|
公曆農曆對照

  • 全球變暖下的「極地渦旋」

  • 星期三, 2019年 2月 27日

2019年剛開始,南北半球均出現極端溫度。南半球的澳洲經歷了極不尋常的熱浪及有記錄以來最熱的1月,南澳洲部分地區的溫度超過49oC;在北半球,「極地渦旋」為美國中西部帶來嚴寒天氣,據媒體報導,芝加哥的溫度跌至-30oC,甚至較南極部分地區還要冷。每逢地球上某些地方出現嚴寒天氣,可以預期氣候變化否定者會乘機散播疑團,質疑人為氣候變暖(氣象冷知識:年年有風雪,何來變暖?)。否定者常用的技倆是把短期天氣波動與長期氣候趨勢混為一談。然而,短期的天氣波動並不構成長期氣候的趨勢(氣象冷知識:氣候ABC)。正如美國的氣候專家指出,我們應該著眼於大形勢,而不應把目光聚焦在一段短時間內和地球上一個細小的範圍。全球來說,過去12個月陸地的高溫與低溫紀錄的比例明顯傾側,約為8.3比1[1]。從更長的時間尺度來看,在以往117年期間全球幾乎每個角落都經歷暖化趨勢(圖一)。

那麼,極地渦旋又如何呢?它是否正經歷任何轉變?正如圖二所顯示的北半球情況,極地渦旋是大氣高層的緊密旋轉氣流,它把冷空氣限制在北極地區。假如極地渦旋偏弱,西風急流會減慢,容易出現較多波動,這有利北極氣團南侵並為中緯度地區帶來嚴寒天氣(氣象冷知識:極地渦旋)。近期一項研究發現在全球變暖的背景下,過去四十年極地渦旋的偏弱狀態越趨持續[2]。科學家認為由於北極海冰的縮減,暴露出來的海洋釋放更多熱量到大氣中,因而影響了大氣環流。透過「氣候—反射率」的回饋機制,北極海冰的縮減亦助長北極的暖化:較少海冰 -> 較深色的海洋暴露出來 -> 吸收更多太陽熱力 -> 海冰進一步減少。目前,北極的暖化速度是全球平均的兩倍。這個暖化速度的差異使極區與赤道之間的溫差減少,繼而減弱了極地渦旋和西風急流,使西風急流較為波動,有利北極冷空氣南侵(網誌:溫暖的北極.寒冷的大陸)。近期一項研究更指出,變暖的北極意味著美國東北部的冬季更冷和更大雪[3]。

進一步證明或推翻前述的理論需要更多研究,然而我們在氣候變化下卻不能再躭誤時間。2017年大氣中二氧化碳濃度達破紀錄的405.5 ppm並繼續上升,2018年的全球二氧化碳排放量勢將創新高。假如我們仍想達至巴黎協定的目標,碳排放必須顯著減少。正如聯合國《2018年排放差距報告》所指,假如要把全球升溫控制在2oC之內,巴黎氣候峰會達成的減排力度要增加至三倍左右;假如要把全球升溫控制在1.5oC之內,減排力度更必須增加至五倍。是時候提高我們對抗氣候變化的力度了。


李細明、岑富祥

參考:
[1] Bitterly cold extremes on a warming planet: Putting the Midwest’s late January record cold in perspective
https://www.climate.gov/news-features/blogs/beyond-data/bitterly-cold-extremes-warming-planet-putting-midwest%E2%80%99s-late-january

[2] Winter cold extremes linked to high-altitude polar vortex weakening
https://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/winter-cold-extremes-linked-to-high-altitude-polar-vortex-weakening

[3] Warm Arctic means colder, snowier winters in Northeastern U.S.
https://news.rutgers.edu/news/warm-arctic-means-colder-snowier-winters-northeastern-us-study-says/20180309


圖一

圖一      1901-2017年期間的暖化趨勢
(數據來源:美國太空總署)



圖二

圖二      一個穩定(左)和一個弱的(右)極地渦旋


  • 熱帶氣旋頭號幫兇:被低估危險的湧浪

  • 星期二, 2019年 1月 08日

相信大家對於山竹在2018年9月16日為香港所帶來的廣泛破壞仍記憶猶新,幸好當天香港並無死亡報告。根據天文台的記錄,包括山竹在內,在過去三次「十號風球」均沒有死亡報告。然而在2018年10月31日,當強烈熱帶風暴玉兔集結在香港東南面大約600公里,一號戒備信號正在生效時,一名青年在石澳滑浪,在怒海中不幸遇溺身亡。根據報章報導,自2000年至今有29人在熱帶氣旋警告生效期間死亡或失蹤。其中約百分之40的個案都與水上活動有關:八人當時在游泳、滑浪或潛水,三人在釣魚期間被大浪捲走,另外一人為休班消防員,嘗試拯救一名在大浪中遇溺的游泳者而不幸命送大海。

