过去的几个月里已经看到了一些令人瞩目的天气,来自英国朝气的春天有记录西伯利亚的戏剧性的热浪和“僵尸野火”。
关键这个不合时宜的天气持续高压“阻塞”天气系统,带来清晰,地面的干燥条件对许多天或数周。
“阻塞事件”蝙蝠了迎面而来的低压系统,将云和雨的前景。他们尤其在夏天热浪和干旱的同义词,冬天寒冷条件。
但什么是气候变暖的“阻塞事件”的前景?并能迅速变暖的北极也有作用吗?
在这种问答,碳简短的原因需必威手机官网要仔细看看“阻塞事件”在未来和潜在的变化。
“阻断”是什么?
在北半球中纬度地区的低压天气方面,将多云的,多风的和潜在的潮湿的天气,一般从西向东移动。这些都是携带的射流——当前水流湍急的空气对流层高,地球大气层的最低层。(急流环绕北半球和南半球中纬度地区。)
飞机通常保持源源不断的天气系统移动穿过地球表面。这意味着任何低压系统或高压系统干预带来清晰,仍只和阳光充足的条件下,一般会持续几天前被下一个系统上分流的。
然而,有时天气系统可以在一段时间。这就是所谓的“阻塞”,解释道教授Tim Woollings,物理气候科学的副教授biwei6868牛津大学,牛津联合主席气象局学术伙伴关系,的作者书在急流。他告诉碳简要:必威手机官网
“阻塞是一个静止的和持续的天气模式,通常一个反气旋(高压系统),块迎面而来的急流和风暴”。
高压天气系统的方式,迎面而来的天气偏掉或,留在原地不动。说,这可能带来长期一致的天气英国气象办公室:
”的天气你会得到,这意味着在高压下天气仍将主要是干燥和定居几天或者几周。然而,如果你在天气方面的地方,你可能会弄湿和多风的天气很长一段时间。”
这种持续的天气可能会导致极端的条件。英国刚刚经历了它炎热和第五干燥的春天历史上,后一个非凡的大转变潮湿的2月记录只是几个月前。莉斯教授宾利的首席执行官皇家气象学会描述这wet-to-dry转变为“前所未有的”。
作为英国气象局的帖子解释道必威手机官网,春天的天气是一个阻塞的结果天气模式:
“今年春天,急流扣和北移,使连续的高压统治英国。这些“阻塞”模式的高压力的主要原因是长时间的阳光,干燥和相对温暖的条件我们已经看到今年春天。”
同时,通常寒冷的西伯利亚一直在酝酿不合时宜的热量。例如,平均气温5月份10 c以上标准——重燃从去年大火仍然居高不下。这长时间的热量也的结果阻止天气模式。
阻塞是最常见的在春天,气象局说,但往往是大多数与戏剧性的夏季热浪和严重的寒冷的冬天。
例如,阻塞是一个司机的炎热和干旱英国1976年夏季,致命的欧洲2003年夏天的热浪,西伯利亚的热浪和野火在2013年的夏天,和欧洲的2009 - 10的极端寒冷的冬天。阻塞模式——在不同的位置——给美国带来了破纪录的2013年3月,2012年3月破纪录的冷温暖。
阻塞也被证明影响热带气旋的路径,可能会转向他们不同寻常的痕迹。
有一些地区阻断“优先发生”,说Len Shaffrey教授气候科学教授biwei6868雷丁大学。
“在北半球,这些在北部和东部在北大西洋和北太平洋,所以对北大西洋这意味着格陵兰岛和欧洲。”
下面的地图,从2018年评审论文Woollings和他的同事,给的“阻塞事件”在整个北半球的频率在1958 - 2012。他们显示的百分比天赛季阻塞的夏天冬天(上)和(下)根据三种不同的方法描述“阻塞事件”。橙色阴影的颜色越深,越天的阻塞。
方法之间的估计不少,地区和季节,Woollings笔记,但“典型数字阻塞区域——在欧亚大陆,大西洋和阿拉斯加,例如,将一个或两个事件每赛季,平均每个事件持续一个星期左右”。
值得注意的是,阻塞发生在南半球Woollings补充道:
“(阻塞)往往是少持续在南半球西风飞机更强。尽管如此,他们有一些重要的影响,如在澳大利亚、新西兰和南美洲南部。”
例如,“阻塞事件”在记录热,干燥的天气,看到了毁灭性的山火在澳大利亚2019 - 20的夏天,和一个主要的干旱巴西东南部2014 - 15所示。
导致阻塞的原因是什么?
