住在下图红彤彤区域的北方朋友们，如何用一句话来形容自己很热？

图片来源：中央气象台

应该会有人想到那句“我热得像高压锅上面的排骨”吧。（还有“天气好热，好想找个人冷战”之类的）

实际上，“环球同此凉热”并非虚言。

过去两年，在世界上其他国家确实也发生了不少破纪录的高温热浪事件，比如2021年夏季，北美西海岸多个城市的最高温度打破了历史记录，波特兰地区在6月30日的最高气温达到了46.7℃。加拿大不列颠哥伦比亚省利顿地区的最高温度更飙升到49.5℃。

而北美的热浪，源自一口“高压锅”。

像高压锅一样的热穹顶，

让北美热到不行

啥样的高压锅威力这么大？

大家肯定都多少听过西北太平洋副热带高压，这一高压是导致中国高温热浪的罪魁祸首，而北美的超级热浪同样离不开高压——“热穹顶（heat dome）”。

“热穹顶”是指高层大气热高压与附近低压形成了稳定的“Ω”型环流。它像个罩子一样把来自海洋的热空气罩住，靠近地面的空气被加热后试图上升，但由于高层是高气压，又被上层的高气压压回地面。

由于高层气团的气压比低层的要小，假设与外界没有热量交换，其在下降的过程中会被压缩，体积减小，内能增加，温度升高（即“下沉绝热增温”）。如此循环反复，热穹顶内的空气温度越来越高，同时“Ω”型环流又阻止了外部冷空气的进入，妥妥变成一个巨大的“高压锅”，超级热浪应运而生。

热穹顶示意图

当然，热穹顶的形成也不是那么容易的，需要以下几个条件：

1.强大的高压脊

中国科学院南海海洋研究所王春在指出，“热穹顶”的形成与北极极涡的异常活动有关。极地的低压中心不断加强并向南移动，原本平直的西风带被挤压之后变形，高压自然地往北移动侵入北极地区，逐渐形成了“Ω”型环流。高压脊控制下一般盛行下沉气流，往往导致天气晴朗，温度升高。

2.少云少风/微风的天气

晴朗无云的天气势必少不了太阳的照射，使得地表升温，而无风或者微风的天气则有利于热量的聚集。

3.暖湿气流

高压脊往往还伴随着向北的暖湿气流的输送。有研究指出，前一年冬季的拉尼娜事件可能有利于“热穹顶”的形成。前一年冬季西太平洋海温高于中东太平洋，这便会形成巨大的温度梯度和气压差，导致暖空气在西太平洋上空上升，在中东太平洋下沉。当风将暖空气向东输送时，急流向北移动，并将暖空气移向陆地，并在那里下沉，最终形成热穹顶。

一般来说，热穹顶形成后能维持几天的时间，偶尔也能维持数周，环流逐渐东移后就会自行消失。

天上罩着一口高压锅，可不是闹着玩的

那么，像高压锅一般的“热穹顶”，会造成什么后果呢？

热穹顶会导致局部地区出现持续时间长且异常炎热的天气状况，并且往往还伴随着严重的干旱，引发森林野火。当温度过高，农作物可能会“一命呜呼”。因此，高温热浪有别称“沉默的杀手”，其破坏力不容小觑。

对人来说，高温热浪不仅仅让人热到“变形”，还会加重呼吸系统和心脑血管疾病患者的病情，引起“热射病”，威胁着人们的身体健康甚至生命。除此之外，热穹顶还会破坏基础设施，电线可能因高温炙烤熔化损毁，道路也可能因此出现膨胀断裂的情况等。

加拿大不列颠哥伦比亚省利顿镇上空看到的野火

我国会被盖上“热穹顶”高压锅吗？

“热穹顶”经常出现在北半球中纬度的西风带区域内，比如太平洋东部阿拉斯加地区、大西洋东部到欧洲西北部，在亚洲则经常出现在乌拉尔山及鄂霍次克海地区。

看起来跟我国关系不大了？但是！

“热穹顶”的本质是西风带弯曲形成的高压脊，中国地区也会受到这种高压脊的影响。比如，2022年6月我国北方的干热天气就是由西风带暖脊引起的，彼时河南河北多地出现了40℃以上高温。

除此之外，中国还会受到西北太平洋副热带高压和伊朗高压“双重buff”的共同影响。去年7、8月，西北太平洋副热带高压异常向西伸展，与伊朗高压打通，导致了我国南方异常炎热的天气。

伊朗高压和副热带高压“握手”成功

坏消息：全球增暖和土壤湿度变干

会给“热穹顶”加持

自工业革命以来，全球地表温度经历了前所未有的强烈增暖。政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新发布的第六次评估报告（AR6）指出，2001-2020年全球平均地表温度较1850-1900年升高了0.99（0.84-1.10）℃。在全球变暖的大背景下，区域温度随着升高也不足为奇。

无论是第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中的检测归因模式比较计划（DAMIP），还是单一模式的大样本集合（CESM），结果都表明，未来北美西部发生类似热浪事件的概率将进一步升高。

尽管北美地区热浪事件与“热穹顶”环流密切相关，但两者的长期变化并不完全一致。观测和模拟分析均表明，1950年代以来“热穹顶”环流的强度并无显著趋势，然而其对应的热浪强度自1990年代以来快速增强。

我们不禁疑惑：为什么在相似的“热穹顶”环流影响下，热浪强度快速增加？一方面，这肯定与全球增暖这一背景态增温有关。另一方面，土壤湿度—温度正反馈过程对此也有贡献。

历史记录表明，伴随热穹顶型环流的出现，同期土壤湿度显著偏低，说明在北美地区土壤湿度和环流之间存在强烈的相互作用。由于1990年代之后土壤湿度变得更干燥，对太阳辐射更敏感，也就是更多能量会通过感热的形式释放，导致类似的环流下热浪的强度更大。

面对热浪，我们还能做什么？

2015年，联合国气候变化框架公约（UNFCCC）缔约国组织通过了《巴黎协定》，确定了“将全球平均气温较工业化前时期上升幅度控制在2℃以内，并努力将温升幅度限制在1.5℃以内的目标”。

围绕着不同温升阈值下的极端高温变化，中国科学院大气物理研究所的预估研究表明，当前气候条件下，北美地区可能1年最多经历一次酷热，但增暖1.5℃时，发生类似2021年极端高温的频率可能变成1年2次，而增暖2℃和3℃时，夏季极端高温可能会接二连三发生。因此，如果将温度控制在1.5℃而不是2℃（3℃），将能避免约65%（92%）的类似极端高温频率的增加，同时也避免更多的人口暴露在高温热浪中。

可见，控制全球温升水平是减少高温不利影响的有效手段之一。

工业革命前参照试验、现在和未来温度的概率密度分布曲线，发生类似2021年夏季北美高温的概率为黑色虚线右侧曲面占整个曲线包围的面积

“毫无疑问，人类的影响使大气、海洋和陆地变暖”，在评估报告中，政府间气候变化专门委员会（IPCC）首次明确指出这一结论。还是那句话：我们只有一个地球，地球气候的未来命运掌握在我们手中。身体力行，节能减排，是我们能为守护全人类共同家园所能做出的微小贡献。

致谢：感谢中国科学院大气物理研究所的周天军研究员、张文霞副研究员、左萌博士、林征老师和魏科副研究员为本文撰写提供素材和建议

编辑/王静