6月上旬，正當華南迎來強烈的“龍舟水”的同時，北方的河南、山東遭遇了高溫少雨天氣，雖然在幾天后的降水緩解了部分旱情，但是在6月中旬，高溫天氣又依次席卷了新疆、內(nèi)蒙、河南和山東等地。

進入7月以來，高溫天氣逐漸向華東和四川盆地轉(zhuǎn)移，而新疆、內(nèi)蒙古西部和甘肅河西等地延續(xù)了高溫。在超過500萬平方公里的土地上，大約9億人經(jīng)受了超過30天的高溫天氣。國家氣候中心稱，在此次高溫過程中，全國有76個國家氣象站的最高氣溫突破歷史極值。

造成我國最近高溫天氣的幕后推手，乃是位于北方的西風帶和位于南方的副熱帶高壓，兩者相互作用下的大氣環(huán)流變化，決定了當?shù)氐慕邓透邷亍?/span>

比如6月中旬，產(chǎn)生于西風帶波動的東北冷渦為華北帶來降水，同時壓制住了原本要北跳的副高，使其滯留在南海之上，華南地區(qū)承受了本應在江淮地區(qū)的雨水，而受到高壓脊控制的河南山東則形成高溫。

到了7月，副高北移，江淮地區(qū)在其控制下迎來酷熱，而副高北側(cè)的降水，迅速緩解了河南山東的炎熱天氣。

我們再將視野放大，會發(fā)現(xiàn)過去一個多月內(nèi)，北半球都是如此的炎熱。

北半球同此涼熱

在歐洲，6月中旬熱浪來襲，13日西班牙中部和南部最高氣溫突破40℃；18日，法國多地高溫記錄被打破，70多個省發(fā)布高溫警報。7月中旬以來歐洲再次被熱浪侵襲，14日葡萄牙最高氣溫沖到47℃，逼近全歐洲的歷史極值。沒裝空調(diào)的英國民眾也不得不面對40℃高溫。

在北美，6月13日，美國多個城市刷新了高溫記錄，全美超過三分之一的人口受到影響。熱浪在7月初再次來襲，美國中部和西南部多個城市打破高溫記錄，有的甚至比最高溫度高出6℃之多。

怕的不是某一天特別熱，而是一天更比一天熱，且持續(xù)▼

中國、歐洲和北美的天氣都與西風帶密切相關(guān)，比如6月中旬，劇烈彎曲的西風帶上分裂出名為“切斷低壓”的天氣系統(tǒng)。

一般來說“切斷低壓”直接控制的區(qū)域會出現(xiàn)云雨天氣，降水的同時也會影響周圍的天氣系統(tǒng)，比如東北冷渦在7月中旬的幾天內(nèi)，一邊為我國東北和華北帶來降雨，一邊通過壓制副熱帶高壓而緩解了南方熱浪。

7月15日500hP風場下的東北冷渦給東北大幅降溫，遼寧多地更是發(fā)生了短時強降水、大風、冰雹等強對流天氣▼

但是“切斷低壓”的位置非常要緊，比如在歐洲，“切斷低壓”長時間待在伊比利亞半島以西的洋面上。旁邊的陸地則被不斷加強的高壓脊控制，所以晴朗少雨。

更嚴重的是，“切斷低壓”會像發(fā)動機一樣源源不斷地將北非炎熱的空氣拉向北方。西歐地區(qū)自然會溫度飆升。7月中旬“切斷低壓”和高壓脊的模式和6月如出一轍，西歐也再次迎來熱浪。

而在美國那邊，6月中旬和7月以來，西風帶波動形成的高壓脊控制著美國大部。持續(xù)的晴朗天氣讓高溫迅速發(fā)展開來。

6月17日500hPa下可以清楚地看到高壓脊▼

7月16日美國500mb高度等高線▼

在北美、歐洲和東亞的熱浪中，我們都發(fā)現(xiàn)了這樣的事實，不同地方的副熱帶高壓都急著為局地帶來高溫酷暑，但是迅速變化的西風帶在波動中有時壓制了副熱帶高壓的活動，讓人們在酷暑間享受短暫的清涼，有時卻助紂為虐，加劇了高溫天氣。

