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透视极端高温 探究应对之策

发布时间:2022年08月30日 来源:中国气象报社

编者按:

自今年6月中旬以来,高温天气席卷全球和我国多地。我国自8月24日起高温逐步缓解,预计高温31日结束。回顾此轮高温天气,它为何如此凶猛?至今产生了哪些影响?对我们有哪些启示?中国气象报推出“透视极端高温”特别策划,全面剖析此次高温过程。

看形势:见证1961年以来最强高温

8月23日,旷日持久的高温包围圈终于开始逐渐缩小,强度逐渐减弱。中央气象台预计,8月31日,南方大范围高强度“超长待机”的高温天气过程结束。

站在终点前,回顾这次自6月中旬发端的高温天气过程,大范围热浪渐成排山倒海之势,一拨广于一拨,一拨强于一拨。8月12日,中央气象台发布今年首个高温红色预警。此后,高温步入“最后的疯狂”。随着1961年以来最强高温的名号彻底“坐实”,毫无疑问,我们正在见证历史。

见证历史:以最强高温之名

8月17日,国家气候中心监测评估显示,从今年6月13日开始至今的区域性高温事件综合强度已达到1961年有完整气象观测记录以来最强。6月13日至8月28日,国、省共发布高温红色预警7555条,是去年的18.8倍,较历史同期(2017-2021年)平均值增加11.6倍,省级发布的高温红色预警较历史同期(2017-2021年)平均值增加4.9倍。该中心气候服务室首席、正研级高级工程师陈峪表示,此次过程开始时间早、持续时间长、范围广、强度大、极端性强。

全国高温日数分布图(6月1日-8月15日)

这次高温有多强,很多人已有太多的亲身体会,看过太多惊人的数据。但仍有一些特点,格外引人注目。

首先,是高温的广泛与极端。寻找一片避暑清净地,正变得越来越难,高温热浪已对中国大部分区域造成影响。截至8月28日,全国有23个省(自治区、直辖市)出现40℃以上高温,366个国家气象站日最高气温持平或突破历史极值。长期垄断我国极端高温排行榜榜首的新疆吐鲁番也遭遇挑战——首次在吐鲁番以外地区测得45℃高温。

其次,想在“一早一晚”觅得几分清凉,逐渐成为奢望。高温成为昼夜不休的“劳模”,呈现“白+黑”复合型高温特点。在重庆沙坪坝,8月19日早晨测得的全天最低气温达34.9℃,一天24小时里只有3分钟不属于高温范畴。

最后,当高温持续日久,长期影响逐渐浮出水面,旱情开始露头。重庆市气候中心高级工程师董新宁表示,以湿热著称的重庆,“湿气”已被打败,最近一个月以干热为主。8月18日18时,中央气象台发布今年首个气象干旱预警,“汛期反枯”成为今年盛夏河流新的关键词。在长江流域,多处水位创有记录以来最低,多个水库水位跌至“死水位”,洞庭湖、鄱阳湖提前“入枯”;下游的上海,长江口出现罕见夏季咸潮。而高温干旱带来的更多连锁反应——用电需求激增、水电产能下降、农业生产受阻等,正越来越深入地影响我们的生活。

2022年8月25日江西省国家站、区域站15时气温

当然,经受高温“烤”验的远不止我国,而是整个北半球——不同国家、不同城市、不同气候类型的国家,都在高温下“挣扎”。

号称拥有地球上“最凉爽的夏季”的英国在7月19日首次测得40℃以上高温。欧洲遭遇500年来最严重的世纪性干旱,高温热浪引发肆虐的野火。北极海冰不断减少,格陵兰冰盖融化几乎“不可逆转”。北美洲北部针叶林带出现大量的火灾和虫灾。就连寒冷的北极圈,也逃不开高温影响,气温一度飙升至32.5℃。

高温何来:高压“火炉”加热不止

这场注定载入史册的高温热浪,原因到底是啥?国家气候中心气候服务首席专家周兵认为,极端高温成因有三个层次,共同造就了一个不停加热的“火炉”,烘烤整个北半球:大气环流异常造就了高温的基础条件,让整个北半球的高压连成一体,成为给地表不断加热的直接“火力”;“拉尼娜”事件推波助澜,推动高压越来越强,不断为火炉输送“燃料”,让高温“更上一层楼”;全球变暖的影响,虽不易察觉却更加致命和长久——它相当于在火炉旁“扇风”,风助火势,让火越燃越旺。

