新冰河期恐突然開始?拉尼娜凜冬降臨!科學傢:地球面臨變冷威脅

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開始本文之前,我們先來看看2004年上映的大片《後天》發生的冰河期有沒有可能!

古氣候學傢傑克·霍爾與同事弗蘭克和傑森在冰川上考察時,目睹瞭整個拉森冰架的斷裂!隨後他們將全球變暖調查結果在新德裡舉行的聯合國氣候大會上做瞭報告稱:

全球氣候變暖、兩極冰蓋融化已經嚴重影響瞭AMOC(大西洋經向環流)的運行,這種情況持續下去會形成新的冰河期

但參加會議的各國元首都嗤之以鼻,根本沒有人理會他們!但時間證明瞭一切,短短數天之後就發現衛星監測就發現半球高緯度地區產生瞭規模空前的反氣旋,這種反氣旋裹挾著零下50度的北極寒流席卷瞭北半球,短短數天之內,北緯25度以北地區全部陷入冰凍世界。

2004年,全球變暖的概念還剛剛開始流行,世界氣象組織也剛提出氣候臨界點這個概念,當年看瞭這部電影,隻覺得視覺效果相當不錯,那個打開直升機艙門,瞬間被凍成冰雕的英國士兵鏡頭,留在記憶裡久久不能釋懷,一個問題,現代全球變暖的條件下,冰河期究竟有可能突然降臨嗎?

從全球變暖到冰河期,到底有沒有可能?

《後天》中誘發冰河期的非常重要的一個因素是AMOC減弱,這個問題在2004年時估計隻有極少數科學傢研究,但到瞭2021年,這個AMOC就成關註全球變暖朋友基本都瞭解的事實瞭!

2021年2月25日,波茨坦氣候影響研究所的科學傢在《自然地球科學》發表瞭一篇關於《Gulf Stream System at its weakest in over a millennium》(一千年來最弱的墨西哥灣流系統),來自Rahmstorf 及其同事之前的研究表明,自20世紀中葉以來,洋流減慢瞭約15%。

AMOC減弱會有什麼後果?

北半球會變得更冷!正常年份北極冬季大部分地區的最低氣溫在-50℃以下,但南極一年中最寒冷季節平均溫度可以低至-63℃,最低溫度甚至可以達到-89.2℃。

北極比南極更溫暖就是因為墨西哥灣暖流一直在深入北極,這也是摩爾曼斯克港在北極圈內,但依然是不凍港的原因,AMOC強度下降,赤道熱量無法輸送到北極,北極變得更冷!

北極變冷,冷空氣有幾種可能會南下?

北極變冷瞭,那麼北極的冷空氣好好在北極,它怎麼就跑到低緯度瞭呢?北極的冷空氣要南下變成寒流,一般需要如下幾個因素影響:

大氣圈環流影響副熱帶高壓影響北極渦旋影響阻塞高壓影響低壓氣旋影響

大氣圈環流影響整個道理不難理解,因為地球大氣環流的大尺度方向就是從赤道上升的暖濕氣流到兩極下降,然後從地面返回赤道,這個從地面回到赤道的氣流就裹挾瞭北極的寒流。

副熱帶高壓影響寒流

一般這個寒流南下的過程中會遭遇地球自轉偏向力以及西風帶的影響而面目全非,它在南下的過程中會遭遇副熱帶高壓的有力阻擊。

副熱帶高壓是赤道地區上升的氣流分散到兩極方向,在北緯30度左右下沉,形成下降高壓,氣體下沉會溫升,因此這裡是一個溫度比較高的下降高壓區,它會隨著季節的變化而移動,冬季靠南,夏季靠北。

副熱帶高壓強,那麼北方的寒流很難進入到低緯度,那麼和煦陽光照耀,但在拉尼娜年,由於海水被過強的沃克環流帶到西太,上升的暖濕氣流導致副熱帶高壓減弱,因此拉尼娜年的冷冬就這樣誕生瞭。

NOAA已經在10月14日將2021~2022的拉尼娜概率更新為瞭87%,日本氣象廳的概率則是60%,國傢氣候中心也在10月22日確定瞭今年冬天的拉尼娜事件,所以今年冬天就很有趣瞭哦。

北極渦旋與阻塞高壓以及高緯低氣壓

北極渦旋是一個在高緯度地區一圈非常強盛的逆時針漩渦,它在強盛時期會將寒流兜在裡面,但弱化時就會放任寒流南下造反。

北極渦旋與幾個因素有關,北極海冰融化後大面積海洋的熱量釋放會減弱北極渦旋,暖濕氣流向北過程中被冷氣團阻塞形成阻塞高壓會擠壓到北極渦旋,高緯度低氣壓氣旋會影響北極渦旋。

這些因素都會弱化北極渦旋,而全球變暖會增加海冰融化,高緯度低氣壓形成以及阻塞高壓形成,這個問題有點反常識,全球變暖反而釋放瞭北極寒流。

進入冰河期,究竟有沒有可能?

