在過去的幾天里，北京的的降雨量已經超過全年平均降雨量。30 條鮮活的生命逝去，31 條道路損毀，136 個村莊斷電，1825 個基站斷網，市郊鐵路停運……人們不禁驚詫：讓一座現代化超級大都市發(fā)生這種情況，這暴雨該有多強烈！

但是事情已經發(fā)生，我們就不得不思考，這場暴雨，到底是“千年一遇”的天災，還是在全球氣候異常頻發(fā)的大背景下，可能成為越來越頻繁的常態(tài)？

要理解北京的這次暴雨，以及更廣泛的全球極端天氣現象的成因，我們首先要搞清楚一個核心概念：什么是極端天氣？

很多人可能覺得極端天氣就是“罕見天氣”或者“異常天氣”，比如百年一遇的洪水，十年一遇的干旱。這種理解其實不太準確。舉個例子，如果北京在七八月份突然變得涼爽宜人，從氣象數據上來看，也可能是百年不遇的現象，但因為它帶來了舒適，沒有造成破壞，我們通常不會把它稱為極端天氣。

更準確地說，我們關注的極端天氣，往往指的是那些具有顯著破壞力或潛在災害性的天氣事件。即便某種天氣現象可能在某個區(qū)域經常發(fā)生，但如果它的強度、持續(xù)時間或影響范圍能夠造成嚴重的經濟損失、人員傷亡或生態(tài)破壞，那么它就屬于極端天氣范疇。

所以，**極端天氣更側重于其災害性而非單純的罕見性。**對于災害性的極端天氣而言，變成常態(tài)比千年一遇要可怕得多。

暴雨因何而起？

暴雨的成因其實是相對清晰的，它可以用克勞修斯-克拉佩龍方程來解釋。這個方程告訴我們，空氣的溫度越高，它能夠容納的水蒸氣就越多。粗略地講，溫度每升高 1 攝氏度，空氣中能容納的水蒸氣就會增加大約 7%。我們身邊的大氣就像一個水庫，氣溫越高，水庫的容量也就越大。當大氣中的水汽含量達到飽和后，稍微遇到擾動，就會讓水迅速凝結然后掉下來，這就是人人都熟悉的雷陣雨。冷空氣、地形抬升、遇到凝結核，這條都是讓降雨發(fā)生的條件。如果條件合適，空氣中的水分會出現崩塌式的連鎖反應，然后產生非常強烈的降雨。

簡單計算一下就可以知道，30℃ 的時候，每立方米空氣中可以儲存 30.4 克水，如果氣溫上升到 40℃，儲水量就會暴漲到 51 克/立方米。如果按照飽和含水量 51 克/立方米，積雨云云層厚度 10 公里計算，如果這些水全部落下來，將會形成 510 毫米的降雨量（北京的平均年降水量是 600 毫米），這個模型雖然粗糙，但與本次北京暴雨的數據非常吻合。

所以，氣溫升高是導致極端降雨事件增加的重要原因之一，因為它為降水提供了更充沛的彈藥。

為何氣溫那么高？

所以，新的問題產生了，為什么氣溫會升高呢？

簡單回答，當然是全球變暖引起了氣溫的持續(xù)升高。但是很顯然，這個解釋沒有說服力，因為全球變暖這四個字，我們早就聽麻了。

大家普遍知道，全球平均氣溫在上升。但很多人會疑惑，自工業(yè)革命以來，全球平均氣溫也只上升了 1 攝氏度多一點，為什么我們卻感覺局部地區(qū)，尤其是夏天，會變得異常炎熱，甚至刷新歷史紀錄的高溫頻頻出現呢？

這里就涉及到一個關鍵點：全球平均氣溫的上升其實并不是均勻的。平均氣溫上升 1℃ 多一點，這并不是一個監(jiān)測到的數據，這是通過統(tǒng)計全球各地各個季節(jié)的大量氣溫數據，進行平均后得到的結果。而平均之前的那些數據，表現出的是極端不均衡的混亂狀態(tài)。

你以為的全球升溫，是夏天變熱，冬天變暖。其實真實的天氣數據是，一些地區(qū)變得夏天極熱，另一些地區(qū)變得冬天極寒，甚至有一些地區(qū)囊括了夏天極熱和冬天極寒。“全球平均氣溫緩慢上升”的表達方式真的給了很多人誤解，這就好像一個飽經戰(zhàn)亂的國家里，有人一夜暴富，還有大量難民流落街頭，但新聞里的報道說的卻是“人均可支配收入緩步上漲”一樣可笑。并非全球變暖引發(fā)了極端天氣，而是全球極端天氣頻發(fā)的統(tǒng)計學規(guī)律，恰恰是全球變暖的直接體現。

