对话研究者：疫情为何是2020出现“超级暴力梅”重要因素

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对话研究者：疫情为何是2020出现“超级暴力梅”重要因素长春招聘会

2020年夏季我国江淮流域经历的“超级暴力梅”天气，与新冠疫情有何关联？

2月18日，《自然》（nature）杂志子刊《自然通讯》（nature communications）发表了一篇论文，探究了新冠疫情期间人类活动对2020年长江流域夏季破纪录降水的影响。

研究称，人类活动减少带来人为排放减少，影响了地气系统辐射平衡，导致我国东部陆地异常升温，增强了华东地区和南海、菲律宾海之间的大气环流，造成水汽向我国输送，最终导致长三角地区降水增加。“这一因素对2020年长三角地区出现的‘超级暴力梅”极端天气具有约三分之一的贡献。”

据消息，南京信息工程大学环境科学与工程学院杨洋教授团队联合国内外5家单位，共同揭示了上述影响。

2020年我国经历的长达62天的梅雨季，较常年偏长22天，雨量达到759.2毫米，较常年偏多1.2倍，网友和媒体将之称为“超级暴力梅”。国家气候中心曾从自然角度分析了持续强降水的原因，包括梅雨锋面系统活跃、西太平洋副热带高压（副高）系统长时间持续异常、春季前期结束的弱“厄尔尼诺事件”等。

上述论文则给出了一种新的补充解释思路。

杨洋教授介绍，此前，有国外研究对新冠疫情减排对全球气候的影响进行探究，发现监测到的在全球范围内发生的变化非常小。研究者曾建议在更小的区域范围内进行更多分析。

“虽然全球平均作用不大，但是对区域气候具有重要影响。”2月21日，杨洋在接受采访时表示，“我们的研究就证实了这一点。”

疫情期间的人为因素会对气候造成何种程度的影响？其背后的具体机制是如何作用的？这项结果对未来的气候预测又有何种意义？以下是和杨洋教授的对话。

研究论文发表在《自然通讯》上。截图

：能否简单介绍一下这项《疫情期间人为排放降低对我国2020年“超级暴力梅”影响》的研究方法和成果？

杨洋：这项研究采用数值模拟的方法，用地球系统模型模拟在正常排放的情况下，以及出现新冠疫情后人为活动减少的情况下，天气和气候到底在如何变化。

通过研究，我们发现新冠疫情人为活动减少带来的排放减少这一因素对2020年长三角地区出现的“超级暴力梅”极端天气具有约三分之一的贡献。

：提出这项研究的背景是？

杨洋：研究涉及的是两个比较热点的话题。第一个是新冠疫情，第二个是我国极端天气频发的背景，特别是极端降水事件。极端降水会对生命财产都造成很大的损失，所以我们想要研究2020年这一次极端降水背后的机理到底是什么，是什么造成了这次极端降水，这样我们就可以在未来更好地去进行预测，提高预报能力。

：研究探究的疫情期间人为减排和2020年“超级暴力梅”之间的作用机制是什么样子的？

杨洋：人为活动会产生大气污染物和温室气体等，例如工厂排放出来的浓烟、汽车尾气，还有各种民用和交通排放。这些以气溶胶为主的污染物会对太阳辐射和地气系统的辐射平衡产生一定的影响，辐射平衡的变化导致温度变化，进而对大气环流产生影响，最终导致降水的变化。

具体到2020年夏季的极端降水事件，研究分析发现，疫情期间长三角地区气溶胶排放减少，导致我国东部陆地异常升温，增强了华东地区和南海、菲律宾海之间的大气环流，造成水汽向我国输送，最终导致长三角地区降水增加。

：研究着重分析了气溶胶的减少对降水的影响是比较大的，气溶胶在气候变化中是一个什么样的因素？

杨洋：温室气体寿命长，在全球来看是分布也比较均匀，所以它对气候的影响在空间上也是比较均匀的。本次研究中，温室气体的影响是叠加在气溶胶变化上的小量，气溶胶减少起主要作用。

气溶胶是一个短寿命的物质，生命周期只有一周左右，它在大气中排放很快就会出现影响，所以如果某一个地方突然排放很多气溶胶或者突然减排，马上就会对当地气候产生很大的作用，具有区域性的特点。

