【香港輕新聞】寒潮襲港,香港昨經歷了59年來的最低溫,大帽山、太平山處處冰封,全港幼園小學停課。不僅本港受襲,中國九成國土都低於零度,日韓、美國更因暴風雪取消多班航空,全球多見有人低溫致死或入院。天文學家指,今次「怪獸級」寒潮的成因是全球變暖影響下,本可以「困住」寒潮的極地漩渦不奏效,令低溫氣流四散南下,橫掃全球。
為何全球氣溫錄得上升,而冬季卻出現極端寒冷,香港輕新聞科普「怪獸級」寒潮的元兇成因。
「三胞環流」:極地漩渦的形成
極地漩渦的形成,需要在「三胞環流」背景下解釋。由於赤道地區接收到來自太陽的能量較多,空氣受熱垂直上升至對流層頂之後向南北兩極流動,到了緯度30度附近時,空氣冷卻並下沉,引起對流層中下層氣壓升高形成高壓,形成「副熱帶高壓」。
而在極圈附近,由於太陽照射量較少、氣溫低,,在對流層低空處形成空氣密度較高的高氣壓,稱為「極地高壓」。而往南流動的冷空氣和來自副熱帶較溫暖的氣流,在中緯度地區相遇,孕育出中緯度地區的「極鋒」,使整個大氣形成了「三胞環流」結構。
由於極圈附近大多數的空氣都集中在低空,為了保持大氣在垂直層的質量平衡,對流層的中部與頂部會形成低氣壓,所以在地球南北兩極的上空都存在有這樣的高空渦旋系統,而且冬季的強度大於夏季。而這個籠罩在南北極的高空低氣壓隨著地球自轉,產生逆時針方向旋轉的運動,就形成「極地漩渦」。
全球變暖 極地冷空氣南下無阻
由於極地漩渦位於兩極高空,通常來說不會影響到人類居住的較低維度地面的天氣,但近些年來,由於全球變暖,令夏季北極地區如巴倫支海和西伯利亞以北的卡拉海的海冰量減少,海水會增加吸熱,到冬天再度結冰時,海水中的暖氣釋放到大氣之中,擾亂原本的大氣流動;加上沒有海冰的隔絕,冬季時冷空氣南下歐亞大陸無阻,然後愈走愈遠。
2014年,令美加兩國大量企業停工、學校停課、海陸空交通全面癱瘓,經濟損失50億美元的北美寒流,就是因極地漩渦「漏風」所致。
新常態:異常低溫的冬季
研究顯示,近年中高緯度地區冬季出現的極端天氣現象,與北極放大(arctic amplification)有關。北極放大是指,全球暖化使原本可以反射陽光的海冰減少,被海水吸收的熱量越來越多,使得北極溫度上升更加劇烈,北極成為全球暖化的高敏感區。
自1980年代以來,全球氣溫約上升攝氏0.4度,但北極溫度則上升了約1.1度。有有些氣象學家推測,這種極地地區溫暖(warm arctic)而高緯度地區冬季出現異常低溫(cold continents)的現象有很大機會會增加,甚至變成一種新常態。
有氣象學家指,來自極地的寒流會愈見頻繁,並不意味著冰河時期重臨,因為極端的氣候現象增加,並不等於全球氣溫停止上升。只要人類排放不減,地球每秒都在吸熱,極端天氣現象就會隨著愈演愈烈。
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