今年7月9日英國刷新了有史以來的最高溫度，不久之后又發(fā)布了有史以來的第一個極端高溫紅色警報，很多人享受不到吹空調(diào)的快樂，只能玩水了

另一方面，在相近的時間內(nèi)北半球多地遭遇高溫并非偶然，其原因就暗藏在廣闊的副熱帶高壓帶和蜿蜒的西風帶上。

副熱帶高壓帶環(huán)繞北半球

在南北半球的副熱帶，存在著氣壓的相對高值區(qū)域，被稱為“副熱帶高壓帶”，其直接控制區(qū)往往是晴朗少雨的天氣，由于地中海、青藏高原和落基山脈這三個地區(qū)很難被副高控制，所以北半球的副高被分割為北大西洋副高壓帶、伊朗高壓和北太平洋副高壓帶。

在我局之前的做的視頻里介紹過“西太平洋副熱帶高壓帶”，對我國季風氣候的影響，比如西太副高的位置決定了中國主雨帶的位置。

伊朗高壓離我國較遠，但是在夏季會加強并向東延伸影響青藏高原和云貴高原的降水。

北大西洋高壓中心在冬季常在亞速爾群島附近，稱作亞速爾高壓，靠近歐洲，更多影響歐洲的冬季降水。夏季則常在百慕大群島附近，稱作百慕大高壓，靠近北美，更多影響北美的天氣過程。

在最近一段時間，“伊朗高壓”和“西太副高”克服了青藏高原的阻擋而連通，同時“太平洋副高”和“大西洋副高”也克服了落基山脈的阻擋而連通，環(huán)繞北半球的副熱帶高壓帶真正形成。除了范圍擴大以外，強度也較往年偏強。

副高直接控制下的大氣盛行下沉氣流，而中上層大氣下沉會造成下層大氣的增溫，再加上持續(xù)晴朗天氣下太陽的炙烤，北半球大陸區(qū)域就形成了廣泛的高溫天氣。

幾大高壓通力合作，團團包圍出一個高溫圈▼

另一只大手：西風帶波動

這次副熱帶高壓帶的打通和加強，為北半球熱浪提供了背景條件，但此外還有一只大手，對這一背景不斷調(diào)整修飾，這就是盛行西風帶。

赤道的炎熱和極地的寒冷之間的溫度差，導致高空的空氣從赤道流向極地，并在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下造就了強勁的西風走廊，氣體以110km/h（相當于30.6m/s）的速度繞行整個地球。這條西風帶并不總是平直的，常常受到高大山脈的阻擋和南北冷暖空氣的入侵而南北波動，實際上呈現(xiàn)為一條蜿蜒曲折的風帶。

西風帶的波動看上去雜亂無章，時而劇烈，時而平緩，時而寬廣，時而零碎。如美國貫穿南北的大槽大脊，如西歐沿岸由于劇烈抖動分裂出的切斷低壓，又如深入我國東北的冷渦系統(tǒng)，不論什么樣的波動都會對當?shù)靥鞖庠斐娠@著影響。因此我們有必要了解，這些波動的形成及其規(guī)律。

這里我們可以將西風帶上的波動進行分解，在不同的尺度上討論問題。短波生命周期較短，移動較快，長波則生命周期較長，移動相對緩慢，一般對氣壓圖做5天-10天的平均，就就可以看到，西風帶波動中時間和空間尺度較小和較大的兩部分，這其中長波尤其重要。

西風帶長波產(chǎn)生的大槽大脊的強弱和移動，很大程度上決定了北半球的天氣。一般來說，槽前對應著大范圍的輻合上升運動和云雨天氣區(qū)，槽后脊前則對應著大范圍的輻散下沉運動和晴朗天氣區(qū)。短波的變化比較迅速，其生成也難以捉摸，它可以疊加在長波上造成槽和脊的加深或減弱。

盤桓在北半球上空的西風帶除了有局地影響外，對北半球整體也有同步影響。當西風帶南北溫差較弱時，西風帶整體趨于較平直狀態(tài)，此時南北熱量交換少，南北差異就會增大；當溫差過大時，熱量就需要在南北方向上交換才能達到平衡，西風帶因此發(fā)展為大型擾動，形成大槽大脊，直到熱量交換再次減小南北溫差，西風帶將再次趨于平直。

