本期觀點:
■印度氣候變化不明顯,受到太平洋年代際振蕩(IPO)及人為排放氣溶膠等冷卻效應雙重影響。
■若不采取
減排措施,印度在本世紀中葉和本世紀末將經歷更為劇烈的增暖。
■未來應對氣候變化,需考慮污染控制與溫室氣體減排的同步性
問題,構建氣候治理與生態環境協同增效的模式。
本期嘉賓:
復旦大學大氣與海洋科學系教授左志燕
復旦大學大氣與海洋科學系特聘教授周文
采訪人:本報記者 于桐
近年來,全球因溫室氣體持續排放顯著增暖,極端天氣風險隨之攀升。然而,處于熱帶地區的印度卻成為“例外”,盡管極端熱浪頻發,增暖信號卻難以被有效捕捉。
4月,由印度環境部和美國哈佛大學組織的氣候變化會議數據顯示,2024年多國氣溫大幅偏離歷史基線,而印度自1901年以來平均氣溫僅上升不到0.7℃,約為全球平均水平的一半,這一現象引發廣泛熱議。背后原因何在?有何啟示?復旦大學大氣與海洋科學系教授左志燕及特聘教授周文接受了本報記者采訪并進行解答。
太平洋年代際振蕩掩蓋增暖信號
在地球氣候系統中,太平洋年代際振蕩(IPO)是一種周期約20至30年的海溫異常現象,表現為熱帶中東太平洋與北太平洋海溫的反相波動。這一看似遙遠的海洋變化,卻能通過大氣環流的“蝴蝶效應”深刻影響印度氣候。
左志燕團隊研究發現,IPO通過調整沃克環流強度和激發大氣波動(如羅斯貝波),擾動印度夏季的季風環流和輻射平衡。例如,IPO暖位相時,熱帶中東太平洋海溫升高,導致印度北部出現異常高壓,盛行下沉氣流,天氣晴朗少雨,氣溫隨之波動;冷位相時則可能帶來更多降水,降低地表溫度。這種與
IPO相關的自然氣溫波動在印度中北部表現得尤為強烈。
“我們通過分析百年氣溫數據發現,印度中北部夏季氣溫變化中92%的波動源于這類自然變率,而 IPO正是其中最主要的驅動因素,成為掩蓋增溫信號的主要‘噪聲’。”左志燕解釋,“就像海浪掩蓋了潮水的真實走向,IPO引發的自然“噪聲”太強,使得人類活動的增溫信號難以被檢測到。”
為何 IPO對印度的影響如此顯著?左志燕指出,作為熱帶季風氣候區,印度的氣候系統對太平洋海溫異常的響應路徑短、敏感性高,而局地非溫室氣體強迫(如氣溶膠)又極大削弱了溫室氣體的增溫信號,使得 IPO引發的自然波動成為氣溫變化的主導因素。相比之下,全球多數地區因溫室氣體增溫信號較強,自然變率僅起到次要作用。
人為排放氣溶膠抵消增暖信號
除了自然變率,人為排放的氣溶膠也是抵消印度增溫信號的關鍵原因。
左志燕團隊利用第六次國際耦合模式比較計劃(CMIP6)模擬發現,印度夏季地表氣溫的“信噪比”(信號強度與自然噪聲的比值)因局地外部強迫而顯著降低——僅考慮溫室氣體強迫時,信噪比為2.4,增溫信號清晰可辨;但加入人為氣溶膠等局地外強迫后,信噪比跌至0.106,增溫信號大部分被掩蓋。“印度作為人類活動最為活躍的地區之一,人為排放的大量氣溶膠等局地因子使得該地區近百年的增暖信號減弱至原本水平的1/23。”左志燕指出。
具體而言,印度密集的工業生產和農業燃燒釋放了大量氣溶膠,其中硫酸鹽氣溶膠具有極強的反射性,可直接將太陽短波輻射(可見光、紫外線)反射回太空;黑碳氣溶膠則在低空形成熱屏障,抑制地表與大氣的熱量交換,同時作為凝結核促使云層增多增亮,間接增強對陽光的散射與反射作用。這些氣溶膠如同大氣“遮陽傘”,能大幅減少到達地表的太陽能量,從而降低地表溫度,其冷卻效應可抵消70%至90%的溫室氣體增溫趨勢。
增暖“抑制”背后的未來氣候隱患
盡管印度近百年來平均增溫相對不明顯,但并不意味著未來氣候變暖增幅始終緩慢。
“印度平均溫度就像處于一口高壓鍋的初始壓力狀態,當鍋體初始氣壓已接近臨界值(對應溫度基線值)時,即便火力增幅(對應升溫幅度)微小,內部壓強的躍升也會迅速突破安全閾值。而全球變暖背景下每年小幅度的持續升溫,如同持續添柴的暗火。”周文解釋,當氣候系統達到臨界點,將引發更為嚴重的極端事件,如同高壓鍋安全閥失效后蒸汽的劇烈噴涌。“這也意味著,在氣候脆弱性評估中,絕對溫度閾值的突破風險比相對升溫速率更具現實破壞性。”
左志燕團隊的研究也證實,如果本世紀中葉實現碳達峰,印度在本世紀中葉和本世紀末相對于現在將分別增暖1.2℃和1.3℃;而若不采取任何的減排措施,印度在本世紀中葉和本世紀末相對于現在將經歷更為劇烈的增暖,增溫幅度分別為2.0℃和5.1℃。
因此,專家一致認為,堅持《巴黎協定》規定的減排目標,加快清潔能源轉型,減少排放溫室氣體,是實現空氣凈化和緩解全球變暖的雙贏措施。
對于我國而言,目前在應對氣候變化領域推出的一系列舉措,成效顯著。但同時也面臨能源結構轉型的壓力,以及適應能力的區域性和復雜性等挑戰。
例如,左志燕團隊發現,近年來我國華北部分地區也表現出與印度類似的現象。她表示,在未來發展過程中,政府部門需警惕華北地區由于氣溶膠排放減少帶來的急劇增暖現象。
周文認為,未來應對氣候變化,更需要全面考慮污染控制與溫室氣體減排的同步性問題,并進一步強化技術創新驅動,構建氣候治理與生態環境協同增效的模式。