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极地气候变化年报:呈现快速增温趋势极端天气事件频发强发

分类:hg2088.com 作者:admin 来源:未知 发布:2024-02-01 05:06

  8月3日,在中国气象局召开的新闻发布会上,2022年《中国极地气候变化年报》(以下简称《年报》)正式发布。中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢介绍说,这份由中国气象科学研究院主编完成的年度气候报告,第一次提供了1979年以来南极和北极的气候基本概况,并全面分析2022年气候系统监测状况、海冰变化、主要温室气体、臭氧(洞)总量,综合评估了南北极极端天气气候事件及其影响。

  《年报》指出,在全球变暖背景下,南极西南极部分气温自上世纪中叶起呈现快速增温趋势;北极在最近40多年来增温加速,其整体升温速率是同期全球升温速率的3.7倍。南北两极极端天气事件呈频发、强发趋势,2022年3月,南极发生有记录以来最强的爆发性增温事件。2022年南极最大/最小海冰范围较常年平均偏小23.84%和2.96%,其中最小范围创造1979年以来最低纪录。南极地区大气中温室气体浓度均呈稳定上升的趋势,与全球变化趋势基本一致。2022年南极臭氧洞面积比去年略小,总体上延续了近年来的整体缩减趋势,是1979年以来第12大的臭氧洞。

  《年报》显示,南极西南极部分气温自上世纪中叶起呈现快速增温趋势:位于西南极地区的法拉第站、南奥克尼群岛和玛丽伯德地增温速率分别达0.45 ℃/10年(1946−2022年)、0.20 ℃/10年(1904−2022年)和0.22 ℃/10年(1957−2022)。

  与常年(1991−2020年平均值)相比,2022年东南极、南极半岛及其周边海域出现较强暖异常,而罗斯海地区则出现冷异常,这导致该年南极整体温度变化不大,比常年值略微偏低0.05 ℃。

  西南极(a)和东南极(b)增暖地区各站点年平均气温距平时间序列图(相对于1991−2020年平均值)。

  北极在最近40多年来增温加速,其整体气温在1979−2022年期间升温速率达0.63 ℃/10年,是同期全球升温速率(0.17 ℃/10年)的3.7倍。

  2022年,北极整体平均气温比较常年偏高1.10 ℃;其中增温幅度最大的地区位于巴伦支—喀拉海,增温幅度达2 ℃以上。

  2022年3月,南极发生有记录以来最强的爆发性增温事件,3月14日起,东南极西部至中部地区快速升温,位于南极内陆的康科迪亚站区域升温最为剧烈,该站气温在4日内升高49.0 ℃,于3月18日达到-12.2 ℃。其他内陆站也观测到剧烈升温,如东方站地表气温在4日内升高39.1 ℃,最高达-20.3 ℃;昆仑站地表气温在4日内升高35 ℃,最高达-25.4 ℃;泰山站地表气温在4日内升高15.9 ℃,最高达-18.7 ℃。此次爆发性增温事件实属罕见,康科迪亚站、东方站和昆仑站在3月18日平均地表气温相比其多年平均值(1981−2010)分别高出44.5 ℃、39.0 ℃和26.2 ℃,其增温幅度和地表气温异常均创南极有观测以来的最高纪录。

  (a)2022年3月18日南极地表气温分布(基于CRA-40再分析数据)及站点分布;(b)2022年1月1日至3月23日南极昆仑站、泰山站、中山站、东方站和康科迪亚站日均地表气温变化。阴影为日均地表气温最大、最小范围。

  2022年7月,北极圈内再次出现罕见高温,温度一度升至32.5 ℃,格陵兰冰盖加速融化,7月15至17日,格陵兰冰盖每日损失的质量多达60亿吨;同时高温热浪席卷全球,欧美以及亚洲多国遭遇持续高温天气。

  从二十世纪七十年代末以来的变化看,南极海冰范围经历了长期缓慢增长后快速减少的演变过程,前期增长趋势显著但幅度较小并且时间较长,在2014年底达到峰值后快速减少。与此相对应,南极海冰范围的波动变率也在增大,2000−2014 年间南极海冰范围的增长速度几乎是 1979−1999 年间的5倍,2014年见顶后南极海冰范围在3年内就快速减少到低于长期均值近106 km2的历史新低。

