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小編的世界 優質文選 地球

那片草原,那片海——氣候變遷導致草原與海洋曾在陰山下握手


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2021年3月22日 -
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內蒙古天氣

內蒙古自治區氣象服務中心官方帳號,本地資訊優質創作者

2021年世界氣象日宣傳海報。

一年一度的世界氣象日快到了。

2021年世界氣象日的主題定為“海洋,我們的氣候和天氣”,也是為紀念聯合國海洋科學促進可持續發展十年計劃(2021—2030)的啟動。

當說起天氣和氣候,大多數人只會聯想到發生在大氣中的現象。然而,如果忽略了海洋,我們實際上會錯失極其重要的一環。

海洋覆蓋了地球約70%的面積,它是影響全球天氣和氣候的主要因子,也是氣候變化的關鍵角色。如今,氣候變化的影響與日俱增,這使得海洋觀測、研究和服務變得比以往任何時候都要重要。

構想圖

多雨的夏天會讓我們遐想今冬的冷暖,也會讓我們去展望秋天莊稼的豐欠……

氣候變化往往牽動我們的心。

除地球南北極外,內蒙古高原是全球氣候變化最敏感的地區之一。他的“一顰一笑”無不關系著生活在這片土地上的億萬黎民。

過去幾個時代或許不像我們一樣如此在意未來,但他們當時能影響未來的方式——無論正面或負面——也相當有限。

然而,我們擁有這樣的能力來保護我們的星球免於小行星的撞擊,也有能力防止氣候變遷的災難性後果。

這是一個甜蜜而沉重的負擔,卻也是我們不容忽視的責任。

內蒙古自治區地形地貌

內蒙古很大,從東到西直接聯通著整個西北地區和東北地區。

內蒙古主體由一連串巨大的高原組成,整體上西南高而東北低,賀蘭山、陰山、大興安嶺是其重要的地理分界線。

地形雖起伏不大,但由於季風從東至西的快速減弱,其幹旱的西部與相對濕潤的東部有著巨大反差,黃河流過的河套地區被眾多沙漠與沙地包圍,大興安嶺則使內蒙古東部的水系與東北地區緊密相連。

森林、草原、綠洲、沙漠,能涵蓋的內蒙古都涵蓋了,除了沒有海洋。

但是你知道麼,內蒙古在億萬年前曾經是海。

在內蒙古包頭市固陽縣曾發現過大面積古代貝殼群化石。這批貝殼化石的發現,進一步印證了內蒙古高原在很久以前曾經是海洋的觀點。

在四億年前的奧陶紀,鄂爾多斯還是一片海。不過,這片海有多深?經多位中外專家合作研究發現,這片海的深度大約為40米。這是一個什麼概念呢?現今的渤海平均深度大致為18米。“鄂爾多斯海”比渤海還要深!(資料來源:《中國礦業》1999年第06期 中國科學院南京地質古生物研究所 盛捷 孟凡巍)

2021年世界氣象日宣傳海報。

現在,讓我們腦洞大開,如果億萬年前的那場地理大變革沒有發生,現在的內蒙古仍是一片汪洋大海,中國氣候會帶來哪些改變?

我們姑且把這片插入中國北部的海設想為類似於地中海那樣的歐洲、非洲和亞洲大陸之間的一塊海域。

屆時,內蒙古海和渤海可以由地峽中的運河連接。

中國的氣候會變得更加溫暖濕潤,中國的東北、華北不再有缺雪問題,冬季降雪量可以達到日本北海道的水平。

氣溫上,中國東北的冬季氣溫會變成現在華北的冬季氣溫;華北冬季的氣溫會變成江南,雨雪交加。

東北、華北會成為溫帶海洋性季風氣候,並且由於位置、地形的原因,冬季降水會多於夏季。

江南、華南氣溫會變得更加溫暖,降水依然是夏季多於冬季。

我國降水量,南方、北方都會變得差不多,在1000-2000毫米之間;而蒙古國的氣候會得到改善,降水量會增加到600-700毫米。

海冰問題上,由於氣候變得溫暖,只有內蒙古海的北半部會結冰。但是,冬季風浪巨大。

2018年8月末,內蒙古錫林郭勒盟草原正在經曆暖幹化。(圖片來源於內蒙古氣象局)

