希望两院院士作为科技界杰出代表,冲锋在前、勇挑重担,当好科技前沿的开拓者、重大任务的担纲者、青年人才成长的引领者、科学家精神的示范者,为我国科技事业发展再立新功!
——习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话
发挥国家战略科技力量作用,弘扬科学家精神,引领工程科技创新,加快突破关键核心技术,强化国家高端智库职能。
——习近平总书记在致中国工程院建院30周年贺信中作出的重要指示要求
地球变暖之天问大气(一)
来源:CCTV10 走进科学   发表时间:2012-03-21
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  最近一些年来,我们不用留心就有很多东西灌倒您的耳朵里头,那是什么呢?一些极端的天气现象,比如说是极端的寒冷,极端的大旱,非常厉害的、巨大的台风等等,应该说这些极端气候给我们的方方面面都带来了太多的麻烦,但是在这个背后,它到底是什么原因导致这一系列极端气候的出现呢?
 亿万年以来,地球始终以一定的倾斜角度面向太阳,使得赤道周围聚集了比两极更多的热量,这种热量分布的不均衡,构成了地球气候系统的原始驱动力。
 大气受热会上升,而遇冷即下沉,地球表面由此形成了不同的气压带,气压高低不同,便会推动大气运动。在地球上,这种大气运动每时每刻都在进行,我们把这种大范围的空气运动称为大气环流。它把热量从赤道地区传送到了高纬度地区。
 同时,大气环流又会推动表层海水流动,将赤道地区的暖水带到了高纬度地区,这种由表层洋流输送的暖水在高纬度地区蒸发,从而温暖周边的大陆。暖洋流由于蒸发导致热量和水分散失,使得表层海水温度降低、密度增大,于是这种变冷的咸水便会下沉,并从海洋深处返回赤道,甚至到达另一半球,这就是由温度和盐度驱动的深层洋流。于是,表层洋流和深层洋流组成的庞大的海洋环流,它就像海洋中的河流一样,传输了地球一半的热量。
 我们的地球,它就像是一个热能分配器,通过大气环流和海洋环流将热量从赤道地区传输到高纬度地区,从而保证了全球的能量均衡。由于大气中携带有水汽,在能量传输过程中,便产生了降雨、台风、降雪等天气现象,正是这种能量传输缔造了地球上的天气和气候,也缔造了复杂的气候系统。然而,一旦这种能量传输过程发生变异,将给人类带来可怕的灾难。
 2005年8月底,一场时速达233千米的飓风“卡特里娜”正面撞击了美国的新奥尔良。飓风过后,整个城市几乎泡在水中,全城停电、停水,城市运行系统陷入瘫痪。据统计,这次台风造成1000多人死亡,损失超过1500亿美元,人类在灾难面前不堪一击。
 近30年来,北大西洋表面海水温度仅上升了0.5摄氏度,飓风的破坏力却增加了一倍。
 中国工程院院士 丁一汇:“海温增加了,它从海洋获得的水汽和能量都增加了,增加以后,这个台风是一个热机嘛,它推动的,它的驱动力增加了以后,它就可以变得很强,很短的时间都可以变得很强。”
 在东太平洋上,台风带来的情况同样糟糕。2006年8月,第八号台风“桑美”正在向中国东南沿海袭来,让人没有想到的是,“桑美”居然在一天内连跳五级,演变成了风力达17级的超强台风。
 福建台记者 樊戎:“我现在所在的位置是福鼎市市区,今年第八号超强台风‘桑美’于今天五点半在福鼎登陆,这里风力实在是太大了,我整个人都快被吹飞了。”
 从生成到登陆,短短5天时间,“桑美”就聚集了相当于上万颗原子弹的能量,猛烈撞击了福建和浙江沿海地区。
 结果“桑美”带来了一片狼藉,坚固的收费站被彻底吹塌,曾经温馨的家现在是一片瓦砾。这是历史上伤亡最大的超强台风之一,“桑美”这个台风的名字也被永久废除。然而,这对地球来说,仅仅是它一次微不足道的能量传输和爆发而已。但严重的是,地球长久以来处于平衡状态的能量传输,正在因0.74摄氏度的升温而发生着新的变化。
 地球上传统的热带区域指的是地球南北纬23.5度之间。但有研究显示,最近30年,地球热带区域至少向南北两极各推进了2个纬度,相当于各扩张了200多千米。
 热带加速扩张,而冰冷的极地却急速升温,热量分布出现新的变化,这影响到了从赤道向两极的能量传输。于是,传输能量的大气环流开始变异了。然而,变异的大气环流并不会将水汽进行合理分配,相反,它却打乱了以往正常的水循环秩序,给人类带来更多的极端气候事件。
 中国工程院院士 丁一汇:“水循环的模式、环流的模式,对吧,都发生了变化,然后极端天气和气候的类型、强度、时间长(短)它的生命期,以及它扩展的范围都在发生变化。”
  

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