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    这些年,中国的恶劣天气越来越少了?

    2017年3月20日 来源: 中科院物理所

    本文由微信公众号“环球科学”(ID:huanqiukexue)授权转载

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    局地恶劣天气模式研究是目前较为热门的一项综合性研究。近日,一个国际研究团队对此研究发现:自1960年以来,中国冰雹、雷暴和大风事件的发生频率降低了近50%。

    研究团队所用数据来源于中国国家气象信息中心(Chinese National Meteorology Information Center),该中心拥有983个天气观测站构成的信息网络,并覆盖中国约960万平方公里的陆地国土,因此它可谓是世界上最强大的气象数据库。气象学家们已经收集了该中心1951年以来所有的地表天气数据,还获取了部分更早的信息,这使他们能以全新的视角来研究局地的恶劣天气事件。

    “绝大部分已发表的有关恶劣天气变化趋势的数据要么未能覆盖全国,要么只收集到了某一段时期的数据。”宾夕法尼亚州立大学先进数据同化和预测技术中心(Center for Advanced Data Assimilation and Predictability Techniques, Penn State)主任、气象与大气科学教授张福青评论道,“就我们所知,本研究所使用的气象记录在时间和空间尺度上都是最好的。”

    研究团队发现:东亚夏季风强度的减小的趋势与同期恶劣天气事件的减少趋势之间有着密切的联系。季风是一种年际循环且长期的天气现象。夏季风将温暖、湿润的空气从南方带进中国,而冬季又将较冷的空气从北方送来,其强度主要根据该地区经向风的平均风速计算。他们的研究论文于2月17日发表于《科学报告》(Scientific Reports)。

    张教授说:“我们认为季风强度的变化正在影响着中国恶劣天气的发生,因为我们发现,它们两者间有很好的相关性,但并不能就此认定季风是影响恶劣天气发生的唯一因素。季风是恶劣天气的主要驱动力之一,因为它影响了恶劣天气形成的三个必要因素:风切变、不稳定性和触发机制。”

    风切变的形成是由于不同高度的风之间存在速度与方向差。夏季风带来南风,一旦它变弱便会造成低对流层风切变整体减弱。此外,较弱的夏季风也会带来温度较低、水汽较少的空气,而在平时,南方来的暖湿空气正是夏季大气层不稳定性最主要的贡献者。大气层不稳定会使季风中产生很大的温度梯度,这便是强对流天气的触发机制,而季风的衰弱也会使触发机制减弱。

    有些研究称,气候变化可能是夏季季风减弱的原因之一。季风形成的原因之一是海陆热力差异,而气候变暖会改变这种关系。一些模拟结果表明,气候如果持续变暖,那季风强度也会越来越弱。然而,该研究团队指出,一些其他因素可能在局地大气变化中发挥了重要作用,比如上世纪八十年代中国的工业生产增加和空气污染,这些因素也会影响恶劣天气的发生。

    恶劣天气减少——这可能只是听上去不错罢了。该论文的第一作者、北京大学大气与海洋科学专业的张庆红教授正是在宾州大学进行学术休假时开展了该研究,她介绍道:“有许多自然界的循环都依靠着恶劣天气和其带来的降水。比如说,风暴的减少会引发干旱事件的增加。还有些理论称,恶劣天气的发生频率下降可能会伴随其严重程度的增加。”

    正是中国国家气象信息中心完备的数据支持才使他们首次对该问题进行了如此详细地研究。他们还发现,在1961年至上世纪八十年代冰雹天气都处于相对稳定的水平,之后出现骤降。

    “雷暴和大风事件发生的频率自上世纪六十年代以来逐渐减少,而冰雹则有所不同,”张庆红说道,“目前我们对此还没有一个很好的解释,这也正是我们打算着手深入研究的。”

    翻译 胡砚泊

    审稿 颜磊

    编辑:J.C

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