但現實是,蒙古高原正在逐漸變暖、變幹。

氣候變暖是當前的熱門話題,甚至有人“談暖色變”,歎息“生不逢時”。

關注氣候變化,呵護人類賴以生存的地球氣候環境,是人類的進步,無可厚非。

然而,我們要懂得如何關注。這就是,要在認識地球氣候環境變化規律的基礎上,適應地球氣候環境變化規律,求得生存和發展。

據中國科學院青藏高原研究所副研究員張國慶聯合國內外科學家對過去40年間蒙古高原湖泊變化模式及演化規律的研究表明,過去數十年來,蒙古高原經曆了快速變暖,升溫率高出世界其他地區的3倍。

專家認為,蒙古高原正在經曆暖——幹的氣候,這是大尺度及區域大氣環流變化對氣候變暖的響應。

數據分析:內蒙古氣候中心 張宇

據內蒙古氣象局的資料顯示,在全球和全國氣候變暖的大背景下,內蒙古平均氣溫近50年來 (1961—2007年,下同)呈現上升趨勢,近50年來平均上升了2℃以上,增溫效果非常明顯,氣候變暖主要以夜間增溫為主。

近20年來(1988——2007年),內蒙古氣候變化呈明顯變暖趨勢,降水前期偏多後期偏少,暖幹化特征明顯。

其中,春季氣溫1983年開始變暖,最暖的春天出現在20世紀90年代之後;進入21世紀以來春季平均氣溫較1971—2000年累年同期平均值偏高0.5—1.7℃。夏季氣溫開始變暖時間晚於其他季節,自 1993年開始變暖。秋季平均氣溫自1987年開始變暖。冬季氣溫上升趨勢最為顯著,為四個季節中變暖幅度最大的,冬季氣溫自1987年開始變暖。

1961-2020年內蒙古曆年年降水量 圖片來源:內蒙古氣候中心

近50年來內蒙古地區年平均降水量略呈減少趨勢,即近50年全區年平均降水量減少了10毫米左右。

降水波動式變化明顯,20世紀60—70年代為少雨期,20世紀80—90年代為多雨期,90年代末期後又進入少雨期。其中,夏季降水量波動性明顯,21世紀以來全區夏季平均降水量為178.6毫米,明顯低於常年同期平均降水量213.4毫米。

1999年8月,內蒙古巴彥淖爾市烏拉特後旗因長期幹旱,幾乎寸草未長。(圖片來源於內蒙古氣象局)

暖幹化最直接的後果就是旱災的頻發。

旱災是內蒙古發生頻率最高、分布範圍最廣、影響程度最烈、危害最嚴重的一種氣象災害。中華人民共和國成立以來,內蒙古自治區遭受的各種自然災害中,旱災占45%左右,居各類災害之首。

近50年,內蒙古各類幹旱發生範圍均有擴大趨勢,春旱擴大趨勢最為明顯。隨著氣候變暖,春旱發生概率增加,影響範圍有擴大蔓延趨勢。

同時,牧區白災發生頻率也較高,近50年白災出現頻率呈明顯增加趨勢,平均在50%以上,氣候變暖後牧區遭受白災影響範圍增大。

近50年來,內蒙古共出現區域性中等以上白災14次,差不多3—4年就要發生一次區域性白災。

氣候變暖,已經影響到全區農、牧、林業生產等方方面面。

靜止衛星氣象資料處理系統

那麼,長期的氣候是否可以預測呢?幾乎是不可能的。

哪怕只是預測1個月的時間,天氣圖上的氣旋、反氣旋早已不知去向。數值天氣預報雖然可以計算出未來1個月乃至3個月逐日的氣壓系統,但是由於誤差的累積,到10天之外可用的信息就已經很有限了。因此,即使將來科學技術進一步發展,要想知道未來3個月內的逐日天氣變化也幾乎不可能。

