城市热灾害与全球变暖同步

近10天全国最高气温实况图7月17日-28日中央气象台

2013年7月11日-8月10日500h平均环流，橙色区域为副高。

2017年7月5日-24日500h平均环流，橙色区域为副高。(酷暑年)

2014年7月11日-8月10日500h平均环流，橙色区域为副高。(凉夏年)

夏季西北太平洋副热带高压强度指数距平值历史曲线

“出口冰川”2016年7月实况。“出口冰川”位于阿拉斯加基奈山脉的哈丁冰原，属山谷冰川。因为它的衰退速度凸显气候变化，科学家长期对其进行监测，以旁证地球变暖的进阶。在冰川附近的冰碛地带，留有1917年以来冰川萎缩状况的标识牌。

文/沈愈(上海市气候中心高级工程师)

自7月5日上海中心气象台宣布出梅以来，上海地区经历了历史罕见的高温酷暑天气，其间降水少、无台风影响，更是加剧了高温酷暑的强度。

截至7月28日，上海已连续11天日最高气温超过37℃，其中7月21日达到40.9℃，均打破徐家汇站有气象记录以来144年的历史纪录。

而且，这次高温热浪并不局限于上海。据国家气候中心评估数据显示，7月以来，南方高温范围覆盖13省　(自治区、直辖市)，面积约达138.2万平方公里，40℃以上高温面积约6.5万平方公里，浙江等多地突破历史极值。

如何看待今夏屡屡突破历史纪录的极端高温，上海市气候中心高级工程师沈愈用百多年来的气象资料，为我们作了分析、比较和阐述。

7月酷暑极值

位居历史前列

截至2017年7月28日，上海徐家汇气象站观测数据显示：今年7月，35℃以上的连续高温天数为18天，比2013年多6天，平1934年历史最高纪录；37℃以上的连续酷暑天数为11天，破2013年9天的历史纪录，创历史新高。

到28日止，上海中心气象台共发布17个“高温橙色预警”(日极端最高气温37℃以上)　和3个“高温红色预警”(日极端最高气温40℃以上)。持续高温酷暑将全市日用水量推上了历史新高，7月24日，上海市日用水量已达1006万立方米，距离日供水能力极限仅一步之遥。上海最高用电负荷也发生历史纪录两连破的情形。上海电力公司用电负荷管理系统主站信息显示：2017年7月24日12时25分，最高用电负荷为3252.0万千瓦，创历史新高；2017年7月25日13时20分，最高用电负荷为3268.2万千瓦，再创历史新高。连日的极端酷暑给上海的生产生活带来极大影响。

今年，受本次连续高温影响的地区并不仅是上海。据国家气候中心评估数据：7月以来，南方高温范围覆盖13省(自治区、直辖市)，涉及面积约达138.2万平方公里，40℃以上高温面积约6.5万平方公里，浙江等多地突破历史极值；江苏常州、无锡、常熟　(均为40.6℃)　等24站的日最高气温突破历史极值。截至目前，我国南方出现的高温天气虽然总体强度、范围和持续时间均不如2013年，但局地高温强度超过2013年，多地已创历史新高。

回溯百年气象记录

重新认识上海夏季气温

为科学地认识今年7月发生的极端酷暑事件，有必要对上海夏季气温的整体进行分析和考察。

近5年里，有3年　(2013、2016和　2017)　出现夏季热浪，其中两年(2013和2017)　破历史纪录。于是，“上海夏季究竟怎么啦”成为社会关注的热点。回答上述问题，要借助上海以往144年的气象资料才能看个究竟。

首先看高温天数。回顾上海徐家汇站自1873年以来“35℃以上的高温总天数”与“35℃以上高温最长持续天数”的历史记录，我们得知：高温总天数的极值为1934年的55天，最长持续天数极值为1926年的24天，均发生在八九十年前。虽然从本世纪开始夏季高温进入多发期，但从整体上看，并没有超过1926年至1953年的高温强度。值得注意的是，以前的气象观测，是与目前不同的、尚未受城市化增温影响的大气真实温度。也就是说，就夏季热浪的强度来讲，这次或者本世纪以来出现的热浪，并未超过历史。

其次看平均气温。上世纪90年代中期以来，上海夏季平均气温明显走高，并且这种趋势是前所未有的。夏季气温增高导致两个结果：一是上海入夏日期提前，二是夏季天数增加。对比发现，上海1880年至2016年夏季气温演变趋势与全球平均气温的演变趋势相当一致。高温极端性数据显示，上世纪90年代中期以来，上海37℃以上酷暑总日数和持续日数的整体增长趋势，与平均气温的增温是吻合的；40℃以上的极端酷暑天主要出现在2009年以后，极值是2013年出现5天。上述信息可解读为：上海夏季气温与全球气温增暖有同步性；而夏季的增温，又为夏季极端酷暑的发生提供了温床。

回溯历史，我们可以归纳出上海夏季高温两个层面的衡量指标：一个是“35℃以上的高温天数指标”，用以衡量夏季常见的高温强度；另一个是“37℃以上的酷暑天数指标”，用以考察酷暑的极端性。大于35℃的高温天，几乎每年夏季都会出现，1926年至1953年为其极值所在；大于37℃的酷暑，与夏季气温的升高、全球增暖呈正向关联，并随城市化的进程加强；它于上世纪90年代明显增长，并从2009年开始，加快了趋强的步伐。37℃以上的持续酷暑对城市运行和市民生活而言，是一种气候灾害；我们必须高度重视全球变暖，认真研究、积极应对因变暖造成的夏季城市热灾害。