气溶胶通过对太阳辐射产生作用，从而影响气候。一个是直接作用，它直接散射和吸收太阳辐射。一般来说，如果大气中有更多气溶胶，到达地表的太阳光就减少了。我们常说的pm2.5其实就是粒径小于2.5微米的气溶胶，它对太阳光的削减作用是最强的，所以其对气候的影响也是最大的。另一个是间接作用是气溶胶可以帮助产生云，在学术上叫做气溶胶-云相互作用，也就是说云的生成必须要有气溶胶的存在。云一多同样也反射太阳辐射。

上述这些相互作用则对温度、降水等气候因子产生复杂的影响。

(a)观测得到的2020年夏季长江流域的降水异常空间分布，(b)长江流域历年夏季平均降水量，(c)气溶胶和温室气体减排共同作用以及(d)气溶胶减排单独对降水异常的贡献。

：大规模停工、封锁是在当年的2-3月，而论文讨论的梅雨季是6-7月，如何理解这个时间差？

杨洋：这个问题很好，由于海洋的比热容比较大，它对气候变化会起到一个缓冲和延后的作用。由于海洋的存在，尽管春季减排最大，但是它的影响可以持续到夏季。

：在您看来，这项研究的结果对我们理解气候与人类活动提供了什么见解？

杨洋：研究结果让我们理解了极端天气的一部分成因，可以更好地对未来的极端降水进行预测。现在国际上预测极端天气，越来越多的预测方法是考虑到包括气溶胶变化在内的人类活动的影响，比如美国最新的预报模式是加入了这个因素的。

至于新冠疫情，它其实是在以不同的方式影响着我们的生活，不单单是直接的疫情蔓延，也会对极端天气的事件产生一定的作用。

：虽然看起来关系是很远的，其实是有一种“牵一发而动全身”的感觉。

杨洋：对的。

：长期减排的计划和新冠疫情期间的人为减排对气候的影响会有什么不同？

杨洋：因为新冠疫情期间的减排是一个比较突然的减排，2020年年初出现了新冠疫情，国家立即就开始封锁、停工停产。排放突然降低对气候产生了比较大的震荡，打破了能量平衡，所以这个影响是非常显著的。至于逐渐的、由政策导致的减排带来的气候影响和突然减排是不同的，具体影响我们正在研究中。

：这项研究提供了一些人类活动和气候变化的结论，但研究中是否有尚待解答的问题？

杨洋：有的。比如说我们发现了2020年极端降水的三分之一是气溶胶变化贡献的，那剩下的三分之二是什么？有很多的研究都在尝试去解释这个问题，从自然变异的角度去探究，但各个因素到底各占多大的比例，我们还不清楚。

除此之外，未来的减排计划会不会对极端天气产生显著的作用，这也是需要我们在未来研究中去解答。

：可以介绍下您的团队吗？团队的研究重点和方向是？

杨洋：我们团队叫AECC，全称是大气环境与气候变化研究团队。我们关注的重点就是把大气环境和气候变化联系起来，去看它们的相互作用。像我们一般说大气环境，我们想到的可能就是pm2.5、臭氧污染，这个大气污染对人类健康会产生影响，但除了健康影响，大气污染物的变化还会对气候产生影响。

我们团队加入了新冠疫情对比计划（Covid multi-Earth system model intercomparison project），这个计划有全球关注疫情对气候影响的12个团队参与，我们是唯一的中国团队。

目前计划中其他团队的研究成果还很少，除了我们团队这篇研究，另外还有一篇研究了疫情减排对全球平均温度的影响，发现作用很小（论文题目：The Climate Response to Emissions Reductions Due to COVID-19: Initial Results From CovidMIP）；不过我认为虽然全球平均作用不大，但是对区域气候具有重要影响，我们的研究就证实了这一点。

我们现在还在进行一项研究，是国际比较关注的一个问题。除了降水，全球还有一些极端气候事件，比如野火，在美国、澳大利亚都常发生，那这些事件会不会和新冠之间有一些联系？我们现在也在做一些这个方向的研究。新冠疫情给我们提供了一个比较好的实验机会来看突然减排的影响

：在目前气候变化的趋势下，作为普通人，要怎么去理解这种气候和环境的变化呢？

杨洋：气候变化从科学的角度上来说，是毋庸置疑的。国家提出碳中和等，体现出国家越来越重视气候变化。我觉得大家需要有的一个认识是，由于人类活动造成温室气体的变化，全球在持续变暖。普通人肯定是要从自身做起，去进行“减污降碳”，比如说做好垃圾分类，坚持绿色出行，从小事做起，也可以起到减缓全球变暖的作用。

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