气象学者解读：为什么年初以来有这么多极端天气？_新浪财经

　　3月底以来，江西省频繁遭遇强对流天气，局地大风超过12级，造成南昌县居民被大风吹落坠楼，高温高湿环境增加了江西强对流天气的发生概率。4月起，广州开始部署应对极端天气的人员转移工作，22日至23日，粤西和珠江三角洲大部分市县经历大雨到暴雨，广州多区刷新了4月降雨量历史纪录。

　　“放在全局背景下看这些极端天气，就能够理解全球变暖的威力。”中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科在接受界面智库采访时说。

　　4月16日，阿联酋人口最多的城市迪拜遭遇暴雨，24小时的降雨量相当于过往两年。阿联酋国家气象中心确认，该国经历了1949年有记录以来的最强降雨。气候学家分析，全球变暖使得大气层像海绵般吸收了更多水分，以更极端的暴雨形式释放。

　　甚至北京地区柳絮飘扬带来的氯雷他定购买需求，也和全球变暖有关。3月23日，北京花粉浓度达到7792粒/千平方毫米的高峰，是花粉浓度“很高”等级标准（800粒/千平方毫米）的近10倍。北京大学环境健康微信公众号撰文称，科学研究人员观察到，过去几十年来，气候变化可能导致花粉产量增加，或增强其致敏性。大气中二氧化碳水平的升高使得过敏原植物生长更快、生长期更长；另一方面，极端天气事件、空气污染都会加剧花粉对过敏人群的影响。

　　魏科表示，如果不出意外，今年全年的气温有可能打破2023年的纪录，成为有记录以来全球最暖的一年。从趋势看，今年的1、2、3月气温都打破了历史纪录，虽然科学家们预测，去年延续至今的厄尔尼诺现象可能在4、5月份结束，但魏科认为，由于存在春季预报障碍，在4、5月份之后的气候走势还有不确定性。

　　今年厄尔尼诺是否会结束？拉尼娜如果到来会有什么影响？全球变暖是否在打破温盐环流给地球气候带来重大改变？我国的气象预警技术未来将如何发展，帮助我们提前应对极端天气的到来？就气候变化带来的极端天气以及未来应对方案，界面智库最近专访了魏科。魏科主要研究平流层-对流层相互作用、东亚季风、极端气候灾害，最近也在关注人工智能在气象预报中的应用，以及地球工程的风险。

中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科图片由受访者提供

　　以下为采访内容，编辑时有删减：

　　界面智库：开春以来全球极端天气频发，包括迪拜、四川、广东的暴雨，江西南昌的强对流天气，如何理解极端天气事件频繁出现？

　　魏科：迪拜最大暴雨应该是24小时内降雨量达到254毫米，可能超过迪拜两年的降雨量，对于热带沙漠地区，确实是非常极端的气候。最近南方暴雨确实也很多，除了四川和广东，全球其他地方的暴雨也很多，比如新西兰南岛遭遇强降雨，另外一些地区则在经历更严重的干旱。放在全局背景下看这些极端天气，就能够理解全球变暖的威力。

　　我们讲了很多年全球变暖，一个最重要的特点就是会让极端天气越来越频发。

　　界面智库：欧洲气候监测机构哥白尼气候变化服务局发布公报，今年1、2、3月，都是全球有记录以来最热的月份，同时海面温度也创新高。这意味着什么？2023年已经是有史以来最暖的一年，今年还会创纪录吗？

　　魏科：哥白尼气候变化服务局时刻在监测全球气候的走势，今年1月到3月，延续了去年的变化特征，从去年4-5月份开始，全球的温度、海表的温度升高，以及南极海冰的面积减小，这三项指标都大幅度超过历史同期。这一方面是全球变暖的影响，另一方面是因为从去年开始，发生了厄尔尼诺现象（指太平洋东部和中部的热带海洋海水温度异常升温），两者相互叠加，确实对全球的温度起到火上浇油的效果。