那么这些阻碍天气模式如何产生?Woollings指出“有几种不同的机制和之间的平衡这些似乎是不同的在不同的区域”。
不过,总体而言,“罗斯比波”在大气中“被认为是至关重要的”,Woollings说。罗斯比波——命名罗斯比波,瑞典籍美国气象学家确认了他们——巨大的蜿蜒伸展在中纬度的急流。他们也被称为“行星波”。
罗斯比波是一种自然现象,形成的结果地球的自转。旋转流体的特征,他们也观察到在海洋和其他行星,如气态巨行星木星和土星。
阻止气候模式可能发生当罗斯比波”成为放大和/或打破”,Woollings说。放大罗斯比波中可以看到一个“波浪”急流。这往往会减缓天气系统的东西方向发展,使环境更持久,可能,允许块形式。
一个例子是“ω块”,所谓的,因为它像大写字母希腊字母ω(Ω)。在这个形状,交流领域的高、低压力形成的波峰和波谷罗斯比波,分别。
下面的视频,由英国气象局,解释了ω块,阻塞的另一种形式被称为“易溶解的块”——可以形成在英国。(有其他几个阻塞模式也一样。
一块中断盛行的西风,通常带来轻微的空气在冬季和寒冷,在夏天新鲜的条件。因此,它开辟了潜在的更极端的条件,这取决于类型的天气系统开销。
例如,在2010年的夏天,一个ω块留下了一个高压系统7月和8月的大部分时间里,俄罗斯西部地区上空的坐着。由此产生的热浪看到俄罗斯西部的大部分记录历史上最热的夏天。作为一个2011年的论文在事件解释道:
“在俄罗斯产生了许多天,高温热大于40 c (104 f)。与莫斯科的俄罗斯record-warm夏天,平均接近18 c和c + 16 +超过正常几个月的7月和8月,分别。”
天气仍然炎热干燥,也带来了最严重的干旱大约40年。总的来说,热、野火和相关空气质量差造成的至少56000人死亡在莫斯科和俄罗斯西部的其他部分。
虽然俄罗斯在高温下烤,几千英里的东南部,巴基斯坦坐在在低压系统相同的ω块的一部分。不寻常的风造成的季风带来的降雨北部和西部巴基斯坦北部地区,带来暴雨。
全国范围内的降雨量对巴基斯坦70%以上的平均在7月和8月高出102%。由此产生的洪水影响1800万多人,造成1985人死亡和1.7房屋被毁坏或摧毁。
“阻塞事件”改变了气候变暖吗?
“阻塞事件”可以带来这样的极端条件下,一个重要的问题是他们的频率和严重程度如何,可能是受到气候变暖的影响。
然而,有几个原因为什么小于简单。首先,没有集定义一个块,Woollings解释道:
“街区有各种形状和形式,所以,虽然气象学家都同意什么是飓风,经常有不同的观点在特定的天气模式是否应该划分为一块。”
的2018年评审论文Woollings和他的同事——前面提到的指出,“指数”,让人眼花缭乱了识别“阻塞事件”。它补充道:
“动力气象学的一个主要弱点是,目前还没有全面捕捉不同的流程代理理论在阻止生命周期的所有阶段:开始,维护和腐烂。”
这使它更加难以监视和跟踪“阻塞事件”的变化,以及直接比较不同研究的结果。
第二,“阻塞是零星的天气模式,因此,高度变量年复一年,甚至十年的十年”,Woollings说。这意味着“阻塞事件”自然会有所不同从一年或十年,所以看清任何短期波动的长期趋势。
总的来说,Woollings说“没有明确的趋势阻碍对这个噪音”。Shaffrey同意:
“历史天气记录表明,阻止在过去的几十年里没有发生重大的改变。然而,这是有些依赖的方法用于定义“阻塞事件”。
Woollings指出,一个可能的例外是在格陵兰岛了自1990年代以来增加夏季块。然而,目前尚不清楚这是否是自然变化与否,他说:
“几个方法给1-in-20这一趋势发生偶然的机会,所以看起来很有趣。但是,如果你测试20个地区和季节的不同组合,你会期望一个展示这样一个改变纯粹是偶然。”
一个2018年的论文说阻塞的增加可能是由低级区域变暖被表面反馈”,如增加融雪和格林兰岛冰层融化,和北极地区海冰损失或喷射气流的变化,但这是目前“未知”。
气候变化如何影响阻止在未来?
