极端天气频发主要源于全球变暖加剧气候系统失衡、大气环流异常及自然与人类活动的双重影响。这些因素相互作用,导致热浪、暴雨、干旱等极端事件频率和强度显著增加。
全球变暖是极端天气的“催化剂”。工业革命以来,温室气体浓度持续上升,地球平均温度较前工业化时期升高约1.2℃。升温加速冰川融化,改变海陆温度差,促使水循环过程变得更剧烈——更多水分蒸发意味着降水强度提升,同时干旱区域因水分流失加快而更易出现极端干旱。例如,2021年河南特大暴雨的小时降雨量突破中国大陆气象纪录,与气候变暖导致的水汽输送增强直接相关。
大气环流模式紊乱引发连锁反应。极地涡旋减弱使冷空气南下频率降低,导致中纬度地区热浪持续时间延长,如2022年欧洲多国遭遇的持续性高温。副热带高压异常扩张会挤压雨带移动空间,造成降雨在局部区域集中释放。东亚地区近年频繁出现的“列车效应”暴雨,正是高空急流与低空湿气流长时间停滞叠加的结果。
海洋温度异常放大极端风险。海洋吸收了全球变暖90%的多余热量,厄尔尼诺现象发生时,东太平洋异常增温可改变全球大气环流。2015年强厄尔尼诺事件期间,印度尼西亚遭遇严重森林火灾,而美国加利福尼亚州则出现破纪录降雨。海洋热含量增加还导致台风能量更充沛,2020年西北太平洋生成的超强台风“天鹅”曾达到风速每小时315公里的极值。
人类活动改变局部气候特征。城市化进程中的地表硬化显著增强热岛效应,北京、上海等特大城市的夏季高温日数较郊区多出40%以上。农业灌溉和森林砍伐改变地表反照率,亚马逊雨林面积缩减已影响区域水汽循环,导致周边国家旱涝转换速度加快。化石燃料燃烧产生的气溶胶还会干扰云层形成过程,可能加剧降水不均匀性。
自然气候周期与人类影响产生共振。太阳活动极小期(如2020年)可能削弱地球磁场对宇宙射线的屏蔽作用,有研究认为这可能通过影响云层形成导致气候波动。地质历史上的冰期-间冰期循环本以万年为单位,但当前气候变化速率已超过自然变率100倍以上,这种叠加效应使气候系统承受双重压力。
面对极端天气常态化趋势,加强气候系统监测与极端事件归因研究至关重要。减少化石能源使用、保护生态系统等举措能有效降低气候系统失衡风险。尽管自然波动仍会引发极端天气,但人类通过科学干预可显著减弱其破坏力,这需要个体行动与全球治理的协同推进。