应对气候变化

需要气候预测软实力

上海大多数市民对“西北太平洋副热带高压”(简称“副高”)　耳熟能详，因为夏季天气预报和高温预警常会提到它。“副高”，是大气500hPa等压面上以5880位势米所包围的高值区域，它是热带系统所在，也是夏季风的主体，“副高”强，则热带系统强，夏季风强；上海受“副高”控制，夏天就变得炎热，这已是科学常识。对比“酷暑年”(2013和2017)　与“凉夏年”(2014)　盛夏时段500hPa平均环流图　(见图表左下)，我们可以看到：环流异常造成气候异常，“副高”偏强、偏西，催生上海酷暑；“副高”偏东，则导致上海凉夏。不仅如此，上海夏季的增温也与“副高”增强和偏西的趋势相关联。

科学的目的不在于解释现象，而是在解释现象的基础上形成理论，并对现象做出预报。从这个角度看，气候预测目前尚缺乏成熟的理论，不仅没有像数值天气预报那样成功，甚至至今还是世界性难题。由于对气候转折机制的认知缺乏理论指引，对类似上海2013年至2014年“从酷暑到凉夏”的转折，目前还缺乏有效的预测方法；而类似的“转折性预报”，恰恰是经济社会发展日益增长的一种需求。

理论缺乏并不妨碍实践探索，我们气候预报团队经过诊断发现：2014年凉夏与前期北太平洋长时间的海温增暖存在着统计关联。据此，在暖背景、且2014年已经出现“凉夏”的前提下，我们还是成功预报了2015年的“凉夏”，同时也体会到了预报气候态转折的艰难。

今年初春，我们就对2017年的酷暑有所预测和思考。首先，2016年初全球经历的世纪超强厄尔尼诺，使“副高”极端偏强、偏西，形成少见的气候异常，如2016年初南方的冬汛、夏季高温　(上海35℃以上高温日为30天)；其次，上海出现了2016年至2017年8.3℃破纪录的“暖冬”。这些都为来年夏季风的强盛提供了强信号。所以，我们综合各种信息判断：2017年，华南前汛期应该偏早，长江梅雨会早入早出，我国北方会有一条雨带，江南到淮河会有热浪，上海会有炎热的夏季。

然而，气候演变变幻莫测。随着时间的推进，两个突发事件对我们的初始推断提出了质疑：一是冬末春初，“副高”突然变弱东退；二是上海6月低温，入梅推迟。今年夏季还会不会热？　面对变化，我们积极分析资料，寻找原因，最后发现：6月的低温及入梅推迟是西风带贝加尔湖阻塞环流制造的插曲；这一阻塞造成环流分支，受其南面冷空气影响，“副高”偏南。同时我们还关注到：2017年初夏已经出现了类似2013年酷暑年初夏具有的西太平洋暖海温、阿拉伯半岛大陆“副高”等指标特征。这不仅增强了我们坚持原始预测的信心，甚至有了新的加权。几经波折，在实践中不断探索、思考，努力把握气候演变的本真，这就是我们气候预报工作的常态。

我们认为：坚持预报实践，勤于思考，总结类似的气候异常，使气候预报能最大限度地向社会提供有效信息，也是一种应对气候变化和极端事件的软实力。

气候变暖趋势下

我们能做些什么

酷暑炎炎，盼望台风带来清凉和降水。8月行将来临，这也意味着上海进入常年的台汛期。今年第9号台风“纳沙”今天登陆福建中南部沿海后，副热带高压将减弱东退，7月11日以来持续36℃以上的酷暑天气将宣告结束。8月，总体气温仍会偏高，中旬至下旬初，随着“副高”再次加强西伸，仍将会有35℃以上的高温天气出现，但高温的极端性会明显减弱。随着中下旬热带气旋的活跃，会有沿海北上的台风为上海进一步消暑。然而，我们还是要防范台风带来的风雨灾害，以及台风外围云系与北方冷空气相结合而形成的短历时强降水，做到应对极端事件无空档。

2017年上海的这场极端酷暑是一种热灾害，它在警示我们：全球变暖、气候异常会是一种常态，我们要加紧步伐，积极研究大都市的应对措施。

全球气候变化和我们每个人息息相关。工业革命以来，全球已升温1℃，而这1℃造成的巨大影响，导致极地冰山融化、冰川消融退缩、海平面升高、陆地水分大量流失……甚至地球的轴线也随之发生了变化———北极的位置自2005年以来已向东偏移了1米多。这样一来，地球自转的速度就会变快。据预测，至2200年，白天会平均缩短0.12毫秒，夜晚温度也会比以前更高。

一个更热的大气层所承受的湿度更大，因此降雨量也会增加，暴风雨因蕴含更多能量而变得更为激烈，大旱则因为水分的快速蒸发而变得愈发严重。气候异常将不仅发生在局部地区，还会在全球更大范围频繁出现。

这种趋势下，我们应密切关注气候变化，不仅要多做宣传，更要从教育着手。中小学教材应增加全球变暖和气候变化方面的内容，让孩子们从小就知道保护地球环境的重要性。同时，可以出台措施，鼓励市民投身于控制温室气体排放的活动。应对全球变暖不仅是政府的事，更应成为我们每个人的事。

上海高温之最

说到上海历史上的高温，不得不提两个年份：1934年和2013年。

1934年从5月1日入夏至9月中旬结束，夏季长达112天。高温日多达55天，为上海百年高温纪录之最。其中37℃以上的酷暑日达34天，出现了连续10天的酷暑日　(6月23日至7月4日)。7月12日40.2℃的最高气温一度是上海最高温纪录。

这个纪录在2013年数次被打破。2013年8月7日，最高气温达40.8℃。2013年共出现47个高温日，其中有24天是酷暑日，酷暑日最长持续时间也是10天。