这次超级高温背后的地理原理，比你想的更深刻

北半球同此凉热

在北美，6月13日， 美国 多个城市刷新了高温记录 ，全美超过三分之一的人口受到影响。热浪在7月初再次来袭，美国中部和西南部多个城市打破高温记录，有的甚至比最高温度高出6℃之多。

中国、欧洲和北美的天气 都与 西风带 密切相关 ，比如6月中旬， 剧烈弯曲的西风带上分裂出名为“ 切断低压 ”的天气系统。

一般来说“切断低压”直接控制的区域 会出现 云雨天气 ，降水的同时也会影响周围的天气系统 ，比如东北冷涡在7月中旬的几天内，一边为我国东北和华北带来降雨，一边通过压制副热带高压而缓解了南方热浪。

但是“切断低压”的位置非常要紧 ，比如在欧洲，“切断低压”长时间待在伊比利亚半岛以西的洋面上。旁边的陆地则被不断加强的高压脊控制，所以晴朗少雨。

更严重的是，“切断低压”会像发动机一样源源不断地 将北非炎热的空气拉向北方 。西欧地区自然会温度飙升。7月中旬“切断低压”和高压脊的模式和6月如出一辙，西欧也再次迎来热浪。

而在美国那边，6月中旬和7月以来， 西风带波动 形成的高压脊控制着美国大部 。持续的晴朗天气让高温迅速发展开来。

在北美、欧洲和东亚的热浪中，我们都发现了这样的事实， 不同地方的副热带高压都急着为局地带来高温酷暑，但是 迅速变化的西风带 在波动中有时压制了副热带高压的活动 ，让人们在酷暑间享受短暂的清凉，有时却助纣为虐，加剧了高温天气。

另一方面，在相近的时间内北半球多地遭遇高温并非偶然，其 原因就暗藏在广阔的副热带高压带和蜿蜒的西风带上。

副热带高压带环绕北半球

在南北半球的副热带，存在着气压的相对高值区域，被称为“ 副热带高压带 ”，其直接控制区往往是晴朗少雨的天气，由于地中海、青藏高原和落基山脉这三个地区很难被副高控制，所以北半球的副高被分割为 北大西洋副高压带、伊朗高压和北太平洋副高压带。

在我局之前的做的视频里介绍过“ 西太平洋副热带高压带”，对 我国季风气候 的影响 ，比如西太副高的位置决定了中国主雨带的位置。

伊朗高压 离我国较远，但是 在夏季会加强并向东延伸影响青藏高原和云贵高原的降水。

北大西洋高压中心 在冬季常在亚速尔群岛附近，称作亚速尔高压， 靠近欧洲，更多影响欧洲的冬季降水 。夏季则常在百慕大群岛附近，称作百慕大高压，靠近北美，更多影响北美的天气过程。

在最近一段时间， “伊朗高压”和“西太副高”克服了青藏高原的阻挡而连通 ，同时“太平洋副高”和“大西洋副高”也克服了落基山脉的阻挡而连通， 环绕北半球的副热带高压带真正形成 。除了范围扩大以外，强度也较往年偏强。

副高直接控制下的大气盛行下沉气流， 而中上层大气下沉会造成下层大气的增温， 再加上持续晴朗天气下太阳的炙烤，北半球大陆区域就形成了广泛的高温天气。

另一只大手：西风带波动

赤道的炎热和极地的寒冷之间的温度差，导致高空的空气从赤道流向极地，并在地转偏向力的作用下造就了强劲的西风走廊，气体以110km/h（相当于30.6m/s）的速度绕行整个地球。这条西风带并不总是平直的， 常常受到高大山脉的阻挡和南北冷暖空气的入侵而 南北波动 ，实际上呈现为一条蜿蜒曲折的风带。

西风带的波动看上去杂乱无章，时而剧烈，时而平缓，时而宽广，时而零碎。如美国贯穿南北的大槽大脊，如西欧沿岸由于剧烈抖动分裂出的切断低压，又如深入我国东北的冷涡系统， 不论什么样的波动都会对当地天气造成显著影响 。因此我们有必要了解，这些波动的形成及其规律。

