科学家解释为什么地球南北两极气候变化好似“跷跷板”

    科学家提出新解释：为什么地球南北两极气候变化好似“跷跷板”？

   新华网上海３月１２日电（记者张建松）南北极好像是安装在地球南北两端的“冷凝器”，在全球气候变化中起着极其重要作用。科学家在一项研究中提出新解释：为什么近６０年来地球南北两极存在相反的、好似“跷跷板”的气候变化？

    近几十年来，许多科学家都从不同的研究角度注意到地球南北两极呈现相反的气候变化，北极地区显著变暖，南极和南大洋则大范围变冷，地球南北两极存在相反的、好似“跷跷板”的气候变化。

    对于这一现象，国外科学家曾提出与“大洋传送带”假说有关的“经向环流”理论。认为大西洋经向环流从南半球向北半球输送热量，这支环流的加强将使得北半球高纬变暖，南半球高纬变冷；反之，则北半球高纬变冷，南半球高纬变暖。反映全球气候变暖的科幻片《后天》就是运用这一科学理论。

    不过，由南京信息工程大学极地气候系统与全球变化实验室主任王召民教授、管兆勇教授，中国极地研究中心副主任孙波研究员以及美国、英国科学家合作进行的一项最新研究，认为没有证据表明南北两极好似“跷跷板”的气候变化是由大西洋经向环流的变化引起。

    通过深入分析南半球西风带与南半球高纬海表温度的相互关系，课题组认为，南半球西风带的变化在南半球气候变化中起主导作用，对全球气候变化有重要影响。南半球西风带减弱时，高纬海表的温度升高；而南半球西风带加强时，高纬海表的温度下降。

    “南半球西风带的加强或减弱，可引起南大洋表层冷埃克曼流的加强或减弱，也可增加或减少海表海盐气溶胶的释放，并进而导致云反射太阳辐射的增加或减少，从而导致南半球高纬变冷或变暖。”王召民解释说。

    那么，南半球西风带变化的原因又是什么？王召民课题组通过进一步研究，首次发现北半球和赤道区域热力状态的变化是引起南半球西风带变化的主要原因。通过赤道区域存在的“大气深对流”活动，赤道区域海表温度的下降或升高，可引起赤道对流层上层更大的温度下降或升高，有效地改变南半球对流层上层（或平流层下层）“赤道－极地”之间的温度梯度，从而导致南半球西风带的变化。

    “在全球气候变化中，地球南北两极的‘跷跷板’并不是均衡的。由于北半球比南半球有更多的陆地，北半球的温度变化更大，在全球气候变化中起着支配作用。”王召民说，“科学研究已经表明，上个世纪四十年代至七十年代，主要由于人类活动排放气溶胶的影响，北半球表面出现半球尺度的变冷；上个世纪七十年代以后，主要由于大气温室气体增加的影响，北半球表面则出现半球尺度的变暖，这些变化都显著地影响了南半球和南极的气候变化。”

    这一研究结果还对解释上个世纪七十年代末以来南极上空臭氧洞的形成有重要意义。课题组认为：北半球和赤道区域的增温，使得南半球西风带加强，从而使得大气向南极热量的输送减少，导致南极大陆上空平流层低层显著降温，为南极臭氧洞的形成提供了必要的、低于零下８０摄氏度的低温条件。“南极臭氧洞的形成不仅与人类工业活动排放的氯化物有关，也是全球气候变暖所造成的。”王召民说。

    １０日，这一研究相关论文在线发表在国际权威期刊ＮＡＴＵＲＥＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣＲＥＰＯＲＴＳ。业内专家认为，这项最新解释与传统认识有很大不同，为进一步研究全球气候变化开拓了思路，具有重要启发意义。