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2022年北半球入夏以来，包括美国、欧洲乃至我国境内，接连出现了罕见热浪。7月22日，中国科学院南海海洋研究所研究员王春在团队在《大气科学进展》上发表研究文章，对2021年6月底至7月初北美西部发生的一次超级热浪事件进行了分析。研究指出，大气环流异常引起的局地“热穹顶”和全球变暖对本次超级热浪事件均有重要的贡献。这项研究对于热浪事件的形成与发展，以及了解未来情景下热浪事件的变化具有重要的学术价值。

2021年6月底至7月初，北美西部气温打破了多地有观测以来的历史纪录，加拿大的英属哥伦比亚省利顿镇甚至出现了49.5℃的历史最高气温。此次“前所未有”的超级热浪事件导致了数百人死亡，造成了沿海生物的大量死亡，引发了可怕的森林野火。

实际上，近半个世纪以来，全球地表温度表现出前所未有的强烈增暖。政府间气候变化专门委员会最新发布的第六次气候变化评估报告（IPCC AR6）指出，相对于1850-1900年，2001-2020年平均全球地表温度升高了0.99（0.84-1.10）℃。与此同时，区域气候也发生了一定程度的改变，特别是极端天气发生频率显著增加，强度也不断提高，对生态系统、人类生活和社会经济都产生了严重影响。

王春在团队利用逐日的大气再分析资料，定义了与此次北美超级热浪事件发生发展相关的大气环流异常模态，重建了本次超级浪事件发演变过程，确定了大气环流异常信号的来源。研究发现，引发“热穹顶”的异常大气环流信号则主要来自于北太平洋和北极，并与北极极涡的异常活动有关。

“热穹顶是指高层大气热高压在一段时间内停滞不动，高压与附近低压之间的大气环流形成了稳定的‘Ω’型，高压像个罩子一样把热空气盖在热浪发生区域，同时阻止了冷空气进入，使热穹顶里的温度越来越高，从而引发热浪或超级热浪事件。”王春在表示。

实际的气候变化可以由自然内部变率，自然外强迫（例如太阳、火山）和人为外强迫三部分引起。除了异常大气环流这一自然内部变率以外，研究发现人为外强迫对这次北美热浪事件也具有重要影响。王春在指出，温室气体排放为主的人类活动不仅是逐日气温增加的主要原因，也会大幅度增加类似热浪事件发生的概率。

根据第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中的检测归因模式比较计划（DAMIP），研究团队估算了中等排放情景（SSP245）下，2021-2100年北美西部发生类似本次热浪事件的概率。2021-2100年北美西部地表大气温度的概率密度分布曲线将整体向更高的温度移动，这也将导致北美西部发生类似本次热浪事件的概率从1.2%提高到32.18%。

“这也进一步说明，如果不采取适当的减排措施，以往百年一遇的超级热浪事件在未来将会变成常态，并将严重威胁人类健康与生态平衡。”王春在强调。

论文相关链接：https://doi.org/10.1007/s00376-022-2078-2.