但是,從大的天氣尺度上來說,我們雖然不能做未來3個月內逐日的有效天氣預報,但卻可能預測未來1個月或3個月的平均狀況,如總降水量、平均溫度等。例如,在做汛期降水預測時,一方面可以預測今年6—8月總的旱澇趨勢,如東部旱、還是西部旱,主要洪澇區在哪裏等。

蝴蝶效應構想圖

長期的准確預測天氣為什麼是不可能的?原因是:蝴蝶效應。

美國氣象學家愛德華·洛倫茨於1963年提出了“蝴蝶效應”這一理論。

對於這個效應最常見的闡述是:“一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩周以後引起美國得克薩斯州的一場龍卷風。”其原因就是蝴蝶扇動翅膀的運動,導致其身邊的空氣系統發生變化,並產生微弱的氣流,而微弱的氣流的產生又會引起四周空氣或其他系統產生相應的變化,由此引起一個連鎖反應,最終導致其他系統的極大變化。

洛倫茨認為,在大氣運動過程中,即使各種誤差和不確定性很小,也有可能在過程中將結果積累起來,經過逐級放大,形成巨大的大氣運動。所以,長期的准確預測天氣是不可能的。

長時期大範圍天氣預報是對於地球大氣這個複雜系統進行觀測計算與分析判斷,它受到地球大氣溫度、濕度、壓力諸多隨時隨地變化的因素的影響與制約,可想其綜合效果的預測是難以精確無誤的 、蝴蝶效應是在所難免的。

內蒙古氣象局釋放探空氣球

短期氣候預測准確率如何?如何提高?

百分百報准氣候是不可能的。

一般認為,氣候預測的准確率上限在75%到85%之間。現在世界各國的氣候預測業務距離這個上限還有很大的差距。

氣候變暖是當前氣候變化的主旋律,即使不做分析,年年、月月預測氣溫偏暖也能達到較高的准確率。因此這時檢驗預測的能力,重點要看對冷事件和降水趨勢的預測水平。

現行的氣候預測模式仍然以大氣模式為主,雖然考慮了大氣的熱力學過程,但是對於海洋、冰雪、陸面植被等與大氣的相互作用則考慮得不夠。

因為這需要應用海氣耦合模式,或者更廣泛的氣候系統模式。盡管目前氣候系統模式仍處於研制階段,而且耗資巨大,但通過它做氣候預測應該是一個不能回避的途徑。換句話說,建立了氣候系統模式不一定立即可以把預測准確率提高5%或10%,但如果不建立這樣的模式,則幾乎永遠不可能使預測准確率穩步提高。

我們對海洋、太空的了解還遠遠不夠,如海溫、海冰、陸面冰雪覆蓋等對氣候變化的影響現在還處於不斷探索過程中。盡管這個探索的過程充滿了艱辛和不確定性,但經過細心研究,人們還是可以得到很大的收益。

所以地球上並不是什麼東西都亙古不變,理所當然,很多時候在不長的歷史時期,就會發生滄海桑田的驚天巨變。

達爾文說:“能夠生存下來的物種,並不是那些最強壯的,也不是那些最聰明的,而是那些對變化做出快速反應的。”

在這裏,這種“快速反應”就是盡可能地適應氣候環境變化,無論全球氣候未來如何變化,我們首先要認識氣候變化規律,盡可能地去適應氣候變化及其對環境的影響,盡可能滿懷信心地爭取實現人類的可持續發展。

在文章的最後,我們不妨引述丁仲禮院士的一句話作為結尾:“氣候永遠在變化,變是絕對的,不變是相對的,如果非得比較,則變暖比變冷要好一些。”

雖然內蒙古一些地區氣候環境較為惡劣,但仍然有很多人世世代代生活在這裏,建設自己的美好家園。面對當下的氣候與環境,綠色和永續正是生活在這座高原上的人們被賦予的挑戰與使命。對於未來,草原與海洋或許在某個時間節點會再次在陰山山脈下握手,但至少現在,人類保護它們的願望前所未有的強烈,就像兩者在和解。(策劃:內蒙古自治區氣象服務中心 網站服務科)