“二十四節(jié)氣”是中華民族農(nóng)耕文明的產(chǎn)物，也是我國(guó)寶貴的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，千百年來(lái)在指導(dǎo)中國(guó)人的生產(chǎn)生活實(shí)踐方面發(fā)揮了巨大作用。即日起，科普中國(guó)聯(lián)合中國(guó)氣象學(xué)會(huì)推出“節(jié)氣科普”系列原創(chuàng)內(nèi)容，帶您盡攬華夏智慧之美。

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大暑節(jié)氣，驕陽(yáng)似火，熱浪滾滾。民諺說(shuō)“小暑大暑，上蒸下煮”，精準(zhǔn)描繪了此時(shí)天地間如同巨大蒸籠的景象。今年，全球多地更是遭遇罕見高溫，7月初，我國(guó)10省市氣溫直逼42℃，多地氣溫刷新歷史同期極值。當(dāng)我們?cè)诤沽鳑驯持袘?yīng)對(duì)這場(chǎng)“烤”驗(yàn)時(shí)，不禁要問(wèn)：這“上蒸下煮”的酷熱究竟從何而來(lái)？?jī)H僅是太陽(yáng)的“功勞”嗎？

01太陽(yáng)輻射的“延遲兌現(xiàn)”

夏至?xí)r分，太陽(yáng)直射北回歸線，北半球迎來(lái)全年最強(qiáng)的太陽(yáng)輻射。然而此時(shí)大氣和地表并不會(huì)立即被加熱到最高點(diǎn)，這背后是熱慣性在“作祟”。陸地如同一個(gè)“充電寶”，吸收太陽(yáng)輻射后升溫緩慢，需要持續(xù)累積能量。直到夏至后約一個(gè)月，也就是7月中旬至8月中旬的三伏天，地表儲(chǔ)熱才達(dá)到峰值，氣溫也隨之攀升至全年最高點(diǎn)。古人總結(jié)的“夏至三庚數(shù)頭伏”，正是通過(guò)觀察干支歷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)一年中最熱時(shí)段開始的智慧結(jié)晶，堪稱古老的“熱量預(yù)報(bào)算法”。

02副熱帶高壓打造“熱力穹頂”

每年夏季，一個(gè)強(qiáng)大的天氣系統(tǒng)——副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱“副高”）會(huì)在我們頭頂形成無(wú)形的“熱力穹頂”。其內(nèi)部的下沉氣流如同巨大的“壓縮機(jī)”，壓縮空氣導(dǎo)致絕熱增溫，效果十分顯著。同時(shí)，下沉氣流還抑制了云雨的形成，白天任由太陽(yáng)直射地表，使地面吸收大量熱量；夜間則像一個(gè)天然的“保溫罩”，阻礙地面散熱，催生出30℃以上的“熱夜”。

副高西側(cè)如同一臺(tái)巨型風(fēng)扇，引導(dǎo)西南急流將南海的暖濕水汽源源不斷輸向陸地。這股暖濕氣流與副高自身的下沉增溫相互疊加，使得高溫高濕并存。此外，當(dāng)臺(tái)風(fēng)逼近時(shí)，其外圍的下沉氣流也會(huì)產(chǎn)生增溫效應(yīng)，進(jìn)一步加劇局部區(qū)域的酷熱。

03濕度的“熱感倍增”效應(yīng)

伏天不僅有高溫，更有高濕。當(dāng)空氣濕度大于60%時(shí)，汗液蒸發(fā)效率驟降，難以通過(guò)汽化吸走皮膚表面的熱量，導(dǎo)致熱量在體內(nèi)堆積。此時(shí)，濕度就變成了體感溫度的“放大器”，尤其當(dāng)夏日雷陣雨到來(lái)之前，濕度陡增，悶熱感更會(huì)加劇。《淮南子·時(shí)則訓(xùn)》記載的“季夏之月......土潤(rùn)溽暑，大雨時(shí)行”中，“溽”即濕氣蒸騰，“暑”為炎熱，“溽暑”就是指這種濕熱彌漫的酷暑，也就是我們常說(shuō)的“桑拿天”。