　　从目前的走势来看，今年很可能会再创纪录，因为从去年4月份才开始出现全球温度超过历史温度，而今年一开春温度就开始创纪录。1、2、3月份温度都非常高。唯一不确定的就是赤道东太平洋的厄尔尼诺今年有可能会结束，而厄尔尼诺结束后海表温度是回归正常还是变成拉尼娜现象，还有不确定性。

　　厄尔尼诺的预测有春季预报障碍，目前学界的预测不是很一致，要在春天过后，海表温度的走势才能明朗起来。春季是不同走向的分岔路口，各种趋势都不太明朗。春季预测是海文预测中非常难的任务。

　　今年1-3月份的破历史高温，是去年厄尔尼诺现象的延续，按照之前的预测，厄尔尼诺到今年4、5月份基本会结束，而结束之后的走向对于今年整体的温度来说就非常重要，决定了今年是否会是史上最暖一年，超越2023年。目前这个可能性是很大的。

　　界面智库：中国气象局预测夏季可能进入拉尼娜状态，拉尼娜到来会对我国今年的气候有什么影响？

　　魏科：从全球来说，拉尼娜到来会让全球温度的增暖趋势得到短期的抑制，那2024年全球的温度可能不是史上第一就是第二。对于我们国家来说，拉尼娜带来的影响，按照之前的统计规律，会使冬天稍微偏冷一些。我们经常说拉尼娜到来之后冷冬现象会比较多，但这两者并不是一一对应的关系，是弱相关关系。如果出现拉尼娜，主要是对今年冬季和明年的影响，对今年夏天的影响不是很明显。

　　在过往的气候记录里，在厄尔尼诺之后是否会迎来拉尼娜，不确定性比较大。有三种发展方向：厄尔尼诺后变成拉尼娜，厄尔尼诺后变成中性，以及厄尔尼诺持续发展。三种情况彼此之间的概率差不是特别大，厄尔尼诺转成拉尼娜的概率稍微高一点。

　　但厄尔尼诺和拉尼娜两者带来的影响并没有说谁更好些，它们的到来都会对全球气候造成影响，导致风调雨顺的概率减少。并且，拉尼娜也不会改变全球气候升温带来极端天气频繁的情况。

　　界面智库：有研究称，大西洋温盐环流（AMOC）正接近临界点，而这个临界点一旦被突破，将使地球进入冰河世纪。您怎么看这种说法，以及AMOC突破临界点的可能性？全球变暖在如何威胁经向温盐环流？

　　魏科：首先，哪怕大西洋的温盐环流中断，也不会带来冰河时代，这是很明确的。因为温盐环流最主要是给北大西洋和北美地区带来较多热量，让这些地区比我们国家同纬度地区温暖得多，呈现出海洋气候。如果温盐环流中断，带来的影响主要在北美和欧洲降温幅度比较大，对全球气候的影响不会特别大。

　　第二，关于温盐环流中断的预测，至少在2021年之前，学界认为至少要到本世纪末才会发生，并且很有可能温盐环流不会减弱到要中断的程度。但是从去年到今年，开始有几篇比较重要的研究认为，温盐环流可能在2050年前发生中断。

　　当然，作出前一个预测时大家用的是间接指标如海洋温度来衡量环流，不确定性比较大。今年的研究，直接用到洋流的分析，确实显示温盐环流有一定程度减弱。

　　就我个人判断而言，第一，相比陆地上的气温观测、对海洋里的温度和盐度观测，关于温盐环流实际观测的时间还没那么长，不超过20年。因此基于观测记录的研究会有不确定性，还需要持续监测。但目前的记录至少说明了一件事，即全球变暖之后，带来的影响比科学界最初预想的还要快。所以我们在讨论气候变化的时候，可能还需要以比较极端的预测来判断。

