环境工程学综述

气候变暖对天气的影响

200930711285 张恺琦 09环境科学

摘要：文章描述了气候变暖与某些地区发生极端天气事件的关系、简要介绍了气候变暖的影响和原因，和运用数学工具对极端天气事件进行分析。

关键词：气候变暖，极端天气。

Abstract: the Article describes global warming and extreme weather events in some parts of the relationship.It imply simply the influence and the reason.We can use mathematics tools to research global warming and extreme weather events.

Key: global warming,extreme weather

引言

气候变暖是一种自然现象。, 指的是在一段时间内, 地球的大气和海洋温度上升的现,。主要是指人为因素造成的温度上升。

100多年来，全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动，总的看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。

极端天气事件是指某一地点或地区在统计分布上不常见或极少发生的天气事件[1-2]。而极端气候是指某一时段内天气事件的平均状况是极端的或者极端天气事件在该时段内持续发生。极端天气事件的确认可以根据经验，或根据其对社会、经济有否重大影响来判断。不过，为了定量研究必须通过给定一个气象要素的阈值来进行判别[3-5]，如大于100 mm的日降水量为大暴雨极端事件。IPCC第四次报告[6]则基于气象要素的概率分布，定义小于等于第10个(大于等于第90个)百分位的事件为极端事件。当然，也可以取标准方差作为极端事件的判据，如距平大(小)于2σ(-2σ)(标准方差)为异常事件等。

1.1

2010-2011年底我国的接连发生大面积的极端天气事件，这个冬天，不仅中国雪灾澳大利亚，巴西等过，都遭遇了洪水泛滥，一些欧美国家都遭遇了严重雪灾。雪灾，干旱在南北半球轮番上演。

世界气象组织全球天气研究计划负责人卡西姆•阿斯拉尔认为，北半球的干旱与大雪严寒都与大气层“阻塞”有关，这主要是因为一些地区冷空气过强，而热量或者湿气过不来，天气在部分国家保持了静态。

中外专家普遍认为，北半球气候异常源自北极冷风。

德国波茨坦气候影响研究所的拉姆斯多夫说，由于气候变暖，北极冰盖的体积在近30年里减少了20%。极地海洋一旦缺少冰层覆盖，其海面相对温暖的空气就会向寒冷的高空移动，影响极地大气循环，其结果是极地冷空气在高压系统推动下，向北半球大陆地区进发。

中国国家气候中心主任宋连春等专家认为，极地大气环流的异常调整，使得极地冷空气不断扩散南下，强烈影响了中高纬度的国家和地区。这股冷空气势力过强，且同期既没有明显的偏南暖湿气流北上，也没有偏东风从东部海域带来水汽，所以中国华北、黄淮难以形成降水，导致干旱。

对于不久前欧洲的大雪，英国气象局首席气象学家麦卡勒姆和法国气象台专家纳坦都认为，是大西洋上空出现了大范围高气压，它们阻止了西风东进，留出来的空间便被从北极来的冷空气占领，引发大雪寒潮天气。

1.2全球变暖是因极端天气是果

出于严谨，没有科学家会对目前极端天气频发的具体深层原因妄下定论。因为气候研究是一门统计科学，只有5到10年内不断重复，才能有定论。然而，如果

分析近年来极端天气的发生趋势，不难发现它们的发生频率越来越高。

世界气象组织全球天气研究计划负责人阿斯拉尔说，极端天气事件频发是极不寻常的，该机构电脑模拟研究预测，随着全球气候变暖，今后极端天气现象的发生将更为频繁，强度更大，影响地区更广。

美国国家气候数据中心负责人戴维·伊斯特林认为，全球变暖难以与单个气象事件的成因直接联系起来，但自2000年以来全球气温逐渐攀升的趋势会提高热浪、干旱以及洪水等极端天气出现的可能性。

中国国家气候中心的有关资料显示，像干旱、洪涝、雨雪这些极端天气事件的发生，其总体变化规律和气候变化是有联系的。比如，在过去的100年或者50年中，在全球变暖的大背景下，干旱、强降水、高温热浪等气象灾害增多且变强。至于欧洲的严寒大雪天气，有关专家认为与全球变暖并不矛盾。因为，在欧洲许多国家遭遇大雪和严寒的同时，格陵兰岛12月份的气温已攀升到零摄氏度以上。希腊等欧洲南部国家的人们也在体验一个异常温暖的冬天。

世界气象组织认为，总体上来说，2010年“几乎肯定”将成为1850年有气温记录以来年温最高的3个年份之一。

1.3

近来, 欧洲多个国家接连遭遇强降雪和低温天气, 有些地区最低温度甚至打破10 年以来的最低纪录, 这让人们对气候变暖的结论产生怀疑。然而一项最新研究认为, 欧洲之所以出现寒冬, 与全球气候变暖不无关系。法国媒体2010 年12 月21 日援引《地球物理学研究杂志》日前刊登的一项研究结果称, 欧洲严寒的“罪魁祸首”正是由全球气候变暖导致的北极冰盖融化。

参与研究的德国波茨坦气候影响研究所专家斯特凡拉姆斯多夫解释说, 由于气

候变暖,北极冰盖的体积在近30 年时间里减少了20% 。而海洋一旦缺少冰层的覆盖, 就会向大气释放暖气, 影响整个大气循环, 其结果是极地冷空气在高压系

统推动下, 以逆时针方向旋转着向欧洲进发。

近年来国际社会高度重视全球气候变化及其对社会经济的影响。IPCC第四次评

估报告指出，1906—2005年全球平均地面气温的100 a线性趋势达到0.74℃，预

估到2100年全球平均地面气温将升高1.1～6.4 ℃[6]。平均温度上升的同时将伴随着极端天气气候事件频率和强度的显著变化。目前多数学者认为，极端降水事件对于全球气候变化的响应十分敏感。在全球变暖背景下，总降水量增大的区域强降水事件极可能有明显增加的趋势，即使平均总降水量减少或不变，也会出现强降水及其频次增加的现象[5]。研究表明，过去的几十年中我国大范围明显的降水增长趋势主要出现在西部地区，其中尤以西北地区最为明显，降水日数也有明显的增加趋势，而东部季风区降水变化趋势的区域性差异较大，长江流域及其以南地区降水趋于增多，主要表现在极端降水

日数呈增加趋势，但华北地区降水趋于减少，主要表现为强降水日数减少(部分

测站显著减少)[7]。就全国平均而言，总的降水变化趋势并不明显，但雨日有所减少[8-9]。这一特点表明，降水总量不变或增加而频率减少意味着降水强度有加大的趋势，其后果是各地洪涝与干旱变率加大。

2.1

GPD(Generalized Pareto Distribution)[10]重现值的计算是讨论评估极端事