极端天气“潘多拉魔盒”为何频繁打开？权威解答来了！从天气气候的角度看

从天气气候的角度看， 2021年我国大部分地区是从异常极端天气气候事件开始的。 2021年开年那场刺骨寒潮，很多人记忆犹新，然而2020/2021年冬季却是个暖冬。
随后的几乎每个月，都有极端天气出现——春季北方遭遇近10年来少有的强沙尘暴；4月至9月，我国出现中等强度以上龙卷风次数17次，超常年平均；7月，郑州最大小时降雨量突破我国内陆地区历史极值；9月至10月上旬，北方地区降水量为1961年以来历史同期最多……

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不仅在东亚，极端事件在全球多地频现。 2月中旬，冬季风暴“乌里”袭击北美大部，多地气温突破历史极值；6月，在罕见高温热浪加持下， 49.7%的美国西部地区经历“极端”干旱；7月，德国部分地区24小时降水量达到100毫米至150毫米，导致至少179人死亡……
这一年
在以全球变暖为主调的舞台上
极端天气的“潘多拉魔盒”
被频繁打开
这一切
是如何产生联系的？
极端天气与极端气候：
并非同一件事，但又纠结缠绕
极端天气事件和极端气候事件是两个不同的概念。尽管我们常常将二者连在一起说，但其形成机理各不相同。
何为极端天气气候事件？
极端事件一般定义为某种天气或气候变量的值，超过阈值而发生的现象。阈值常取该变量高端（或低端）附近的某一值（如≥2σ或3σ），一般出现概率低于10% 。
某些气候极值或事件可以是多次天气或气候事件积累的结果，而每一次事件本身可能并不是极端的。即个别过程不是极端的，而其累积结果是极端的，并且是持续的。
假设将极端天气事件比作掷骰子，有的极端天气事件，主要是由大气内部活动造成，具有很强的随机性，比如尺度非常小的强对流天气。今年4月30日，江苏沿江及其以北大部地区遭受大风、冰雹等强对流天气，南通沿海部分地区最大风速达47.9米/秒（15级）；5月14日，苏州和武汉同日先后出现强龙卷天气，现场灾害调查分析显示最大风力可达17级以上。
还有一部分极端天气事件，其发生与气候系统的年际变化和气候的长期变化（如全球变暖）存在一定关联。在后者提供的有利背景场上，极端天气事件的频次、强度、范围等统计特征都发生了改变。比较明显的是全球变暖趋势使得各个季节的气温逐年升高，导致夏天极端热浪、暴雨、强台风等极端天气事件增多增强。
而极端气候事件因为持续时间较长，一般情况下外部因素的作用较大，比如今年年初气温急剧变化和入秋推迟、寒潮早到等现象，都和全球变暖有关。
但通常，因为气候系统本身是个复杂、高度非线性、开放的巨型系统，无论是极端天气事件还是极端气候事件，都是多种复杂因素相互作用而成的。有专家团队曾花费两年多时间才基本研究清楚广州某一场暴雨案例，其复杂性可见一斑。
全球变暖：
孕育不稳定事件的温床
在讨论大部分极端天气气候事件时，全球变暖是一个无法忽略的重要背景。
根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告（AR6）第一工作组报告， 2011-2020年平均温升相比工业化前（1850-1900年）增加了1.09℃ ， 2001-2020年平均温升较工业化前增加0.99℃ 。气候正在迅速变暖，而且这种增暖是全球性的。全球变暖不仅仅让全球的气温升高，也让与我们息息相关的气候系统正在发生巨变。在这个棋局中掷“极端事件”骰子，尽管掷骰子本身是随机事件，但掷骰子的频率已经发生变化。
以极端高温事件为例，全球绝大部分地区极端高温事件出现的频率和强度自20世纪50年代以来在增加，这已经被多个报告和数据证实。
气温升高的影响很快波及北极。由于“北极放大效应” ，北极海冰损失、格陵兰冰盖融化，强降水、内陆洪水、海岸侵蚀和野火等事件的发生频率和强度正在增加。今年5月20日，北极监测与评估计划工作组发布的最新观测结果显示，北极地区正在发生快速而广泛的变化， 1971年至2019年，北极变暖速度是全球平均水平的三倍，高于之前的观测结果。作为影响北半球的“关键点” ，北极的变化通过气候系统的反馈效应影响到全球气候。我们在今年全球多次极端冷暖事件中都看到了其独特影响力。
作为地球气候系统的主要“储热器” ，自20世纪90年代初以来，海洋变暖的速度增加了一倍。多次极端冷暖事件和极端强降雨背后，都离不开海洋的“推波助澜” 。比如热带印度洋-南海-中西太平洋区域的海温增暖较快，蒸发水汽来源增多，在同样的大气环流形势下，有利于输送更多的水汽到陆地，形成较强的降水事件。此外，海洋变暖还会使强台风/飓风更强，登陆后衰减速度变慢，持续时间更长，今年的“慢性子”台风“烟花”就是较为典型的例子。