  风云三号极轨系列气象卫星资料显示,2012年至2022年间,南极2月和9月的月平均海冰范围分别为3.69×106 km2和18.94×106 km2。2022年南极最大/最小海冰范围较常年平均偏小23.84%和2.96%,其中最小范围(1.92×106 km2)创造1979年以来最低纪录。海冰密集度减小区域以威德尔海冰架西北部最为明显,减小了25%到75%;罗斯海西部及玛丽伯德地沿岸、南磁极海岸往东北威尔克斯地东南沿岸、北部毛德皇后地沿岸的海冰密集度减少了20%到50%。

  2022年北极海冰同样总体偏少,夏秋季最小范围为4.67×106 km2,比历史最低值的2007年海冰范围略大,冬春季与2007年海冰范围相当。2022年夏季北极海冰密集度减少区域主要发生在波弗特海、楚科奇海、东西伯利亚海、拉普捷夫海和喀拉海。

  气候态与典型年份(2007,2012,2022)北极海冰范围的季节变化(单位:106 km2)

  从1984年到2021年,南极大气中的二氧化碳浓度呈逐年稳定上升的趋势,增长率为1.82 ppm/年,总体与全球趋势一致,平均浓度比全球平均值低2.45 ppm。在2021年,南极大气中的二氧化碳年平均浓度达到了412.01 ppm,相比2020年,平均浓度上升了2.08 ppm,其中中山站大气中二氧化碳2021年平均浓度为411.6 ppm,较2020年上升2.22 ppm。

  同样,从1984年到2021年,南极大气甲烷浓度呈逐年稳定上升的趋势,增长率为6.87 ppb/年,总体与全球趋势一致,但平均浓度比全球平均值低60.97 ppb。在2021年,南极大气中甲烷年平均浓度达到了1839.28 ppb,相比2020年,平均浓度上升了15.18 ppb,其中中山站大气中的甲烷2021年平均浓度为1838.63 ppb,较2020年上升16.01 ppb。

  从1984年到2021年,北极大气中二氧化碳浓度呈逐年稳定上升的趋势,增长率为1.79 ppm/年,总体与全球趋势一致,但年平均浓度略高于全球平均值1.77 ppm。2021年,北极大气中二氧化碳年平均浓度达到了417.78 ppm,相比2020年,平均浓度上升了2.54 ppm。

  同样,从1984年到2021年,北极大气中甲烷浓度呈逐年稳定上升的趋势,增长率为6.71 ppb/年,总体与全球趋势一致,但年平均浓度高于全球平均值78.29 ppb。2021年,北极大气中甲烷年平均浓度达到了1988.36 ppb,相比2020年,平均浓度上升了14.92 ppb。

  卫星臭氧总量数据显示,南极上空臭氧总量在2022年9月初开始出现明显下降。10月4日,南极上空观测到平均臭氧柱总量达到178 DU。随着南半球夏季到来,平流层极涡破碎导致损耗臭氧的化学反应的停滞,同时也使得较高臭氧浓度的中纬度大气输送到南极,南极大气臭氧开始缓慢恢复,直到11月下旬出现较大回升。2022年南极平均臭氧总量在9月底到12月初相较于历史水平异常偏低,这一特点与2021年类似。

  南极(南纬63°S以南)臭氧总量季节变化,红色为2022年,黑色为1979−2022年气候态平均,数据缺失部分为仪器缺测(b)2022年南极臭氧洞单日最大面积,深蓝色和紫色表示臭氧洞区域。

  北极上空平流层臭氧含量通常在冬末和早春(12月至 3 月)显著减少,然而这些减少量通常为气候平均值的 20−25%,远小于目前每年春季在南极上空观察到的减少量。在2022年12月底到2023年3月,北极平均臭氧总量相较于历史水平异常偏高,这与2021−2022年的情况相反。在2021−2022 年冬季,北极上空的极涡较强,并阻止了携带高浓度臭氧的气团向北极平流层补充。此外,平流层持久低温形成了较多的极地平流层云,最终导致了极涡控制区内臭氧的损耗增加。然而,其程度远不及2011年和2020 年春季观测到的臭氧损耗严重。

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