科学家做的预测如何受到持续的气候变化的影响,阻止另一个障碍:气候模型通常与模拟封锁斗争,和趋势低估了这两个事件的频率和持续时间。
一般来说,“预测模型一般降低阻塞发生在未来”,Woollings说。他解释说:
“阻塞主要集中在射流的动态水平在大气和模型预测最强的热带地区气候变暖。这加强了急流风,使街区更难形式。”
今年早些时候,例如,Woollings在讨论必威手机官网最近的帖子怎么热带气候变暖改变了罗斯比波的模式,这导致了致命的2010年,俄罗斯热浪。
然而,尽管有“好模型之间的协议”这一理论,Woollings警告说,“我们仍应保持谨慎,因为它是不清楚物理模型捕捉正确”。
下面的地图——也从2018篇综述——显示预测北半球冬天阻塞(上)和夏季(底部),根据三种不同的方法描述“阻塞事件”。阴影表示预计增加(橙色)和减少的百分比(蓝色)阻塞的赛季,在1961 - 90和2061 - 90年之间,在非常高的排放RCP8.5场景。
地图突出预测的地区差异。Shaffrey解释说:
“例如,冬季阻挡在西欧预计将略有下降,而阻塞预计将增加在东欧与射流在北大西洋的变化。”
夏天,地图显示阻塞将向极,减少事件的中纬度地区的数量,但增加在高纬度地区。这反映在其他的研究,太。
模型还预测表明减少阻塞的南半球。一个2019年的研究的数量,例如,估计冬天阻止天在澳大利亚和新西兰可能会下降约三分之一年底RCP8.5下的21世纪。
值得注意的是,预计下降阻塞是“渐进”,Woollings说,这意味着它是“短时间内不会消失”:
“封锁将发挥核心作用在未来几十年,极端天气事件尤其是中纬度热浪。”
一个角度是关于得到的关注更少大小“阻塞事件”。但在2019年发表的研究表明,块的空间范围可能随着气候变化而增加。
使用两个气候模型和RCP8.5场景中,区域的项目人员“阻塞事件”可以增加17%和7%在北半球夏季和冬季,分别比1981年(2076 - 2100,- 2005)。南半球的预测显示下滑块区域在夏天冬天(2%)和增加(8%)。
大小的增加的原因是到预期的变化在不同射流特点,作者解释说博士Pedram Hassanzadeh从莱斯大学在美国。他告诉碳简要:必威手机官网
“具体来说,我们发现射流的风的速度,飞机的纬度和射流的宽度决定“阻塞事件”的大小。所有这三个特征的急流被改变随着气候变暖。”
例如,他说,“在北大西洋地区夏季,急流变得更广泛和转向北方,导致欧洲-大西洋的大小增加“阻塞事件”。在北太平洋地区的冬天,“急流变得更宽、速度和转向北方,一起导致更大的“阻塞事件”在西太平洋和北美东部”。
Hassanzadeh正在进行的工作也表明,湿度会影响“阻塞事件”的大小。随着气候变暖可能带来更多的蒸发和温暖的气氛中可以容纳更多的水分,这也可以影响“阻塞事件”。Hassanzadeh和他的同事们“目前正在验证这个假设和理解机制”,他说。
(一个研究从2015年是第一个表明水分对阻塞更一般的很重要。Woollings形容这是“最大的一个新观点近年来阻止”)。
更大的“阻塞事件”是他们的风险可能导致极端事件,影响更多的人,Hassanzadeh说:
“阻塞事件会导致等极端天气,严重的热浪在夏天。如果“阻塞事件”变大,我们可以预期的热浪覆盖面积较大,因此有更多的对公共卫生的影响和更广泛的生态系统”。
北极变暖又扮演了什么角色?
虽然模型-初步表明,中纬度地区“阻塞事件”可能下降,还有一个著名的理论:迅速变暖的北极可能带来更多的人。
北极变暖很快的两倍多表面比全球平均水平。这种现象被称为“北极的放大效应”。这部分源于快速的海冰覆盖的损失在该地区,冰减少,来自太阳的能量,反映了明亮的白色冰而不是被海洋吸收,导致进一必威体育在线注册步变暖。(下降雪覆盖在北极的陆地面积有同样的效果)。
有一些理论,这些在北极快速变化可能会影响“阻塞事件”的频率,Shaffrey解释道:
“理论表明,随着北极变暖,北半球的强度和位置的改变射流将允许“阻塞事件越来越频繁。”
例如,当射流的强度是由寒冷的空气之间的温差在北极北部和南部温和的空气,快速升温北极减少温差。
这可能会削弱射流,使它更容易开发大型蜿蜒,允许块形式。
有其他机制的北极变暖如何影响中纬度地区,必威手机官网探讨了在2019年初在详细的问答。
研究表明,北极放大了一些最近的北半球中纬度极端——包括在美国和亚洲非常寒冷的冬天和2010年俄罗斯热浪。
然而,“还有很多争论在科学文献中关于是否支持这些理论观察和气候实验”,Shaffrey说。
和任何影响,北极从其他地方可以抵消影响吗Woollings补充道:
“作为北极变暖的加强,我们期望它冲击射流,这可以增加阻塞在一些地区。目前的气候模型显示的竞争影响热带气候变暖将是更重要的是,符合整体减少阻塞。”
尽管如此,Woollings总结道:“北极变暖的混合过程的几个之一在未来将塑造阻塞行为。”