2022年初印尼火山喷发时，曾有人预言受其影响，2022年对于一些低纬度地区可能会成为无夏之年，然而现实是全球变暖的大趋势似乎在今年愈演愈烈，不仅是我国南方的大部分地区遭遇了罕见的极端高温天气，包括欧洲和美国在内的北半球大部分地区，也在劫难逃，苦苦地挣扎在热浪之中。每次的极端天气都会引起诸多分析，但在这次的极端高温天气背后，有一对“地球气候系统”重要的力量共同作用，极大地影响了温带地区的降水和温度。
从现象到本质，首先我们回顾下前两个月的极端高温：六月上旬，华南地区经历了较强降水，华北的河南山东则是高温少雨天气，尽管降水短暂的缓解了北方的旱情，但随之而来又是新一轮的高温热浪。进入七月后，高温天气逐步向华东各省和四川盆地转移，与此同时内蒙新疆和甘肃等地的高温，使得在超过500万平方公里的9亿人，经受了长达一个月的高温天气，全国有76个气象站突破历史高温极值。这一过程的幕后推手是大名鼎鼎的副热带高压，还有更靠北的西风带，两者的相互作用造成了今夏的极端气候。
在南、北半球副热带地区（20～35纬度地区），维持着沿纬圈分布的高压带，称为副热带高压带。其控制区域盛行下沉气流，中上层大气下沉会造成下层大气增温，形成晴朗少雨的天气。由于地中海、青藏高原和落基山脉这三个地区的阻隔作用，北半球的副高被分割为北太平洋副高、北大西洋副高和伊朗高压三个部分。赤道和极地之间温度差大，高空的空气在从赤道流向两级极的过程中，受到地转偏向力的影响，形成110km/h风速的西风走廊，偏转成西风（北半球为西南风，南半球为西北风），西风带的盛行风由此形成。在其控制地区，西风一般比较强劲持久，海洋上风浪较大，陆地迎风坡地带温和多雨。
温习完高中地理最为重要的部分之一，我们再来看下六七月的高温天气。以500hpa等压面空间高度分布图为参考，六月中旬的西太平洋副热带高压受西风带压制停留在太平洋，副高的北侧对应我国的降水带，它由南向北移动可使我国东部地区依次降雨；副高被长期压制就会导致本该下在江淮地区的雨水下在华南地区，这也是六月中上旬华南地区强降水的原因。
西风带上既有高压脊也有低压槽，高压脊是等压线不闭合且向低压方向突出的高气压区域，一般脊前为晴朗天气；低压槽是从低气压区延伸出来的狭长区域，槽中的气压值比两侧的气压要低而产生云雨天气。东北地区受到西风带波动产生的东北冷涡影响降水较多，华北中原地区则处在西风带高压脊控制之下，高温由此而来。时间来到七月，副高突破了西风带的压制成功北移，江淮地区在其控制下开始了持续的高温—该下雨的六月没下雨，不该下雨的时候也没下雨。副高北侧的降水迅速缓解了华北中原地区的炎热，但在不降水的时间里，受到西风带高压脊的控制，体感上仍然非常炎热。
放眼全球，世界同此冷热。仅在六月，马德里地区的最高气温就突破了40℃；法国多地高温记录被打破，7月中旬的葡萄牙最高温逼近全欧洲的历史极值，高达47℃。海洋性气候、夏天向来凉爽的英伦三岛的民众，也不得不面对没有空调的40℃的夏天。而美国的天气简直是中国的翻版，多个城市刷新了高温记录，部分城市甚至比记录高出6℃之多，超三分之一的人口受到影响。
纵观整个北半球的极端高温天气，其大背景都与副高有关，北半球三个被切割的副高在今年夏天完成了“闭环”，青藏高原以西的“伊朗高压”和以东的“太平洋副高”克服阻碍连通，同时北美地区洛基山以西的“太平洋副高”和美国东海岸的“大西洋副高”也成功会师，形成了范围大强度高的副热带高压带。
更值得关注的是，西风带也在这里起到了推波助澜的作用，西风带的控制区域一般带来降水，但由于山脉的阻挡和其南北两侧冷暖空气的对流，西风带的分布并不完全和纬度平行，其中既有降水也有干旱。降雨和干旱都和西风带波动而分裂出的“切断低压”有关。切断低压是西风带形成的具有闭合环流和冷中心的深厚低压系统，七月东北地区的西风带波动造成的冷涡就属于“切断低压”，它为东北地区带来了大幅的降水降温，辽宁盘锦更是发生了强降雨和洪涝灾害。
切断低压会与阻塞高压相伴出现，因此切断低压的位置会直接影响降水区域，西葡两国的高温就是由于切断低压徘徊在伊比利亚半岛以西的大西洋面而并不在陆地，切断低压旁的高压脊长时间控制着半岛，加之地中海沿岸纬度偏低靠近北非的撒哈拉沙漠，切断低压会像气泵一样将北非的热气持续向欧陆输入，最南端的葡萄牙逼近全欧温度极值也就不难理解了。
美国则是受到太平洋东岸切断低压旁的高压脊控制，加之洛基山以西的“太平洋副高”和东海岸的“大西洋副高”闭环的大背景，同样酷暑难耐。中、美、欧如出一辙，根因是副热带高压的闭环，西风带虽可短暂调节副高带来高温，但如果其波动产生的切断低压位置如上所述，反而会加剧了高温天气。
图4 北大西洋和西欧地区切断低压示意图
进入21世纪以来全球变暖的加重导致夏季高温热浪频发，儿时那种夏夜听蛙声虫鸣、一台电扇就能消暑的夏天似乎不会再有了。今年6月全球平均气温较常年偏高约0.4℃，为1979年以来最高，2022年的这场旷日持久的高温，是一次全球性的极端气候事件，是一系列异常气候因子的共同作用，使西风带波动加剧、副热带高压无缝衔接。
这些气候因子的异常表现，都和全球变暖脱不开干系。全球变暖不仅是大气变暖，更是海洋升温，海洋作为气候调节的重要一环，其细微的变化都会如蝴蝶效应般影响全球。气候变化在全球尺度上的时间和范围也不同步，两极的放大效应—北极圈附近的异常增温、阿尔卑斯山冰川融化表明全球变暖对气候敏感区、生态脆弱区的影响更大。副高和西风带的穹顶之下我们经历了最热的一个夏天，未来的人类还会被何种穹顶所笼罩？
本期作者 | 刘光瑞 | 原创
来源 | 科普理论与实践-科学探索中心
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