2023年，全球平均氣溫相較于2022年大幅上升約0.3℃，創(chuàng)下了有現(xiàn)代觀測(cè)記錄以來(lái)的最高記錄。聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)古特雷斯用“全球沸騰”（global boiling）形容當(dāng)年7月的極端氣候。沒(méi)想到2024年依舊“高燒”不退，全球平均溫度繼續(xù)上漲0.1℃，再次打破23年創(chuàng)下的新記錄（圖1）。地球?yàn)楹纬掷m(xù)“高燒不退”？2025年還會(huì)再次打破紀(jì)錄嗎？
圖1. 1940-2024年ERA5全球平均2米氣溫逐年異常。選取1951-2000年為氣候態(tài)，2024年超過(guò)該氣候態(tài)1.213°C。來(lái)自Climate Reanalyzer
近日，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校謝尚平教授團(tuán)隊(duì)在npj Climate and Atmospheric Science發(fā)表研究，揭示了背后的兩大關(guān)鍵因素——厄爾尼諾現(xiàn)象與北半球中高緯氣候變率。研究首次量化了厄爾尼諾和北半球氣候變率對(duì)這兩年的“極端高溫”貢獻(xiàn)，并成功預(yù)測(cè)了2024年的升溫趨勢(shì)。
誰(shuí)在給地球“火上澆油”？
1. 厄爾尼諾——熱帶海洋的“加熱引擎”
厄爾尼諾（El Ni?o）是赤道太平洋海域每隔2-7年發(fā)生的周期性暖化現(xiàn)象，其影響廣泛，遍及全球，被稱為“氣候系統(tǒng)的心跳”。2023年，一場(chǎng)強(qiáng)度中等的厄爾尼諾事件從春季開始醞釀，至年末達(dá)到頂峰并一直持續(xù)到2024年中（圖2）。大氣環(huán)流將赤道太平洋的熱量輸送至整個(gè)熱帶地區(qū)，導(dǎo)致全球平均氣溫飆升并連續(xù)打破歷史記錄。
圖2. 2023年11月熱帶太平洋海溫異常分布。黑色矩形區(qū)域?yàn)楸O(jiān)測(cè)和判定厄爾尼諾事件的主要海域，即Ni?o3.4區(qū)。來(lái)自Climate.gov
謝尚平教授研究團(tuán)隊(duì)采用部分耦合的全球氣候模型模擬了1982年以來(lái)的氣候變化。在模型中，熱帶太平洋的海溫被強(qiáng)制“貼合”實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，而其他區(qū)域的海洋和大氣則自由互動(dòng)，因此可以剝離出厄爾尼諾的獨(dú)立影響。模擬結(jié)果顯示，2023年全球表面溫度較2022年驟升0.31°C，其中當(dāng)年的厄爾尼諾事件貢獻(xiàn)了58%的升溫（圖3）。
圖3. 2023年觀測(cè)的全球升溫趨勢(shì)與模擬模擬結(jié)果對(duì)比。黃色和藍(lán)色標(biāo)志為兩套觀測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果，紅色和淺色圈圈分別為模式集合平均和各集合成員的溫度變化結(jié)果。
2.中高緯度自然變率——?dú)夂蛳到y(tǒng)的“盲盒”
值得注意的是，考慮厄爾尼諾因素后，模型預(yù)測(cè)的2023年升溫幅度仍比實(shí)際觀測(cè)值低0.13℃。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，北半球中高緯度（30°N以北）的異常高溫是背后的“隱藏推手”（圖3和圖4）。2023年，中亞草原、北美五大湖區(qū)和日本以東的西北太平洋海域，溫度比常年高出2-3℃，相當(dāng)于給全球平均氣溫“額外充值”0.08℃。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步指出，北半球溫帶氣候變率與厄爾尼諾關(guān)聯(lián)微弱，其波動(dòng)可能源于大氣阻塞事件、急流偏移或區(qū)域性海洋熱浪。這類變率的可預(yù)測(cè)性較低，成為氣候預(yù)測(cè)的難點(diǎn)。盡管如此，研究人員發(fā)現(xiàn)， 20組模擬中部分結(jié)果與觀測(cè)高度吻合。這意味著，2023年的極端升溫仍屬于自然變率與人類活動(dòng)疊加的“可解釋范圍”，科學(xué)依然‘看得見’氣候系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)律
圖4. 年平均異常溫度分布，基準(zhǔn)期為1991–2020年：(a) ERA5數(shù)據(jù)，(b) CM2.1模式第14組模擬（北半球中緯度的觀測(cè)具有高度空間相關(guān)性），(c) CESM2模式及(d) CM2.1模式的多成員集合平均。海溫被強(qiáng)制“貼合”觀測(cè)的區(qū)域在(b)-(d)圖中以虛線標(biāo)出。
氣候模型如何預(yù)判未來(lái)？
該研究團(tuán)隊(duì)的模擬結(jié)果表明，全球均溫年際變率的53%可以被厄爾尼諾現(xiàn)象解釋。由于厄爾尼諾有一定的可預(yù)報(bào)性，科學(xué)家可以一定程度上提前預(yù)測(cè)當(dāng)年或下一年的全球平均溫度。在2024年7月初始化的全耦合模擬中，模型預(yù)測(cè)2024年全球均溫將比2023年再升高0.08℃，與實(shí)際觀測(cè)值的0.10℃高度吻合；而隨著太平洋從厄爾尼諾轉(zhuǎn)為拉尼娜（La Ni?a），模型預(yù)測(cè)2025年氣溫或?qū)⑿》芈?/strong>
圖5. 基于ERA5數(shù)據(jù)的全球逐日氣溫走勢(shì)圖?；疑€條為歷史年份，橙色線條代表2024年，深紅色線條為2025年。今年前3個(gè)月，25年氣溫與24年依舊“你追我趕”。
對(duì)于東亞區(qū)域氣候而言，2025年全球氣溫的短暫回落并不意味著熱浪、強(qiáng)降水等極端天氣事件的減少。相反，1998年長(zhǎng)江流域大洪水，以及歷史上最強(qiáng)的幾次我國(guó)熱浪事件（10年、13年和22年）都伴隨拉尼娜事件的發(fā)展。因此，今年夏天，我國(guó)也需要密切注意高溫干旱、持續(xù)洪澇、甚至旱澇急轉(zhuǎn)等極端天氣-氣候事件的發(fā)生
研究團(tuán)隊(duì)特別指出，模型對(duì)2023年極端升溫事件的捕捉能力證明，人類尚未進(jìn)入氣候的“亂紀(jì)元”，科學(xué)依然能看清氣候系統(tǒng)的規(guī)律，這是希望所在。只要全球減排行動(dòng)加速，仍有可能避免最災(zāi)難性的后果。這就像一輛高速行駛的汽車，剎車雖難，但方向盤還在我們手中。
論文信息：
Xie, SP., Miyamoto, A., Zhang, P. et al. What made 2023 and 2024 the hottest years in a row?. npj Clim Atmos Sci 8, 117 (2025). https://doi.org/10.1038/s41612-025-01006-y
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