北半球异常高温的夏天仅仅是一个开始,有气候学家预测,2100年,也许人类会遭遇极夏,也就是长达半年的夏天。这看似是一个不可能的预测,但是在气候变化越来越严重的如今,四季逐渐混乱,失去原有的时间尺度并不是完全不可能的事情。
气候变化与四季的关系并不是全球一旦变暖,夏天和冬天就会变得更加冷,气候变化与四季变化的关系比这要复杂得多,四季气候的变化对全球温度的响应也并不一定是即时的。气候变化不仅意味着全球平均地表温度的变化,还意味着大气环流、气候规模和模式以及当地天气的变化。
比如拉尼娜事件就改变了天气模式,使某些地区变得更加潮湿,而潮湿的夏季通常更加凉爽。再比如来自极地地区的强风可能导致偶尔出现更冷的冬天,因为它改变了被称为北大西洋涛动的大气环流模式,使欧洲、北美和亚洲北部经历寒冷的冬天。
全球变暖是一个长期趋势,但这并不意味着每一年都会比前一年暖和。这是因为大气和海洋环流模式将随着地球变暖而演变,并将影响风暴路径和天气的许多其他方面,但变化是无法确定的。只能说全球变暖使可能性更多倾向于温暖的天气,使极寒情况减少发生。
整个美国大陆的1960年代,每日创纪录的低温多于创纪录的高温,但在2000年,创纪录的高温是创纪录的低温的两倍多。另一个影响可能性的重要例子是,欧洲、亚洲、南美洲和澳大利亚大部分地区的热浪频率有所增加,海洋热浪也在增加。
气候变化和冬天的关系很多人认为气候变化仅影响夏天,但事实并非如此,冬天也在被影响着。总的来说,全球变暖确实使冬天更暖和更短。在过去的半个世纪里,美国的冬季平均升温了3摄氏度,一些北部州甚至升温了5摄氏度。
但与此同时,全球变暖还会导致冬天变得更冷、更严酷,也就是说虽然冬天整体温度上升了,但是出现极端天气和极端温度的可能性在增加。研究人员发现北极变暖就会导致平流层极地涡旋破坏,这种破坏与北美和亚洲部分地区的极端寒冷有关。
稳定的极地涡旋通常位于更北的地方,冷空气则从西向东移动。但是被破坏的极地涡旋的行为与此不同,它在被破坏之后可以向南移动得更远,同时空气可以以更波浪更不稳定的方式流动,影响到更多地区。
全球变暖也会以其他方式导致严冬,温度升高意味着大气温度升高,而当大气变暖时,它可以容纳更多的水分,从而导致降水量增加,这就是暴风雪频发的原因。气候是一个系统,系统中有许多“零件”,任何一个微小的转动,都会牵一发而动全身。
2100年的夏天长达六个月?植物提早开花、候鸟提早等一系列生态系统中现象都在暗示,传统的四季可能已经发生了变化,如果将时间尺度放大,关注四个季节在1952年至2011年间是如何变化的,这个结论就更加清晰了。
首先,四个季节的长度和开始日期确实都发生了变化,并且这种变化在未来会被放大。根据这个趋势,即在这60年左右中夏季天数增加了近20天的趋势来看,预计夏季终有一天能够延长到半年左右。
其次,正如前面所说的,气候是一个系统,牵一发而动全身,在这个预测中,最明显的问题就是如果夏天延长到半年,那么冬季将面临怎样的情况,毕竟一年一共只有12个月。照此推测,冬季在2100年可能不到两个月。
这种变化会引发一系列的连锁反应,第一个就是农业,因此农业管理和防灾决策都需要相应调整。涉及生态系统、海洋水系统和大气的相关问题也需要重新审视。最直接的问题就是原本一年三收的作物减产,而人类则会因此面临粮食危机。
最后,四个季节的这种变化主要归因于温室效应,并且在一切照旧情景下会被放大。这个放大最显著的体现就是温度问题,当极端情况已经发展为夏季六个月,冬季两个月,没理由在天气和温度方面不出现人类无法忍耐的极端情况。
温度趋势将是1952至2011年期间增长的近三倍,甚至在一些极端情况下,可能是四倍或五倍,因为在极端夏天的影响下,大气环流和水系统都会给出不寻常的响应,南北半球也会显示出不同的结果。