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第1章 热浪成因探秘太阳神的报复(1)

太阳火辣辣地照耀着大地,地面像火海一般,高温一浪接一浪地袭来——酷热难耐,老天这是怎么啦?

高温热浪,是地球上一种比较常见的气象灾害。热浪正如其名,就好比海浪一样,一波接一波地送来让人难以忍受的高温空气。当热浪长时间笼罩大地时,人类的生产和生活都会受到严重影响,有时甚至会出现热死人的现象。

太阳神的报复

让我们先来看一个古希腊的神话传说。

在古希腊神话中,太阳神名叫阿波罗,他是天帝宙斯与暗夜女神勒托的私生子。据说勒托怀孕之后,宙斯的老婆——天后赫拉很不高兴。这位喜欢吃醋的女人自己没有生儿子,所以对勒托的怀孕十分嫉妒,眼看勒托的肚子一天天大了起来,她心里又着急又愤怒,因为一旦勒托为宙斯生下长子,那她天后的地位就会受到威胁。有一天,趁宙斯外出办事之机,赫拉将即将临盆的勒托赶出了天庭,并严令大地神尼俄柏,不准勒托在大地上分娩。尼俄柏是一个阴险狡诈、只知道拍马屁的小人,他对赫拉唯命是从,对勒托则毫不留情,根本不让她在陆地上停留片刻。

勒托痛苦万分,因为找不到地方生产,她不得不在大海上四处奔波。眼看分娩的时间越来越近,如果还找不到地方,那么勒托的孩子生出来后,就会掉进大海淹死。这时,有一个叫阿斯忒里亚的神仙实在看不过去了,他挺身而出,将身体化成了一座小岛。勒托终于有了生产的地方。而海神波塞冬也很给力,他在海底升起四根金刚石巨柱,将这座浮岛固定了下来。在这个稳固的岛屿上,勒托先是生下了女儿阿耳忒弥斯,紧接着又生下了儿子阿波罗。

阿波罗是一位集光源与力量于一体的大神,传说他降生时,天空发出了万丈金光,整个天地为之震撼。他一生出来,眉心便嵌着一颗耀眼的太阳。阿波罗的降生惊动了天庭,他们母子三人很快被天帝宙斯接了回去。长大后,姐姐阿耳忒弥斯被封为了狩猎女神,而勇猛刚强、浑身散发光明的阿波罗则被封为了太阳神。他每天驾驶太阳战车从天空驶过,将光明和温暖传播给大地。不过,由于大地之神尼俄柏曾经羞辱过勒托,阿波罗和姐姐阿耳忒弥斯为此愤愤不平。虽然后来姐弟联手杀死了尼俄柏的子女,但阿波罗仍不解气,为了报复尼俄柏,他有时故意释放出更多的太阳光焰射向大地,每每此时,大地便被高温和热浪笼罩,变得无比炎热。

印度神话中的太阳神名叫苏里耶,他是天父神特尤斯之子。苏里耶是一位拥有金色毛发和手臂的英俊男子,他每天乘坐由七匹马拉动的战车巡视天空。有一天黄昏,苏里耶将战车从天空徐徐降落到大地,在恒河边洗战马。恒河河神嫉妒苏里耶的英俊外表,他突然发动洪水,苏里耶猝不及防,差点被卷入河中。重新回到天空后,苏里耶怀恨在心,为了报复河神,他故意让战车发出大量的光和热,企图烤干恒河。每当此时,地面上便高温连连,热浪滚滚。

中国的神话传说则是另一回事。据说上古时,黄帝和蚩尤在中原一带大战。蚩尤被打败后,请来天上的风伯和雨师助战。风伯掀起狂风,雨师下起暴雨,地面上洪水滔天,黄帝的军队损失惨重。为了消除狂风暴雨,黄帝从天上请来风伯和雨师的克星——女魃。女魃是天帝的女儿,她像一团熊熊燃烧的大火,走到哪里,哪里就会变得又干又热。她在两军阵前一走,天空中立时滴雨全无,地面上的洪水也被烈日烤得无影无踪。风伯和雨师一见,吓得逃之夭夭,黄帝的军队乘机发动攻击,打败了蚩尤军队,并将蚩尤杀死。但女魃因为私自下界,惹恼了天帝,她从此再也不能回到天上去了。女魃在大地住下来后,没想到却给人类带来了灾难:因为她其旱无比,所居之处和所经过的地方滴雨不下,使得大地高温不断,因此人们愤恨地把她称为“旱魃”。

从以上的这些传说可以得出一个结论:不管是外国神话还是中国神话,都把高温热浪的原因归结到天上,即太阳是根本源头,因为地球上的热量都来自于太阳,地球上出现酷热,太阳负有不可推卸的责任。

地球发烧确实是太阳的责任吗?