04陸地是天然的“加熱板”

陸地比熱容僅為水的1/4，這意味著同等太陽(yáng)輻射條件下，陸地升溫比海洋快得多。烈日暴曬下，裸露地表溫度可迅速升至70℃以上，赤腳踩上去足以燙傷，沙窩里甚至能烤熟雞蛋。地表通過(guò)直接接觸和輻射烘烤空氣，直接加熱近地面的空氣層。北魏《齊民要術(shù)》引《食經(jīng)》“六月伏日捶石取火”的記載，正是利用了烈日暴曬下巖石溫度可達(dá)80℃以上，敲擊燧石濺落的火星可引燃干草的特性，證明了地表作為強(qiáng)大“加熱板”的作用。

05城市熱島效應(yīng)

城市中，大面積的瀝青、混凝土等硬化地表如同吸熱海綿，對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率遠(yuǎn)高于自然地表。密集的建筑群阻擋熱量散失，加上空調(diào)、汽車等排放的廢熱，使城區(qū)如同一個(gè)高效的“效能爐”，白天，城市大量吸收熱量；夜晚，又難以將熱量釋放出去，導(dǎo)致城區(qū)溫度高于周邊鄉(xiāng)村。城市熱島效應(yīng)是人類活動(dòng)改變城市微氣候的典型例子

06全球變暖

溫室氣體劇增如同給地球裹上了厚厚的“保溫毯”，大氣吸收地表紅外輻射的能力增強(qiáng)，熱量更難以逃逸至太空。另一個(gè)關(guān)鍵因素是北極加速融化，其其變暖速率達(dá)全球平均水平的3倍，北極的快速變暖削弱了極地冷渦的勢(shì)力，迫使副熱帶高壓更加強(qiáng)勢(shì)地向北推進(jìn)并長(zhǎng)期盤踞。全球變暖與北極加速融化聯(lián)手，使得熱浪的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、強(qiáng)度更大。

07逆溫層

在晴朗無(wú)風(fēng)的伏天夜晚，地面熱量通過(guò)長(zhǎng)波輻射急速散失，近地面空氣冷卻得比上層空氣快，形成了逆溫層，阻礙熱量向高空擴(kuò)散。同時(shí)，逆溫層抑制空氣流動(dòng)，導(dǎo)致汽車尾氣、工業(yè)排放物等氣溶膠顆粒（如灰塵、煙塵）在低空堆積。這些污染物會(huì)吸收地表長(zhǎng)波輻射，轉(zhuǎn)化為熱能回饋給大氣，使近地面溫度進(jìn)一步升高。

小結(jié)

大暑酷熱成因多樣復(fù)雜，絕非單一因素使然。太陽(yáng)輻射、副熱帶高壓、濕度、陸地、城市，疊加全球變暖的影響以及夜間逆溫層形成的“熱力蓋子”和污染物反饋，這些因素共同構(gòu)成了一個(gè)多樣而復(fù)雜的“熱力系統(tǒng)”，使得“上蒸下煮”的感受如此強(qiáng)烈而持久。大暑時(shí)節(jié)也再次提醒大家，務(wù)必做好防暑降溫，安然度過(guò)炎炎伏天。

作者：王元紅 天氣氣候高級(jí)工程師、中國(guó)作家協(xié)會(huì)會(huì)員、中國(guó)氣象學(xué)會(huì)會(huì)員

審核：

陳云峰 中國(guó)氣象學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)副主任委員、正研級(jí)高工

吳宇 中國(guó)氣象學(xué)會(huì)科普部 項(xiàng)目主管

策劃：翟國(guó)慶 閻冬 史文慧

聯(lián)合出品：科普中國(guó)×中國(guó)氣象學(xué)會(huì)

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來(lái)源: 科普中國(guó)

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