大气环流异常,就是大气在不同季节进程、地域空间运行的环流形势与常年气候平均态的偏离超过阈值。今年夏天,北半球大气环流系统出现明显异常,呈现出一致性的暖性高压环流系统控制状态。这种暖性高压是高温的直接来源,在暖性高压系统影响下,热空气滞留在地面附近,吹不走、散不出,导致当地持续升温。换言之,今夏的北半球,西太平洋副热带高压、大西洋副热带高压和伊朗高压均阶段性增强,形成大范围的整体环球暖高压带,以往各自为战的高温如今形成了“统一战线”,让北半球的居民几乎无所遁形。

与此同时,旷日持久的“拉尼娜”气候事件对大气环流异常起到了推波助澜的作用。“拉尼娜”事件即太平洋中东部海水异常变冷,它所导致的是一系列连锁反应:首先导致热带纬圈环流的加强,从而引发纬圈次级环流的齿轮效应,进而进一步增强副热带高压。今春以来,“拉尼娜”事件非但没有减弱,反而持续加强,其间,印度洋的海温也出现异常,两者一同推动副热带高压持续增强。

向更深处追寻原因,最终会找到全球变暖无所不在的影响。这场持久不退的“高烧”,背后有无数的气候异常因子产生影响,而所有异常因子的产生,都和全球变暖脱不开干系。在这场遍及北半球的高温过程中,它起到了增暖放大与调制的作用。

一次警告:控制全球变暖刻不容缓

今天,持续超过两个月的高温,终于走到“末路”。中央气象台首席预报员陈涛表示,8月底,我国大部分地区高温天气将得到缓解。

但高温的结束,却不意味着人们可以放松警惕——事实上,它更像一次预警,一次对未来愈加频繁、愈加极端的高温干旱的严重警告。

这样的判断,是基于对全球变暖的科学研判。2021年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第六次评估报告第一工作组报告中提出,全球变暖进一步增加了极端高温、降水、干旱和热带气旋发生可能性和严重性,特别是热浪和干旱事件很有可能发生时间接近甚至同时发生,导致受影响地区在两次极端天气事件之间没有恢复、喘息的机会。报告指出,自20世纪50年代以来,人类的影响可能增加了复合极端天气事件发生的概率。

今年,高温与干旱接踵而至,在一定程度上验证了IPCC的论断。我们可以清晰地看到,全球变暖的影响,正在从“幕后”走向“前台”。此前那些缓慢的、普通公众难以直接感知的间接影响,正逐渐转变为更直接、更暴烈的形式——更多的极端天气气候。

“我们的气候就是我们的未来,我们的未来就在我们手中”。IPCC在今年发布的第六次评估报告第二、第三工作组报告中强调,全球变暖能否力挽狂澜,在气候临界点前“悬崖勒马”,关键就在这几年。应对气候变化,开展全行业温室气体深度减排,走到了刻不容缓的重要关口。(刘钊 吴卉)

看影响应对:高温“烤”验 一道社会治理的重要命题

很难说清楚,在哪个临界值,高温会把人击垮。它不像暴雨、龙卷、台风那样汹涌而至,也不像空气污染般在漫长的岁月中逐渐展现危害。有人说,高温是“慢刀子”,但它的伤害又是立竿见影、甚至是危及性命的。

这个盛夏,全国高温落区预报图上,鲜红色“伤口”持续超两个月;风云气象卫星视角下,鄱阳湖、洞庭湖近一个月“缩水”近70%;因为高温,热射病让人闻风丧胆,动物园里的黑熊、猴子只能舔冰消暑。

高温下,保供电、保农业、保民生成为社会公共治理的重要命题。

短期高温演化为持续热浪

纵观北半球的夏天,高温不仅仅在国内肆虐,更是在亚欧大陆及美洲大陆形成了一种“热烈的氛围”。有数据显示,北极圈7月的温度甚至一度飙升至32.5℃。

在这样的背景下,高温带来的影响正变得深刻而久远。

中国气象服务协会会长、中国气象局原副局长许小峰认为,“高温首先会直接危害人体健康,导致中暑、热射病;心血管病、高血压等疾病发病率也会增加。”