这里我们可以将西风带上的波动进行分解，在不同的尺度上讨论问题。 短波生命周期较短，移动较快，长波则生命周期较长，移动相对缓慢 ，一般对气压图做5天-10天的平均，就就可以看到，西风带波动中时间和空间尺度较小和较大的两部分，这其中长波尤其重要。

西风带长波 产生的大槽大脊的强弱和移动，很大程度上决定了 北半球 的天气。 一般来说，槽前对应着大范围的辐合上升运动和云雨天气区，槽后脊前则对应着大范围的辐散下沉运动和晴朗天气区。短波的变化比较迅速，其生成也难以捉摸，它可以叠加在长波上造成槽和脊的加深或减弱。

盘桓在北半球上空的西风带除了有局地影响外， 对北半球整体也有 同步影响 。当西风带南北温差较弱时，西风带整体趋于较平直状态，此时南北热量交换少，南北差异就会增大；当温差过大时，热量就需要在南北方向上交换才能达到平衡，西风带因此发展为大型扰动，形成大槽大脊，直到热量交换再次减小南北温差，西风带将再次趋于平直。

这就造成了北半球不同经度上相隔几千甚至几万公里会 同步 产生热浪和洪水 。今年6月份东亚、欧洲和北美地区同时发生的热浪就和这个机制相关。类似的，2018年夏天北美、西欧和里海地区发生热浪，东南欧和日本同时发生了暴雨，也跟西风带波动结构相关。

研究表明， 一些常常出现的西风带波动结构对于 重要产粮区 具有重要影响 ，其导致的高温干旱会对全球粮食安全构成威胁，例如，以5个或7个波环绕北半球的西风带波动结构持续两周或更长时间时，全球作物产量将下降4%，区域产量下降高达11%。

全球变暖

进入21世纪以来的2003年、2013年和2017年我国都出现了大范围持续高温事件，同期，北半球夏季高温热浪事件日渐频繁，中国气象局表示， 全球变暖 是高温热浪事件频发的根本原因。 国家气候中心表示，今年6月，全球平均气温较常年偏高约0.4℃，为1979年以来最高，全球变暖是北半球高温热浪事件频发的气候大背景。

一方面，通过朴素的理解， 在全球平均升温的条件下，热浪应当更容易发生 ，具有更高的温度，持续更长的时间。

事实也的确如此，联合国政府间气候变化委员会第六次评估报告指出，2011-2020年十年间平均的全球平均气温比1850-1900年平均值上升了1.09℃， 陆地温度上升 更明显 ，为1.59℃。

与此同时，1950年以来，基本可以肯定 在全球几乎所有陆地区域热浪发生的 频率、强度和持续时间都在增加 。2014年发布的第五次评估报告已经指出了热浪事件的变化，这8年里科学家们获得了更加丰富的资料，采用了更加可靠的方法，而这一结论的可信度也得到提高。

另一方面， 全球变暖使 气候越发不稳定 ，气候系统正在经历复杂的变化 。这意味着全球变暖将通过改变大气、海洋环流和地表状态等间接方式影响北半球的高温天气。副热带高压带和西风带波动作为造成高温热浪的推手，也会在气候变化中发生改变。

有研究表明， 近年来西风带的波动更加剧烈 ，增加了北美西部和中亚的热浪、北美东部的寒潮、北美中部、欧洲和中亚的干旱以及西亚多雨期发生的概率。

全球化以来的世界被连为一个整体 ，“当地”的变化通过国际贸易会影响每一个全球市场中的“远方”，就如乌克兰战争会影响欧美的能源使用和发展中国家的粮食安全。

而头顶的大气层在诞生之初就将全球每一个角落相连， 大洋彼岸和大陆对岸的“远方”的晴雨冷暖和“当地”的风云变化紧密相连 ，环绕地球的5000多颗卫星和互联互通的高速信息网络为我们提供了理解这些关联的客观条件。

毫无疑问， 作为现代人我们应该从更高和更全面的视角认识气候和天气的变化 ，毕竟，这个世界的真相远比我们个人的眼界更巨大。

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