北京气温破纪录，“罪魁祸首”原来是它？

今年，京津冀地区的市民度过了史上“最热”端午节。

(资料图片)

6月22日13时25分，北京南郊观象台观测到的气温冲上40.1℃；

14时，北京南郊观象台观测到的气温上升到40.3℃；

14时30分，南郊观象台气温飙升至40.7℃，打破了站点6月历史最高气温纪录；

15时，北京汤河口和天津大港气温达到41.8℃，并列全国第一，均打破当地观测史最高纪录。

根据气象部门预测，端午假期后两日，北京仍将持续高温炙烤，最高气温可达38℃—39℃。6月以来，北京已出现9天高温日，预计高温天气将持续至25日，若“连击成真”，12天高温日将打破北京6月高温日数纪录（之前纪录为11天，出现在1952年和2000年的6月）。

“热穹顶”：破纪录高温的推手

过去两年，世界上很多国家都曾遭遇史无前例的热浪袭击。

2021年，高强度、大范围的热浪笼罩北美地区。美国俄勒冈州最大城市波特兰气温高达46.6℃；尤金市（43.8℃）、塞勒姆市（45℃）均创纪录新高。加拿大不列颠哥伦比亚省的立顿温度一度超过49.6℃。

2022年，包括美国、欧洲乃至我国境内，接连出现了罕见热浪，很多国家出现了超40℃高温的纪录。

在这些持续时间长、覆盖范围广的热浪背后，都有着“热穹顶”的推波助澜。

“热穹顶”是指高层大气热高压与附近低压形成了稳定的“Ω”型环流。它像个罩子一样把来自海洋的热空气罩住，靠近地面的空气被加热后试图上升，但由于高层是高气压，又被上层的高气压压回地面。

中国科学院大气物理研究所的专家指出，造成“炙烤端午”的罪魁祸首是“热穹顶（heat dome）”。

由于高层气团气压比低层小，假设与外界没有热量交换，其在下降的过程中会被压缩，体积减小，内能增加，温度升高（即“下沉绝热增温”）。如此循环反复，热穹顶内的空气温度越来越高，同时“Ω”型环流又阻止了外部冷空气的进入，变成一个巨大的“高压锅”，超级热浪应运而生。

形象的说法是有一个温度超级高的“盖子”盖在了某个区域上空，并将其与外界的冷空气隔离，这就导致周围的冷空气无法进入这一地区，同时“盖子”上方的快速气流也无法进入。

罕见“热穹顶”袭击中国

对中国来说，“热穹顶”并不常见。

实际上，“热穹顶”经常出现在北半球中纬度的西风带区域内，比如太平洋东部阿拉斯加地区、大西洋东部到欧洲西北部，在亚洲则经常出现在乌拉尔山及鄂霍次克海地区。

但为何“热穹顶”此次会出现在中国？

原来，“热穹顶”的本质是西风带弯曲形成的高压脊。

以2021年北美地区的热浪为例，中国科学院大气物理所研究员严中伟指出， “其具体成因主要是西风带波动发展，在这一区域上空形成并维持数日的阻塞高压而致。”

中国科学院大气物理所副研究员魏科介绍说：“区域受阻塞高压的影响，盛行下沉气流，导致天气晴朗，夏日阳光炙烤下容易出现高温，另外下沉气流引起增温现象，也使得高温火上浇油。”

中国地区也会受到这种高压脊的影响。比如，2022年6月我国北方的干热天气就是由西风带暖脊引起的，彼时河南河北多地出现了40℃以上高温。

除此之外，中国还会受到西北太平洋副热带高压和伊朗高压“双重buff”的共同影响。去年七八月，西北太平洋副热带高压异常向西伸展，与伊朗高压打通，导致了我国南方异常炎热的天气。

全球变暖可能让“热穹顶”频发

尽管北美地区热浪事件与“热穹顶”环流密切相关，但两者的长期变化并不完全一致。观测和模拟分析均表明，1950年代以来“热穹顶”环流的强度并无显著趋势，然而其对应的热浪强度自20世纪90年代以来快速增强。

历史记录表明，伴随热穹顶型环流的出现，同期土壤湿度显著偏低，说明在北美地区土壤湿度和环流之间存在强烈的相互作用。由于20世纪90年代之后，土壤湿度变得更干燥，对太阳辐射更敏感，也就是更多能量会通过感热的形式释放，导致类似的环流下热浪的强度更大。

魏科介绍说：“全球变暖以两种方式对极端高温造成影响，一方面平均气温升高，使得极端高温幅度更大；另外一方面，全球变暖造成大气环流异常幅度更严重，容易导致更严重的阻塞高压，从而共同造成更加严重的极端热浪现象。”

“在可预见的未来，人类活动排放所致的大气温室气体浓度仍在持续上升，全球变暖趋势仍将持续。”严中伟认为，在此背景下，类似的天气过程可以导致超乎以往的热浪。因而，此类破纪录的极端事件还将不断地在全球各地此起彼伏。”