從理論上來看,AMOC的長期影響,導致北極溫度下降,這個可能性確實存在的,但這個時間尺度怎麼也得拉到百年甚至更久,有沒有可能在短期內就進入冰河世紀呢?《後天》出現的巨大氣旋將北極寒流帶到低緯度,造成北半球中高緯度統統結冰,究竟有可能嗎?

溫帶反氣旋

溫帶反氣旋也稱溫帶冷性反氣旋(冷高壓),生成和活動於中高緯度的下降冷高壓氣壓系統,風繞高壓中心作順時針旋轉(南半球相反),反氣旋中心是下沉氣流,直徑非常大,比如冬季亞洲的反氣旋可以占據整個亞洲大陸面積的3/4,小的直徑也有數百千米!

這個大傢倒是不必擔心,因為這每年都有,但並沒有進入冰河期不是嗎?因為強度並不是特別大,地面反氣旋的中心氣壓值一般為1020~1030毫巴,不過冬季寒潮高壓最強的曾達1078.9毫巴以上,風速最大也就20~30米,比起臺風或者颶風的速度,那是小巫見大巫瞭。

《後天》中設定的反氣旋規模太大瞭,而且生成瞭三個,一個是在蘇格蘭北部,另一個在西伯利亞,還有一個則在加拿大北部,這個順時針的反氣旋除瞭帶來瞭北極寒流以外,還將高空強冷氣流從上對流程拉向瞭低空!

正常情況下,這些下降的冷氣流會形成下降高壓並回暖,不會形成“速凍”的現象,但劇中設定是氣流下降太快,還來不及回暖,這個劇情有些違反物理定理,唯一的可能是中心氣壓太低,直接建立起瞭管道,但反氣旋要達到這個水平,估計風速就能摧毀所有建築瞭。

因此從理論上來看,反氣旋將北極冷空氣一掃而光帶向中低緯度是可能的,但北極冷氣團總量是有限的,整個北半球陷入寒流襲擊毫無問題,並且可能產生相當嚴重的後果,甚至引發小冰期開始也是有可能的

但讓整個北半球,比如《後天》中設定北緯25度以北陷入冰凍,這幾乎就是不可能的事情,因為這需要吸收的熱量太大瞭,就算對流層頂的冷空氣吸入低空,那又如何?海洋中保存的能量遠高於大氣層中的“冷量”,因此《後天》的設定是無法成立的。

當然《後天》也許是太急瞭點,畢竟劇情不允許太久!但把時間拉長,還真有可能回到冰川期,從全球變暖回到冰川期存在理論基礎!

延伸閱讀:2020~2021年寒流到底是什麼情況

2015年12月30中午11點,氣象衛星檢測到北極點氣溫一度達到0.8℃,你沒看錯,北極的冷空氣不見瞭,取而代之的是“暖氣團”,而原因則是冰島的一個溫帶低壓氣團,中心氣壓低至950百帕,看起來有點像熱帶氣旋,但這是一個溫帶氣旋。

這個溫帶氣旋遭遇瞭西風帶,將風暴帶入瞭北極地區,逆時針旋轉的風暴將大西洋溫暖水汽卷入瞭北極,讓北極點的氣溫上升到瞭0.8℃,北極的冷氣團哪裡去瞭?當然被推擠到瞭低緯度地區,這就是2016年超級寒流的來歷!

溫帶氣旋到底是怎麼回事?

究其根源則是2015年超強厄爾尼諾導致的海洋溫升,在中緯度地區生成瞭溫帶氣旋,這是一種發生在地球中緯度地區的大尺度低壓系統,它的形成有幾種方式,比如其中之一就是寒帶冷氣團南下與副熱帶暖氣團輻合有關,暖氣團被抬升,形成瞭低壓,周圍的空氣向中心補充並且在科氏力的作用下開始旋轉,在北半球,溫帶氣旋逆時針旋轉。

2020年2月14日,一個位於冰島上空的溫帶氣旋

2020~2021年的寒流和2015~2016年的寒流都很相似,都是北極冷氣團傾巢而出,甚至我國東北地區的氣溫還高於北極點。一次是厄爾尼諾造成的,一次是拉尼娜造成的(2020拉尼娜年,2021也是拉尼娜年)。

全球變暖下回到冰河期仍存在可能性,當然更大概率出現的則是極端氣候,全球變暖並不是全部變熱瞭,在洋流和大氣環流的作用下,有的地方更熱,有的地方會更冷,或者夏天會更熱,冬天會更冷,但總的加起來,可能還是變得更熱瞭。

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  • 本文由 发表于 2021年10月29日
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