随着高温日数不停“+1”,持续热浪则会对经济社会系统的方方面面产生直接威胁,这样的威胁在此次高温事件中有迹可循。

一是水。高温少雨加快土壤水分的流失,长江流域多处水位创下有记录以来新低,出现“汛期反枯”。嘉陵江大片滩涂露出水面,洞庭湖河床变成草原,大量鱼类被困死亡。

二是电。不仅是用电,发电也成了问题。长江全流域缺水,使水电日发电量大幅下降,多地不得不限电。四川、江苏、湖北三省超60天电力负荷气象条件指数皆高于历史同期。

三是粮。农田用水变得紧张,不利于一季稻开花授粉和灌浆、玉米抽雄吐丝、晚稻返青分蘖和棉花开花结铃,秋粮和茶叶、水果等经济作物受到不同程度影响。

可以说,在持续高温背景下,气候发生变化的同时,我国环境、经济和社会生产各方面正遭受不同程度的影响。

气象先导推动联防联动

气象部门的先导性定位,在最先感知到高温信号这一点上体现无疑。极端气候的出现难以改变,但提前预警、科学应对本身就是一种“凉”策。整个7月,全国共发布6.8万条预警信息。其中,今年高温红色预警的发布量增幅最大,同比达753%。

此次高温事件,气象部门一方面依托专业科技精密监测预测高温态势,利用人工影响天气作业抗击高温旱情;另一方面也在透过高温本身洞察其深远影响,探索分领域、分层次的精细化服务。

高温初见端倪之时,气象部门便基于雷达、卫星、自动气象站等组成的地空天一体化监测网络准确把握高温发展势头,再借由高分辨率数值预报、智能网格预报与融合人工智能、大数据等科学预测未来各地高温发展态势,为各级政府及相关部门部署应对各项工作提供决策依据。

自8月12日起,高温步入最强时段,中央气象台连发12天高温红色预警。为确保旱区群众饮水安全、保障秋粮作物灌溉用水和水库电站发电用水,从8月17日开始,中国气象局陆续调拨高性能飞机驰援湖北、重庆、河南、四川等地,捕捉增雨时机,催降甘霖。

更多的突破,在于气象部门分领域、分层次的高温影响预报。

中国气象局与农业农村部首次联合发布一季稻高温热害风险预警、农业干旱风险预警;与应急管理部和国家林业和草原局联合发布高森林火险红色预警。江苏气象部门联合交警部门发布全国首个省级路面高温预报;湖北气象与卫生健康部门发布首期卫生健康气象风险预警;重庆气象与卫生健康部门首次发布高温中暑一级预警;福建气象部门与公安部门制作发布高温天气分路段交通出行影响预报……

气象服务遍及社会治理各个角落

从能源保供到缓解农业干旱,从保障城市各项功能正常运转,到防范森林火灾、交通事故等次生灾害,面对高温,社会各个领域、各个行业都需要主动且周密应对,这离不开气象这棵“消息树”。

在四川,持续高温引发的电力短缺还在持续。在四川电力调度控制中心大厅,值班调度员与省气象服务中心首席预报员现场联合办公,共同参与指挥调度分析极端高温天气的发展趋势,为预测用电负荷与水力发电能力提供决策依据。

为做好能源保供工作,加强电力调度运行管理,安徽省能源保供工作领导小组办公室成立电力迎峰度夏工作专班,阶段性专项开展工作,专班下设7个专项组,其中包括气象联络组、气象服务组。在这过程中,安徽省电力气象服务为电力负荷科学调配、负荷精准预测等起到了非常关键的支撑作用。

浇下“一瓢水”,秋收“一瓢粮”。面对持续高温天气对即将收获的秋粮的影响,近期,农业农村部紧急下发通知加强部署,派出25个包省包片联系工作组和12个科技小分队赴秋粮重点省份和受高温干旱影响重点地区,指导关键措施落实。在高温预警下,安徽、四川等地纷纷召开农业抗旱保丰收工作,重庆、湖北等地陆续下发紧急通知,千方百计抗旱保苗。

