震撼与热议的发现

2024年的夏天是有记录以来最热的,不幸的是,这并不令人意外。包括北半球在内的世界各地的夏季变得越来越热,越来越干燥,导致北美和欧洲出现严重干旱和热浪,并对野...

2024年的夏天是有记录以来最热的,不幸的是,这并不令人意外。包括北半球在内的世界各地的夏季变得越来越热,越来越干燥,导致北美和欧洲出现严重干旱和热浪,并对野火、作物歉收和健康危害等社会构成严重风险。部分原因是地球的空气循环系统多年来一直在减弱,而空气循环系统有助于在全球范围内传播和分散水分和热量。然而,这种减弱的确切原因尚不清楚。

现在,在魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的雷·切姆克(Rei Chemke)博士领导的两项研究中,研究人员成功地解开了这个谜团:人类活动是导致空气循环系统变弱的原因。

(左至右)赫斯和雷·切姆克博士

这两项研究都集中在风的模式上,这些模式共同构成了一个至关重要的网络,通过这个网络,风传播的热量和水分在世界各地流动。形成这个网络的主要部分是由西向东流动的风暴路径、高压和低压天气系统。累积起来,这些风暴对大气中热量、水分和气流动量的转移产生重大影响,进而影响地球上的各种气候带。第二部分是哈德利环流(Hadley circulation),暖空气在赤道聚集,流向两极,在亚热带下降到地表,然后返回赤道,继续这个循环。

虽然至少从1980年以来,风暴路径和哈德利环流都在减弱,但只有哈德利环流的减弱与人为排放有关。

风暴越弱,热量越高

在与阿姆斯特丹环境研究所(阿姆斯特丹自由大学)的Dim Coumou教授进行的一项研究中,Chemke首次表明,风暴路径的减弱是由于人为排放的温室气体,如二氧化碳和气溶胶。

“这些排放物使高纬度地区的空气比低纬度地区更温暖,”Chemke说。其结果是,南北纬之间的温度差距——最初驱动这些风暴路径的地方——变小了,而这种缩小导致了风暴路径的减弱。

北半球的夏季风暴(图片来源:NASA)

为了得出这个结论,科学家们分析了来自观测和先进气候模型的大量气候数据。只有将历史排放纳入气候模式的计算中,观测到的变弱现象才能得到解释。这些发现发表在《npj气候与大气科学》杂志上。

“夏季的风暴在将冷空气从海洋带到陆地上发挥了重要作用,”切姆克说。“如果你降低这些风暴的强度,你带来的冷空气就会减少。这导致非洲大陆气温升高,从而导致越来越多的极端高温事件。”

哈德利效应

人为排放也在以前所未有的方式影响哈德利环流:与过去自然因素的影响相比,它们的影响更大,而且作用方向相反,即削弱而不是加强哈德利环流。这是第二项研究的结论,发表在《自然通讯》上,在魏茨曼大学地球与行星科学系工作的Chemke和他的学生Or Hess一起进行了这项研究。

“我们没有上个千年的风记录,所以我们不能只看过去的风模式,并将它们与当前的风模式进行比较,但是有一个很好的重建驱动气候系统的因素,”Chemke说。“这些因素被用来在模型中模拟过去的气候,这些模型包含了气候系统的所有物理、生物和化学。”

赤道上空的云带,是由哈德利单体内的空气上升而形成的 这个地区不可能有强降雨

利用这些模型模拟,Chemke和Hess能够研究自然因素,如火山爆发和太阳通量,在过去的几个世纪里是如何改变哈德利环流的。他们发现,在过去的一千年里,这些自然因素加强了哈德利环流——与当前这种环流的持续减弱形成鲜明对比。这些结果表明,人为排放已经逆转了自然引起的水流增强。

赫斯说:“在过去的千年里,自然因素占主导地位,而现在,人为排放起着更大的作用。”“在过去,我们有一个冷却的气候,这加强了哈德利环流。如今,气候变暖削弱了这种循环。”

自然力量值得我们注意

气候科学家往往主要关注人类活动对气候的影响,而自然因素往往被忽视。新的发现表明,这些自然因素过去和现在都很重要。结论是,科学家必须在气候模型中更好地考虑这些因素。

“我们的研究领域主要涉及人为排放和气候变暖。人们对火山爆发、太阳波动或温室气体的自然来源等自然因素的影响关注较少。”“然而,我们发现自然因素可以对气候产生重大影响,尽管与人为排放的影响相比,自然因素的影响要小得多。特别是,它们似乎以一种与人类活动相反的方式影响哈德利环流。这对我们来说真的很惊讶,这是我们应该考虑的事情。”

科学数据

到本世纪末,预计夏季风暴路径的强度将下降25%。

夏季风暴路径的减弱有95%以上的可能性是由于人类排放造成的。

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  • 采梦
    采梦 2025年05月19日

    我是庞周资讯的签约作者“采梦”!

  • 采梦
    采梦 2025年05月19日

    希望本篇文章《震撼与热议的发现》能对你有所帮助!

  • 采梦
    采梦 2025年05月19日

    本站[庞周资讯]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 采梦
    采梦 2025年05月19日

    本文概览:2024年的夏天是有记录以来最热的,不幸的是,这并不令人意外。包括北半球在内的世界各地的夏季变得越来越热,越来越干燥,导致北美和欧洲出现严重干旱和热浪,并对野...

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