　　界面智库：我们现在对气候变暖带来极端天气的研究，是否足以提前预警所有的极端天气并作出应对？我国极端天气预警还面临怎样的挑战？

　　魏科：目前全球的发达国家，以及气象上比较发达的国家包括我们在内，对尺度范围较大的极端天气，预警水平都不错，一般能提前两到三天预警一次大的极端天气的发生。包括迪拜，当地提前一两天已经作出了预警，判断会有非常大的暴雨。问题是暴雨的具体落点，什么时候发生在什么地方，到底会下多少，这些事情的预测还有一定难度。另一方面，对于一些突发性的、小范围的极端天气，目前预报和预警还是有一定难度，跟人们的需求有一定的距离。

　　江西的强对流天气是大范围的极端天气，但很难预测最强的对流区域出现在什么时间、什么位置，雨有多大、风有多大。就像天气预报里经常会说，局部地区有什么天气变化，只能给出大概的位置。

　　从一年特定月份和季节来说，极端天气常态化已经是业界共识。我们国家不同季节、不同月份的灾害也是，比如现在这个时间雨带在华南，属于华南前汛期，到6月份，雨带主要在长江流域，梅雨比较多，6月份以后到7月，雨带主要位于华北地区和东北，就是我们说的七下八上的华北和东北雨季，7月以后南方的台风天气会比较多。这是我们国家气候的常态，在这个常态上，各种天气会更加极端化。

　　界面智库：从您的角度看，我们应对气候变化的能力这两年有哪些进展？现在有什么技术工具可以提高极端天气预警的准确性？

　　魏科：预警一方面靠的是监测，就是我们熟知的雷达和卫星监测，当然还包括地面监测站。过去这些年，我们国家的卫星和雷达技术确实突飞猛进，在新闻上也能看到风云系列的卫星数量越来越多，精度越来越高。我们国家多个波段的雷达越来越多，所以在监测方面水平越来越高了。除了监测，还有预警和预报。我们国家现在数值天气预报也有很大的进展，预报的精度越来越高。从以前几十公里甚至上百公里的精度，提高到50公里、10公里左右，已经非常精确了。对台风路径的预测也越来越准确，相信科技的进步会给我们带来更多更高水平的防灾减灾工具。

　　精准度如何实现呢？过去几十年，天气预报是一场“静悄悄的革命”，“静悄悄”是指在我们所有人眼皮底下发生；“革命”是指它不断地升级。我们前面提到的监测手段，能保障我们有越来越精确、海量的数据，另外一方面，数值预报的模型一直在发展，超级计算机的进步，让我们可以运行非常难、运算量非常大的模型，算得更好，提早提交预报的结果。这些都是很大进展。

　　从去年开始，人工智能天气预报的发展给我们提供了一种可能性，人工智能在气象领域的应用，也是一场革命。

　　数值预报是过去70年我们最重要的预报工具。把大家认可的大气运动的所有物理规律，用一个非常巨大的数学方程式来表达，把大气流体动力学的方程式，转化成计算机的语言、计算机的代码，称之为数值预报的模式。用这个数值预报的模式，输入现在的天气状态来往后计算未来24小时、48小时或72小时的天气。现在人工智能天气预报不需要这个模式，而是基于历史数据来训练出一个模型，可以得到未来的天气是什么样的。

　　人工智能是基于数据的，取决于你给它什么样的数据，还取决于你怎么去训练它。人工智能要借鉴数值预报，数值预报也需要借鉴人工智能，最终可能会相互融合并发展。

　　去年《自然》杂志（Nature）上发了一篇文章是讲华为发布的盘古大模型，用来做天气预报，发布时间比谷歌去年11月在《科学》（Science）杂志上发布的天气预报AI还要早一点。和国际上相比，我国气象领域的人工智能应用基本处于同一个阶段。

　　预警方面我觉得最大的挑战，除了政府部门和气象部门发预报和预警之外，是公众在接收预警信号之后的反应。目前我们在防灾减灾知识的推广和科学普及方面还不足。比如去年7月北京已经发布暴雨红色预警了，社区工作者挨家挨户劝大家离开，也有人觉得没事，不愿意离开。还有人暴雨天去山里面涉险，对天气风险和自身安全估计不足。