高温热浪的定义

要弄清地球发烧的原因,咱们得先明白高温热浪的定义。

目前国际上还没有一个统一而明确的高温热浪标准。世界气象组织建议高温热浪的标准为:日最高气温高于32℃,且持续3天以上。中国一般把日最高气温达到或超过35℃时称为高温,连续数天(3天以上)的高温天气过程称之为高温热浪(或称之为高温酷暑)。荷兰皇家气象研究所的标准为:日最高气温高于25℃,且持续5天以上,其中至少有3天最高气温高于30℃。

美国、加拿大、以色列等国家的气象部门在发布高温警报时,要综合考虑受温度和相对湿度影响的热指数(也称显温)。例如美国发布高温预警的标准是:当白天热指数连续2天有3小时超过40.5℃,或者预计热指数在任一时间超过46.5℃,便发布高温警报。德国科学家则基于人体热量平衡模型,制定了人体体感温度指标。专家研究发现,当人体生理等效温度超过41℃时,热死亡率会显着上升,因此德国以人体生理等效温度大于41℃为高温热浪预警标准。

由于人体对冷热的感觉不仅取决于气温,还与空气湿度、风速、太阳热辐射等有关,因此不同气象条件下的高温天气,其相应的特征也不尽相同。高温热浪通常分为干热型和闷热型两种类型。干热型高温指气温极高、太阳辐射强而且空气湿度小的高温,这天种天气在夏季的中国北方地区,如新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、北京、天津、石家庄等地经常出现。闷热型高温虽然气温并不太高(相对而言),但空气湿度大,因此人体感觉十分闷热,由于出现这种天气时,人感觉就像在桑拿浴室里蒸桑拿一样,所以又称“桑拿天”。这种天气在中国沿海及长江中下游,以及华南等地经常出现。

揪出高温热浪真凶

地球发烧的原因到底是什么呢?下面,咱们一点一点地去分析。

太阳真的有责任吗?

现在,咱们来分析太阳该不该对地球发烧负责。太阳是一个巨大无比的火球,它每时每刻都在发光发热,其中有22亿分之一的能量辐射到地球,成为地球上光和热的主要来源。这个大火球看上去很平静,但实际上它无时无刻不在发生剧烈的活动。

4000年前,古时候的中国人通过肉眼观察,看到了太阳上有一只乌鸦,这只乌鸦长着3条腿,因此,在中国古代有时也把太阳称为“金乌”。后来,西方科学家通过光学望远镜观测太阳,发现这3条腿的乌鸦其实就是太阳表面的黑色斑点,并给它们取名为太阳黑子。太阳黑子是怎么形成的呢?原来,黑子是太阳光球层物质剧烈运动而形成的局部强磁场区域,因为这些区域的温度相对较低,因此看起来显得较黑。科学研究发现,在太阳黑子活动的高峰期,太阳会发射大量的高能粒子流与X射线,引起地球磁暴现象,导致气候异常,使地球上微生物大量繁殖,从而为流行疾病提供温床。一位瑞士天文学家还发现,太阳黑子多的时候,地球上的气候比较干燥,而黑子少的时候则暴雨成灾。

除了太阳黑子,在太阳能量高度集中释放时,还会产生一种现象——耀斑。太阳耀斑也叫色球爆发,它是日面上(常在黑子群上空)迅速发展的闪耀亮斑,其寿命一般在几分钟到数小时甚至几十小时。别看耀斑只是一个亮点,但它一旦出现,那就是一次惊天动地的大爆发。它释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹爆炸释放的能量。而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放10的25次幂焦耳的巨大能量。

耀斑对地球空间环境会造成很大影响。当耀斑辐射来到地球附近时,会与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。耀斑发射的高能带电粒子流还会与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。此外,耀斑对气象和水文等也有着不同程度的直接或间接影响。

不过,太阳黑子和耀斑活动是否与地球上的高温天气有关,目前仍没有相关证据支持,科学家们还在进一步的探索之中——从这点来说,太阳的嫌疑仍然存在,但很显然,它应该不是地球上高温天气的罪魁祸首。

揪出真凶

既然太阳不是罪魁祸首,那么问题便是出在地球自身上了?

我们都知道,地球上不同的区域接受到的太阳热能都不尽相同。地球上的五个温度带,便是根据太阳辐射情况不同而划分的:一年当中,太阳直射点总是在北纬23°26′和南纬23°26′之间来回移动,这个地区获得的太阳光热是全球最多的,称为热带;南极圈以南、北极圈以北地区得到的太阳热量极少,气温很低,称为南寒带和北寒带;南北回归线到南北极圈之间的地区,得到的光热介于热带和寒带之间,气温较适中,一年四季分明,称为北温带和南温带。

从地球五带的划分,我们不难看出,地球上最热的地方应该在热带。在全世界范围内,一些位于热带、副热带的地区和国家确实比较容易受到热浪的袭击,像印度、巴基斯坦等国就是典型的高温热浪灾害频发地区,每年都有数千人因热浪袭击而致死。近年来,中国、欧洲、美国、日本等原本较凉爽的中高纬度地区,天气也日趋炎热,极端高温事件增多,逐渐成为新的高温频发地区。这又是怎么回事呢?