極端天氣的成因

極端天氣的本質是熱量分布的不均衡，而造成熱量分布不均衡的原因主要有以下幾個：

01 熱容量和水循環(huán)變化：

地球上不同的物質，如陸地、海洋和大氣，它們吸收和釋放熱量的能力，也就是熱容量，是有很大差異的。陸地升溫和降溫都比海洋快。在全球變暖的大背景下，陸地升溫更快，導致海陸溫差加大。同時，全球變暖也改變了水循環(huán)，一些區(qū)域變得更干旱，另一些區(qū)域則降水增多。干旱地區(qū)由于缺乏水分蒸發(fā)散熱，地表更容易升溫，導致白天的極端高溫；而多雨地區(qū)則可能因為水汽充足，在特定條件下形成極端降雨。

02 大氣保溫層的變化：

二氧化碳等溫室氣體就像給地球蓋上了一層棉被，阻礙了地表熱量的散失。這層“棉被”使得夜晚氣溫下降變緩，導致最低氣溫升高。但同時，它也改變了大氣環(huán)流模式。一些研究指出，這種“保溫層”的變化，可能導致局部區(qū)域的白天熱量積聚更多，夜間散熱又不充分，從而加劇了高溫的持續(xù)性。

03 云量和日照水平的變化：

云層對地表溫度有顯著影響。白天的云層可以反射太陽輻射，起到降溫作用；夜晚的云層則能阻礙地表熱量散失，起到保溫作用。氣候變化可能影響云的形成和分布，導致某些區(qū)域日照時間增長，從而加劇白天的熱量積累。

04 城市熱島效應：

這一點在城市地區(qū)尤為明顯。鋼筋水泥的建筑物、柏油馬路等城市建材比自然地表吸收和儲存更多的太陽熱量。同時，城市中大量的空調、車輛等人工熱源也會釋放熱量。這些因素導致城市中心區(qū)的溫度明顯高于周邊郊區(qū)，形成了城市熱島。熱島效應會加劇城市地區(qū)的極端高溫，并且會增強城市上空的對流，進一步誘發(fā)或加劇城市地區(qū)的暴雨強度。當城市上空積聚大量熱量和水汽時，一旦有冷空氣或不穩(wěn)定氣流觸發(fā)，就可能在短時間內傾瀉而下。

05 二氧化碳排放與消耗的失衡：

歸根結底，這一切都與人類活動脫不開關系。工業(yè)化進程中大量排放的二氧化碳等溫室氣體，打破了地球碳循環(huán)的自然平衡。森林砍伐、土地利用變化等也減少了二氧化碳的吸收，進一步加劇了大氣中溫室氣體的濃度。這種失衡是導致全球變暖，進而引發(fā)極端天氣事件頻發(fā)和強度增大的根本原因。

原因總結與對策

如果看了上面的原因，你還是沒有對極端天氣有個完整的理解的話，我可以給你做一個很粗糙的比喻，以后你要給朋友講極端天氣，有這一句話就夠了：由于溫室氣體的增加和城市面積的增加，導致地球處于一個升溫期內，這就像是一鍋正在加熱的水一樣，加熱的過程中總是冷熱不均且翻滾擾動的。地球的歷史上有的時代比現在熱，有的時代比現在冷，但只要溫度沒有快速上升或者下降，地球的氣候就是相對平穩(wěn)的。現在的極端天氣，是溫室氣體快速排放和城市化共同作用的結果。

北京這次的暴雨，就是全球氣候變暖大背景下，超級城市快速建設的小環(huán)境中，發(fā)生頻率正在快速提升的極端天氣現象。這種天氣正在從偶發(fā)變成必然。那，我們該怎么辦呢？

說實話，我們手頭的應對手段真心不多。一方面，堅持節(jié)能減排，用行動延緩氣候變暖的進程，這是個長期任務。另一方面，做好突發(fā)災難預警，做好城市排水工程，做好應急預案，這是有效但卻無法解決根本問題的應對策略。

也許，寫一篇科普文，或者把極端天氣形成的原理告訴給身邊的人，也算是對抗極端天氣的小手段吧。畢竟，知道越多，恐懼越少。你說呢？

來源: 科學聲音