研究人员今天在《自然-地球科学》杂志上报告称，2003年炙烤欧洲和2010年袭击俄罗斯的“超级热浪”因土壤和大气之间恶性反馈循环而加剧。干燥的地面向地球表面附近的空气中释放了更多热量，这一过程随着时间的推移不断重复，产生了破纪录的高温，导致农作物枯萎，森林燃烧，并夺走了数万人的生命。
论文合著者、比利时根特大学的气候水文学家迭戈·米拉莱斯说，如果没有异常干燥的地面和大气最低层同时发生的异常高压条件，极端、持续的热浪就不会发生。
寻找此类事件触发因素的气候科学家已经确定，高压大气模式以及干燥土壤和上升气温之间的反馈循环可能是罪魁祸首, 。但米拉莱斯和他的团队通过分析更广泛的数据，包括来自气象气球的温度读数以及热浪发生前后采集的土壤湿度卫星测量数据，阐明了这些因素之间的相互作用。
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麻省理工学院（位于剑桥）的水文学家达拉·恩特卡比说，这项研究表明，土壤干燥是超级热浪加剧的关键环节。他补充说，这项工作“比之前的研究更好地剖析了这种现象”，展示了极端高温事件的结构和演变。
热得难以忍受
夏季热浪发生在当高压系统在一个地区停留并将热量滞留在地面附近时。结果是晴朗的天空、少量降雨和严酷的高温，直到系统移开，这可能需要几天或几周的时间。
超级热浪的开始方式类似，但有一个关键区别：每次热浪都始于土壤湿度低的地区。最初的热量使土壤变得更加干燥，然后将更多的热量泵入上方的空气中。受热的地面空气随后上升到大气边界层——对流层的最低层——高度增加了一倍多，超过4公里，并形成了厚厚的热毯。这个循环每天早晨重新开始。
米拉莱斯说：“热量在夜间不会消散，所以你从前一天结束的地方开始。”
美国国家大气研究中心（位于科罗拉多州博尔德）的气候学家凯文·特伦伯斯说，这项工作可以加强气候建模人员描绘土壤湿度和植被与大气相互作用方式的努力。
但这项研究并没有讲述全部情况。由于它侧重于局部现象，因此该分析无法完全解释为什么高压穹顶在欧洲和俄罗斯事件中在一个地方停滞如此之久。它也没有解决气候变化是否会使超级热浪更加频繁或更加强烈的问题。
其他研究表明，未来几年，这种规模的致命热浪发生的可能性将增加5-10倍。米拉莱斯说：“如果我们预计未来会有更多干燥的夏季，我们将更容易受到更多超级热浪的影响。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2014年4月20日首次发表。