　　另外，在增强适应性方面，我们目前所有城市的大部分建筑，是适应以前的标准、以前的气候。未来气候逐渐极端化，比如每天每年有30天的高温天气，很多天温度都在40度以上，每隔几年出现一次像郑州这样的特大暴雨（2021年7月），那目前的城市布局和防灾减灾的措施和标准不见得适应未来，包括水电系统、建筑的防温隔热系统，标准都还比较低。城市的建设和规划需要为适应未来的极端天气做好准备工作。这当中的工作量非常庞大。

　　界面智库：气候变化对我国农业发展、生物物种生存产生哪些影响？

　　魏科：这个问题涵盖好几个学科领域。农业方面，很多人认为温度升高之后，我国一些高纬度和高寒地区环境会改善，有利于当地农业发展，但实际上影响比较有限。虽然对有些地方确实有影响，但高寒地区一般是山区，环境比较恶劣，即便温度升高，对于可耕农田面积扩展仍然非常有限。随着极端天气会越来越多，对于我国目前已经有的广大的农业种植面积，可能会出现更高频次的极端干旱、极端暴雨，威胁到已有农业。两相权衡后，总体还是损失更多一些。

　　另外，农业的发展除了要有适宜的温度，还需要适量的降水，高寒地区即便温度上升，降水量不一定能跟得上，也不利于农业的发展。温度增加后，土壤表面的蒸散发会增加，北方地区的干旱可能加重。所以需要综合评估影响，而不是只从可种植面积方面来下结论。

　　生物物种多样性，也有几个挑战。首先，我们国家过去几年对于物种的保护工作有很大进步，而气候变化会对很多地方的生物造成影响。比如2021年云南大象离开出走，当时有很多解释，我们的研究指出，大象出走是因为西双版纳地区发生了非常严重的干旱，大象出走是迫不得已。对于其他物种来说，比如大熊猫喜欢比较湿冷的环境，他们的皮毛非常厚，随着未来温度升高，大熊猫的生活环境可能变得又湿又热。还有青藏高原上的物种，比如雪豹，生存环境也面临挑战。随着雪山越来越少，雪豹的生存环境也会越来越有限。所以气候变化和极端天气会影响各种动物的生存环境，对于有些动物来说可能是致命性的影响。

　　另一个需要关注的是，随着温度升高，一些热带的虫媒传染病会向中高纬度扩展，带来健康威胁。像蚊子携带的登革热病毒等，还有入侵物种可能带来的严重影响。关于冰川融化带来病毒的说法，目前挖掘出来的一些病毒确实还存有活性，但还没研究证明哪一种病毒复活会导致在人类中传播的风险。

　　界面智库：关于气候变化，现在学界比较热点的研究议题是什么？

　　魏科：我们一直在呼吁要做好气候变化减缓工作，减少二氧化碳排放量，用新能源替代传统能源，用转型工艺、新工艺来替代传统工艺。除了减缓，学界近些年开始越来越多地呼吁做好适应工作，应对气候变化。灾害肯定是无法避免，那要做好基础设施的建设、做好人的教育，防灾减灾知识的普及等，尽可能减少气候变化带来的损失。

　　我个人最近比较关注的是气候变化的Plan B，也就是气候工程（或称地球工程），通过工程性的方法改造气候变化。比如在平流层喷入硫酸盐气溶胶，模拟火山喷发，在我们上方十公里以外制造一个类似火山灰现象的反射区域；还有向高空撒盐让云变得更亮，反射太阳光，或者给地球加面镜子；还有通过海水雾化，人工造云；或者向海洋里施一些铁肥，让海里的浮游植物生长，吸收大气中更多的二氧化碳；还有简单粗暴地把地面、屋顶刷白增加反射。

　　我最近在关注这些方案可能带来的负面影响。另外，我个人是研究动力学的，所以比较关注，当这种极端天气像极端暴雨、极端干旱发生时，除了受外界影响，这些气象是否会自我加强，这点我还在研究。