其實熱帶氣旋的危險不限於當風暴接近時所帶來的惡劣天氣(大風、狂風暴雨、風暴潮等),風暴距離本港數百公里外也可以導致傷亡。熱帶氣旋會在海面刮起大風,捲起巨浪,而這些浪可以傳播到很遠的地方。當這些海浪傳到遠處時,我們會稱它為湧浪。在風暴距離香港尚遠的時候,受其外圍下沉氣流影響,本港天氣通常風和日麗,容易令人失去戒心。由於湧浪的移動速度比熱帶氣旋快得多,當風暴仍在遠方,它所產生的湧浪可能已抵達香港。而更兇險的是,當湧浪進入淺水區時,它的高度會突然增加,出其不意地侵襲沿岸地區,對在岸邊或進行水上活動的人士構成威脅。因此,在熱帶氣旋警告生效期間,請大家不要掉以輕心,要留意天文台呼籲和湧浪信息,遠離岸邊及停止所有水上活動。

圖一

圖一      二零零零年至今在熱帶氣旋襲港期間死亡或失蹤的個案


圖二

圖二      湧浪可以對在岸邊或進行水上活動的人士構成威脅




許建忠 張思遠


參考資料:
李本瀅:不要玩命 !
https://www.weather.gov.hk/blog/b5/archives/00000033.htm
陳積祥:遠方颱風帶來的湧浪
https://www.weather.gov.hk/education/article_uc.htm?title=ele_00171
天文台短片:熱帶氣旋湧浪
https://youtu.be/F1n-jYKcD3g



  • 「最後冰帶」有記錄以來首次裂開

  • 星期五, 2018年 12月 14日

近年有關北極的新聞多得驚人,例如2017年北極陸地表面平均溫度是有記錄以來第二最高,2018年1月及2月北極海冰範圍分別是有記錄以來1月及2月最低;另外,格陵蘭北部「最後冰帶」今年亦首次裂開。

格陵蘭以北近岸海域有著非常古老及深厚的海冰,縱使在夏季該區海冰仍然不會融化。原先科學家相信這裡就是「最後冰帶」,意即在全球暖化下,北半球最後仍有海冰的地方。但今年2月及8月格陵蘭北部異常溫暖,令到「最後冰帶」兩度裂開1。媒體報導今年2月份「最後冰帶」裂開是有記錄以來首次出現(圖一)2,8月份再度裂開是十分不尋常。有專家形容情況「恐怖」,使科學家重新審視北極還有哪個區域最能抵受氣候變化的影響。

海冰的反光面大小是影響地球溫度的重要因素之一,海冰減少削弱了地球反射陽光的能力,令地球吸收更多熱力,加速冰雪的融化,造成惡性循環。有研究指出北極加速暖化可能對中緯度地區的天氣有深遠影響,引致該區經歷更長乾旱或熱浪3。另一方面,海冰不斷減少,預料在未來四十年北極熊的數量很可能會減少三成以上 (圖二)。北極海冰覆蓋一般在 9 月中旬會到達全年最低位,過去四十年9月份北極海冰平均覆蓋程度呈現顯著減少趨勢 (圖三) 。此外,北極非常古老的海冰亦幾乎完全消失 (圖四紅色部分)。若這個趨勢持續下去,到本世紀中夏季海冰將會在北冰洋消失。

海冰在維持地球溫度方面發揮著重要作用,現時全球平均溫度較工業化前水平上升約1oC,導致海平面上升、北極海冰減少及更多極端天氣。如果海冰不斷減少,氣候持續變暖,北極熊不會是唯一受害者。


岑富祥

圖一

圖一      2018年2月26日格陵蘭島北部海冰覆蓋揭開了(紅色橢圓型)
(相片來源:美國國家冰雪數據中心)


圖二

圖二      整個北極地區的北極熊面對越來越短的海冰季節。
(相片來源:Mario Hoppmann)


圖三

圖三      9月份北極海冰覆蓋程度顯著下降
(來源:美國國家冰雪數據中心)


圖四

圖四      北極非常古老的海冰幾乎完全消失。
(來源:美國國家冰雪數據中心)


參考:
1.      Unusually warm winter breaks up sea ice in the Arctic
https://climate.nasa.gov/news/2690/unusually-warm-winter-breaks-up-sea-ice-in-the-arctic/

2.      Thick Arctic sea ice off Greenland breaks up for first time on record
https://www.scmp.com/news/world/article/2160699/thick-arctic-sea-ice-greenland-breaks-first-time-record

3.      The influence of Arctic amplification on mid-latitude summer circulation
https://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/nice-sunny-days-can-grow-into-heat-waves-2013-and-wildfires-summer-weather-is-stalling