這就造成了北半球不同經(jīng)度上相隔幾千甚至幾萬公里會同步產(chǎn)生熱浪和洪水。今年6月份東亞、歐洲和北美地區(qū)同時發(fā)生的熱浪就和這個機制相關(guān)。類似的，2018年夏天北美、西歐和里海地區(qū)發(fā)生熱浪，東南歐和日本同時發(fā)生了暴雨，也跟西風帶波動結(jié)構(gòu)相關(guān)。

研究表明，一些常常出現(xiàn)的西風帶波動結(jié)構(gòu)對于重要產(chǎn)糧區(qū)具有重要影響，其導致的高溫干旱會對全球糧食安全構(gòu)成威脅，例如，以5個或7個波環(huán)繞北半球的西風帶波動結(jié)構(gòu)持續(xù)兩周或更長時間時，全球作物產(chǎn)量將下降4%，區(qū)域產(chǎn)量下降高達11%。

西風帶特定形態(tài)的波動，會造成北半球多地同時出現(xiàn)高溫干旱天氣

全球變暖

進入21世紀以來的2003年、2013年和2017年我國都出現(xiàn)了大范圍持續(xù)高溫事件，同期，北半球夏季高溫熱浪事件日漸頻繁，中國氣象局表示，全球變暖是高溫熱浪事件頻發(fā)的根本原因。國家氣候中心表示，今年6月，全球平均氣溫較常年偏高約0.4℃，為1979年以來最高，全球變暖是北半球高溫熱浪事件頻發(fā)的氣候大背景。

你正在度過的很可能是接下來的人生中最涼快的一年▼

一方面，通過樸素的理解，在全球平均升溫的條件下，熱浪應當更容易發(fā)生，具有更高的溫度，持續(xù)更長的時間。

事實也的確如此，聯(lián)合國政府間氣候變化委員會第六次評估報告指出，2011-2020年十年間平均的全球平均氣溫比1850-1900年平均值上升了1.09℃，陸地溫度上升更明顯，為1.59℃。

與此同時，1950年以來，基本可以肯定在全球幾乎所有陸地區(qū)域熱浪發(fā)生的頻率、強度和持續(xù)時間都在增加。2014年發(fā)布的第五次評估報告已經(jīng)指出了熱浪事件的變化，這8年里科學家們獲得了更加豐富的資料，采用了更加可靠的方法，而這一結(jié)論的可信度也得到提高。

另一方面，全球變暖使氣候越發(fā)不穩(wěn)定，氣候系統(tǒng)正在經(jīng)歷復雜的變化。這意味著全球變暖將通過改變大氣、海洋環(huán)流和地表狀態(tài)等間接方式影響北半球的高溫天氣。副熱帶高壓帶和西風帶波動作為造成高溫熱浪的推手，也會在氣候變化中發(fā)生改變。

有研究表明，近年來西風帶的波動更加劇烈，增加了北美西部和中亞的熱浪、北美東部的寒潮、北美中部、歐洲和中亞的干旱以及西亞多雨期發(fā)生的概率。

全球化以來的世界被連為一個整體，“當?shù)亍钡淖兓ㄟ^國際貿(mào)易會影響每一個全球市場中的“遠方”，就如烏克蘭戰(zhàn)爭會影響歐美的能源使用和發(fā)展中國家的糧食安全。

而頭頂?shù)拇髿鈱釉谡Q生之初就將全球每一個角落相連，大洋彼岸和大陸對岸的“遠方”的晴雨冷暖和“當?shù)亍钡娘L云變化緊密相連，環(huán)繞地球的5000多顆衛(wèi)星和互聯(lián)互通的高速信息網(wǎng)絡為我們提供了理解這些關(guān)聯(lián)的客觀條件。

毫無疑問，作為現(xiàn)代人我們應該從更高和更全面的視角認識氣候和天氣的變化，畢竟，這個世界的真相遠比我們個人的眼界更巨大。

本文作者：小凱，來源：地球知識局，原文標題：《這次超級高溫背后的地理原理，比你想的更深刻》