2022年北半球经历了前所未有的炎热夏季，极端高温在欧亚和北美大陆持续蔓延，引起全世界的广泛关注。近期，中国科学院大气物理研究所陆日宇研究员、许可副研究员、中山大学陈锐丹副教授等在Atmospheric and Oceanic Science Letters上发表了一篇题为“Heat waves in summer 2022 and increasing concern regarding heat waves in general”的评论性论文，回顾了今夏的热浪事件以及近年来对极端高温的研究进展，并探讨了高温研究未来可能的发展方向。
2022年夏季，欧洲南部、西亚以及我国东部地区的气温异常高达年际标准差的两倍以上（图1），多地气温屡屡突破历史极值。这些地区持续的热浪事件引发了严重的干旱和野火灾害。即使是位于我国长江上游，以水资源和水力发电著称的四川省，也遭遇了供电能力的大幅下跌，给当地人民的生活和生产力带来极大影响。而紧邻四川的重庆，日最高气温更是连续突破40℃达二十余天（图2）。
图1. 2022年夏季（a）欧亚大陆和（b）北美标准化的2米日最高气温异常分布。
图2. 重庆沙坪坝气象站日最高气温的逐日演变。实线和虚线分别对应2022年和1979–2022年的气候态平均。黑点标出高于40°C的天数。
今夏的热浪事件为何如此强烈？异常的大气环流应是原因之一。对于我国东部而言，西北太平洋副热带高压表现出极度的向西伸展，甚至与伊朗高压打通，其环流形态历史罕见。在此环流条件下，我国东部上空下沉气流增强，通过绝热增温和增加向下的太阳辐射可导致地表气温大幅升高。另一方面，以往对极端事件归因研究的结果表明，全球变暖的气候背景显著增加了发生极端热浪的概率（IPCC, 2013, 2021）。由此我们推测，气候系统自然变率和人类活动可能都对2022年夏季极端热浪的产生有重要影响。
在过去的30多年里，科学家对极端高温的关注程度明显增加。尽管如此，仍有许多工作亟待开展。例如，引发高温的环流多样性还需更全面的认识。高温天气普遍被认为与反气旋环流有关，但其实不同区域和地形条件下发生的热浪，环流特征呈现出很大差别，高温的形成机制也并非相同。此外，这些局地环流可能受海温和海冰等遥强迫的调控，并通过大气遥相关联系在一起。进一步对这些遥相关关系的揭示，是理解多个地区同时发生极端事件的关键，如2022年夏季多地高温和巴基斯坦洪涝。
持续的热浪不仅会导致中暑等疾病，高温期间强烈的太阳辐射还易形成光化学污染，加剧对人体的危害。此外，极端高温对海洋和陆地生态系统也有着深远的影响，例如通过调制植被光合作用和呼吸作用影响碳循环过程，而且高温还被认为是对作物生长最具破坏性的因子之一，甚至影响到全球的粮食安全。这些影响的严重程度往往依赖于生物类型和区域等因素，因此在高温的影响方面也还需要更加细化和深入的理解。
最后，对原始森林、沙漠和高海拔山区（如，青藏高原）等人口稀少地区极端高温的研究还比较少，需要引起特别关注。这些地区的环境往往在全球生态系统中起着至关重要的作用。
Reference：
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge and New York.
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge and New York.
Citation:
Riyu Lu, Ke Xu, Ruidan Chen, Wei Chen, Fang Li, Chenyu Lv, 2022. Heat waves in summer 2022 and increasing concern regarding heat waves in general. Atmospheric and Oceanic Science Letters, https://doi.org/10.1016/j.aosl.2022.100290