在湖南,农业农村部门依据气象预报,全面加强水库、湖泊等水利工程的保水工作,在7月底前,省内各类水利工程蓄水都较为充足。重庆市农业农村部门同气象部门建立监测预警、技术指导、应急处置、用水调度一体化工作机制,同时强化灾害趋势分析,及早发现苗头性、趋势性问题,指导农业生产经营主体科学抗旱防灾。

防范森林火灾,防患于未“燃”最为重要。安徽省林业局强化各级林长和护林员分级包干、网格化管理责任,全面加强森林火灾防范工作。四川省森林草原防灭火指挥部紧急下发通知,要求持续加强滚动研判、短临预报和预警速报,及时发布预警预报信息,做好森林草原防灭火责任落实、源头管控、应急准备等工作。

多地还强化了健康提示及慰问行动。湖南、重庆、四川等地领导深入基层一线,看望慰问高温一线劳动者。多地气象部门联合卫健委及时发出健康提示。受高温影响,重庆、四川等地部分学校已调整开学时间,延期开学。

好消息是,随着冷空气南下,从8月24日起,南方地区降雨明显增多增强,一直“盘踞”在南方的高温热浪逐渐消退。

秋天,或许真的来了。(王亮 谷星月 文科 刘倩 李悦)

看未来:应对高温新常态有何底“气”

我们和高温,恐怕将要开启一场漫长的对峙。

在全球升温的大背景下,极端天气气候事件发生的频率越来越高,未来,全球同步出现高温热浪事件也将越来越常见。人类需要做的,是变猝不及防的“遭遇战”为厉兵秣马的“阻击战”。

而我国作为全球气候变化敏感区,急需为应对高温常态化备好“施工图”“任务表”。

一个大趋势:增强社会肌体的高温“韧性”

在极端天气多发频发重发的当下,“气候韧性”这一概念逐渐进入大众视野。

在面对像今夏极端高温一样的灾害性天气时,一个真正的有韧性的社会,会是什么样子?

大概如风吹劲草,百折不挠。灾害过后能在较短时间内迅速自愈,回归正常节奏。

加强韧性,靠的是提升社会肌体的适应性。这里的“适应”,指的是通过加强自然生态系统和经济社会系统的风险识别与管理,采取调整措施,充分利用有利因素、防范不利因素,以减轻气候变化的不利影响和潜在风险。在国家气候中心主任巢清尘看来,尽管从根本上解决应对气候变化的问题要靠减排,但适应仍然是必不可少的,并且是解决眼前问题的措施。

那么,“高温韧性(适应)社会”如何构建?

中国发展战略学研究会副理事长、北京交通大学碳中和科技与战略研究中心主任王元丰提出,中国社会要做好这种极端高温常态化出现的准备,在建设“气候适应(韧性)社会”行动中,着力建设“高温韧性(适应)社会”。通过多方面建设,使社会包括人、建筑、基础设施和开放空间,做好抵御气候变化带来极端高温影响的准备,把负面影响降到最低。

他指出,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出建设“气候韧性社会”的四个步骤,或许能为“高温韧性社会”建设提供参考:第一,评估气候变化影响、脆弱性和风险;二是根据评估结果制定适应规划;三是采取适应措施;四是监测和评估适应情况。

当然,这绝不能等前一步尽善尽美后才开启下一步——应对气候变化时不我待,必须先行动起来,在实践中认识问题、解决问题。

如果未来数十年高温成“新常态”,在高温热浪事件已经发生并且应对高温的气候适应体系还未成熟时,我们要做什么呢?

一个小目标:建设有针对性的预警发布系统

“目前最紧要的工作是建立并完善高温预警制度。”王元丰表示,“预警发布之后应该有各种行动和要求。”

高温影响广泛,覆盖能源供应、人体健康、农业生产、生态安全等多个领域,这些领域需要什么样的预警,才能更好地帮助其及时反应、最大限度地减轻高温带来的不利影响?作为最先感知到高温的气象部门,又能做些什么呢?

