来一二十年内逐步适应的奢望将不复存在。适应必须立即进行。

为何现有模型难以预见这一风险

一些气候建模者会认为这是危言耸听。最全面的全球气候模型并不支持“每个夏季都将出现持续性反气旋”这一预测。

但这些模型同样难以模拟今年观测到的这类持续性反气旋,这很可能是因为它们缺乏足够的时空分辨率来呈现大气中不同尺度之间的湍流相互作用。众所周知,这些所谓尺度相互作用对于长期维持反气旋至关重要,就像木星大红斑那样。

建模上的困难并不意味着风险很小。维持阻塞高压的尺度相互作用跨越众多时空尺度汲取能量,而粗分辨率会将其平滑掉。准确呈现这种湍流的计算成本很高,但正是它让阻塞形势得以维持数周乃至数月。

对帕尔默而言,现有模型未能模拟这一潜在临界点不是自满的理由,而是迫切改进模型的理由。

英国的厄尔尼诺变数

还有一个额外的变数:厄尔尼诺正在逼近。帕尔默预计,这种热带太平洋的短暂增暖对英国的最大影响将体现在冬季,今冬初期会比常年更湿润,但后期可能比常年更干燥。

欧洲天气在不同厄尔尼诺事件之间的差异很大。如果此次事件导致今冬降水低于平均水平,水库将无法在明夏到来前得到充分补给,若届时再出现持续性反气旋,后果可能非常严重。

明夏到来前该做什么

多年来,帕尔默一直主张世界各国的国家气候中心应汇集人力与计算资源,以构建超高分辨率的全球模型。他写道,弄清我们是否正在越过重大气候临界点是最重要、最紧迫的科学问题之一。如果人类携手合作,这一问题可以迅速得到解答。

在具体政策上,他提出英国现在可以采取哪些应急措施来缓解2027年重演2026年状况的风险,尤其是在今冬降水不如所需那样充沛的情况下。例如,国家是否需要建设海水淡化厂?至少,政府各部门需要紧急、协同地思考这些问题。时不我待。

蒂姆·帕尔默是牛津大学物理系英国皇家学会荣誉研究教授。

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