研究人員今天在《自然-地球科學》雜誌上報告稱，2003年炙烤歐洲和2010年襲擊俄羅斯的“超級熱浪”因土壤和大氣之間惡性反饋迴圈而加劇。乾燥的地面向地球表面附近的空氣中釋放了更多熱量，這一過程隨著時間的推移不斷重複，產生了破紀錄的高溫，導致農作物枯萎，森林燃燒，並奪走了數萬人的生命。
論文合著者、比利時根特大學的氣候水文學家迭戈·米拉萊斯說，如果沒有異常乾燥的地面和大氣最低層同時發生的異常高壓條件，極端、持續的熱浪就不會發生。
尋找此類事件觸發因素的氣候科學家已經確定，高壓大氣模式以及乾燥土壤和上升氣溫之間的反饋迴圈可能是罪魁禍首, 。但米拉萊斯和他的團隊透過分析更廣泛的資料，包括來自氣象氣球的溫度讀數以及熱浪發生前後採集的土壤溼度衛星測量資料，闡明瞭這些因素之間的相互作用。
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麻省理工學院（位於劍橋）的水文學家達拉·恩特卡比說，這項研究表明，土壤乾燥是超級熱浪加劇的關鍵環節。他補充說，這項工作“比之前的研究更好地剖析了這種現象”，展示了極端高溫事件的結構和演變。
熱得難以忍受
夏季熱浪發生在當高壓系統在一個地區停留並將熱量滯留在地面附近時。結果是晴朗的天空、少量降雨和嚴酷的高溫，直到系統移開，這可能需要幾天或幾周的時間。
超級熱浪的開始方式類似，但有一個關鍵區別：每次熱浪都始於土壤溼度低的地區。最初的熱量使土壤變得更加乾燥，然後將更多的熱量泵入上方的空氣中。受熱的地面空氣隨後上升到大氣邊界層——對流層的最低層——高度增加了一倍多，超過4公里，並形成了厚厚的熱毯。這個迴圈每天早晨重新開始。
米拉萊斯說：“熱量在夜間不會消散，所以你從前一天結束的地方開始。”
美國國家大氣研究中心（位於科羅拉多州博爾德）的氣候學家凱文·特倫伯斯說，這項工作可以加強氣候建模人員描繪土壤溼度和植被與大氣相互作用方式的努力。
但這項研究並沒有講述全部情況。由於它側重於區域性現象，因此該分析無法完全解釋為什麼高壓穹頂在歐洲和俄羅斯事件中在一個地方停滯如此之久。它也沒有解決氣候變化是否會使超級熱浪更加頻繁或更加強烈的問題。
其他研究表明，未來幾年，這種規模的致命熱浪發生的可能性將增加5-10倍。米拉萊斯說：“如果我們預計未來會有更多幹燥的夏季，我們將更容易受到更多超級熱浪的影響。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2014年4月20日首次發表。