综合来看,各个领域对高温预警的需求无外乎以下几方面:

精细——预警不仅仅要在空间尺度上更加细化,还要对重点行业、重点人群有所细分。河海大学土木与交通学院副教授朱浩然指出,部分高速公路路段地表温度超过70℃,会严重影响行车安全和路面养护,路面高温预报可以为养护部门提供作业指导,这就需要有针对性的提醒。

提前——除了临灾预警之外,还需要时空尺度更大的预报预测,尤其对于农业生产而言,到了救灾这一环,其实损失已经在所难免。

这背后指向两个实际需求:

一是更强大的监测预报预警能力。在巢清尘看来,强化气候变化监测预警的方向是构建无缝隙全覆盖、智能数字的精准预报预测新业态。“我们要加强对灾害性天气气候精细特征规律的认识,探索人工智能气象应用算法,发展以数值模式应用为内核、以自主可控的数值天气预报和气候预测模式为基础的核心技术。”

二是更专业的影响、风险评估能力。只有知道高温会对哪些区域、行业影响最大,才能做好应急方案,规划好经济、技术和人力投资。重庆市潼南区是我国气候适应型城市建设试点之一,在此次高温事件中饱经“烤验”。区生态环境局副局长刘翔表示,未来,潼南要在强化气候变化,尤其是极端天气气候事件监测预测预警、健全气候变化影响和风险评估体系方面狠下功夫。

当然,因为气候变化直接或间接威胁自然生态系统和经济社会系统的过程十分复杂,开展影响和风险评估难度很大。清华大学万科公共卫生与健康学院教授黄存瑞在接受媒体采访时表示,目前的高温预警系统缺乏针对性,“预警系统多针对气象,结合健康风险的预警系统较少,且较为简单,尚存在优化的空间。”而要叠加对健康影响的评估,往往需要相关领域数据互联互通,据此展开一系列影响评估指标和技术体系建设。

一个大框架:应对高温是应对气候变化的一部分

正如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撰文提出的,今天的地球正进入一个全新时期,极端高温很可能只是气候危机的冰山一角而已。那么应对高温,也有必要放置于应对气候变化的大课题下统筹考虑、规划。

《国家适应气候变化战略2035》提到,减缓和适应是应对气候变化的两大策略,二者相辅相成,缺一不可。

适应如前所述,是强健社会肌体;那么减缓则是作用于大环境,通过能源、工业等经济系统和自然生态系统较长时间的调整,减少温室气体排放,增加碳汇,以稳定和降低大气温室气体浓度,减缓气候变化速率。

在媒体直播中,清华大学能源环境经济研究所副所长滕飞明确指出,减排就是最好的“适应”。

国家气候中心气候服务首席专家周兵则表示,要从减少温室气体排放方面寻找突破,直接减排与间接减排相结合。这需要国际社会共同合作、共享已经形成的先进经验,政府在政策层面统筹谋划考虑,企业在自主减排上自觉发力,社会团体和公众积极参与。周兵称之为“建设气候适应型社会的‘五环’”。

其中他着重点明:“实际减排过程一定要有公众参与。”而实现这一点,前提是公众能够意识到节能减排的紧迫性和重要性。“这需要量化评估,比如公众要能知道他们自己的碳足迹。”周兵举例,据测算,平均每个1千克内的小件快递在包装环节产生的碳排放有983克,每取一个快递,相当于开车8公里;往返乘坐两次飞机造成的二氧化碳排放,需要种6棵树才能补偿,这些实打实的数据比说教更具说服力。

此外,应对气候变化背景下,能源领域也正成为推进绿色低碳发展的主战场、主阵地。我国提出到2030年,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。然而,风能、太阳能的分布和开发受到季节、地理分布等自然条件影响,其间歇性和波动性会影响电网稳定性。

巢清尘表示,建立碳中和目标下能源气候服务、生态气候评估、大气污染气候预测评估及气候变化影响评估和风险预警等业务体系,有效管理不同时间尺度气候变化引起的潜在风险,都要发挥气象部门的作用。同时气象部门也正不断提升风能太阳能气象业务的核心科技支撑能力和新技术应用能力,为碳达峰、碳中和目标愿景的顺利实现提供支撑。(叶奕宏 吴彤 赵宁)

(责任编辑:张林)