原因很简单,中高纬度地区出现的高温热浪,是由于热带洋面上生成的暖气团向北输送造成的。以中国为例,气象学家认为,尽管造成中国持续高温天气的原因很复杂,但副热带高气压系统无疑是高温天气持续出现的直接原因。

00副热带高压也简称为副高,这是一个全球性的暖性高压带,它位于热带和温带间(纬度20°-35°),对中、高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量的输送和平衡起着重要的作用,也就是说,低纬度地区洋面上产生的大量热能和水汽,都通过它带往中、高纬度地区——从本质上说,副高还是一个做好事的红娘哩,不过,有时副高在完成红娘的角色后,会迟迟赖在新郎家中。当它长时间赖着不走时,所控制地区便会出现持续性的晴热高温天气,并造成该地区干旱。如2006年中国的四川和重庆出现了百年一遇的特大干旱,其罪魁祸首便是副高。这一年,副高不请自来,它的脑袋从太平洋一直伸到了重庆和川东上空,并赖在那里久久不肯离去。在它的强大统治下,“雨神”竟不敢降下半滴雨来。所以说,副高如果出现异常,长期在一个地方待着不动时,高温热浪天气就会光临了。

另外,大陆性的暖气团也能制造高温热浪。这种暖气团是陆地被太阳照射后生成的,在它的控制下,一些内陆地区也会出现滚滚热浪。

幕后黑手

虽然揪出了造成高温热浪的真凶(即副高),但有科学家指出,其实幕后还有操纵和指使者,这个黑手便是近年来我们频频听到的一个词语——全球变暖。

全球变暖指的是全球平均气温升高的现象。近100多年来,全球平均气温经历了“冷→暖→冷→暖”四次波动,总的来看气温为上升趋势,特别是二十世纪八十年代后,全球气温明显上升。据统计,1981-1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。科学家分析,导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的穿透性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的温室效应,从而导致全球变暖。

科学研究还表明,全球变暖正在通过影响包括副高在内的大气环流特征,从而改变一些极端天气事件的强度和发生频率。在全球变暖的大背景下,今后一些极端天气事件,包括高温热浪这样的灾害性天气会有增多的趋势。

那些热浪的帮凶

在全球变暖的操纵下,副高固然是高温热浪的罪魁祸首,但一些帮凶也起着至关重要的作用。

下面,就让我们来一一认识这些帮凶。

厄尔尼诺

现代科学家们通过多年的研究,发现大范围的高温干旱与一种神秘的现象——厄尔尼诺密不可分。

厄尔尼落,就是位于近赤道东太平洋秘鲁洋流冷水域的水温反常升高的现象。在南美洲的西海岸,有一条名叫秘鲁的洋流像带子一般环绕着长长的海岸线。在降水正常的年份里,这条洋流温度比较低,它不但孕育了大量的浮游生物,吸引了数以亿计的鱼来这里进食和繁殖,而且平衡着沿岸国家的降水和温度,使得大地风调雨顺,五谷丰登。不过,这条温柔的洋流却有一个难对付的敌人——东太平洋上空的反气旋。反气旋有一支强大的热带信风部队,一般情况下,热带信风是从太平洋的东面向西面吹,并且风中包含了大量水汽,这些水汽为大地送来了充沛的降雨。当反气旋开始攻击秘鲁洋流时,它就会向西太平洋方向移动,并带领信风由西向东吹,并推动海水上层的暖洋流覆盖秘鲁冷洋流。在反气旋的疯狂攻击下,秘鲁冷洋流的温度往往会猛升3℃-6℃。这就是厄尔尼诺现象。

厄尔尼诺现象出现后,一般都会持续几个月,它严重扰乱正常气候,并可能带来高温干旱、飓风等重大自然灾害。如1983年厄尔尼诺现象出现时,全球气候都出现了异常,澳洲和印度尼西亚遭到了严重高温干旱的折磨,而一些国家却遭受了飓风的恣意袭击。2010年印度、欧洲等地出现了可怕的高温热浪,造成上千人死亡,据分析,这年的高温灾难,厄尔尼诺也难辞其咎。

焚风和干热风

2009年2月12日下午,四川省筠连县发生了一件怪事:一股神秘的怪风铺天盖地狂吹不止,风吹在人身上,不但不觉得凉快,反而让人感觉热乎乎的。怪风吹过之后,筠连县的气温在一小时之内狂升10℃,从下午16时的26℃,一下升到了17时的36℃。2月的初春天气,竟然酷热如炎炎夏日!异常高温使当地出现了森林火情,并引起了人们的恐慌。后来经气象专家分析,确定这是一个叫焚风的家伙干的坏事。

焚风,顾名思义是一种又干又热的风。焚风在世界上很多山区都能见到,尤以欧洲的阿尔卑斯山、美洲的落基山、亚欧大陆的高加索最为有名。阿尔卑斯山脉在刮焚风的日子里,白天温度可突然升高20℃以上,初春的天气会变得像盛夏一样,不仅非常炎热,而且十分干燥,导致森林火灾不断发生。强烈的焚风吹起来,能使树木的叶片焦枯,土地龟裂,造成严重旱灾。在中国,焚风也到处可见,如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、大小兴安岭、太行山下、皖南山区等都能见到其踪迹。

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