-本文選自《世界科學》雜志2023年第4期“大家·科技前沿”欄目-

氣象事件除了地理范圍非常接近以外，其原因都一致地指向了氣候異常，不由讓我們猜測其中與氣候變暖存在某種相關。

2023年農歷新春剛接近尾聲，便有一條國際新聞吸引了大家的注意。根據奧地利媒體報道，該國西部蒂羅爾州和福拉爾貝格州所在的阿爾卑斯山區(qū)2月3日以來發(fā)生多次雪崩，8名死者中包括一名中國公民。奧地利西部阿爾卑斯山區(qū)那段時間出現持續(xù)強降雪、大風天氣，雪崩風險上升。

惡劣的天氣狀況也給搜救行動造成很大困難。蒂羅爾州政府表示，這種頻繁雪崩在當地“前所未有”，估計還會發(fā)生。中國駐奧地利大使館對此事件也做出反應，2月5日確認一名中國公民在雪崩中遇難。使館提醒旅居奧地利和前去旅游的中國公民注意冬季山地戶外運動的危險性。

筆者將之與2023年新年伊始的另一條氣象新聞聯系在了一起。根據路透社1月4日報道，異常高溫打破歐洲多國冬季氣溫紀錄：歐洲數百個地點的冬季氣溫紀錄被打破，包括瑞士、波蘭、匈牙利等，匈牙利布達佩斯迎來了最溫暖的平安夜，1月1日的溫度更是攀升至18.9℃，從而導致了部分歐洲滑雪勝地因溫暖的天氣和低降雪量導致的缺雪而關閉。

歐洲科學家認為由于全球氣溫升高，歐洲的冬天變得越來越暖和，這符合全球氣候變暖導致氣溫上升的長期趨勢。

更早以前，2022年7月3日，也是在阿爾卑斯山區(qū)，離這次雪崩不遠的地方，意大利北部馬爾莫拉達山區(qū)一座高山冰川發(fā)生滑坡，冰崩事故導致10人死亡，8人受傷。此次事故原因根據科學家推測可能與意大利遭遇極端高溫天氣有關。

馬爾莫拉達山主峰海拔3343米，正常年份山頂溫度一直在0℃以下，但那段時間該山所處的威尼托大區(qū)海平面溫度高達40℃，山頂溫度因此升到10℃左右。

這些氣象事件除了地理范圍非常接近以外，其原因都一致地指向了氣候異常，不由讓我們猜測其中與氣候變暖存在某種相關。筆者從以下幾個方面分別來闡釋在氣候變暖的背景下這些氣候異常背后可能存在的機制。

雪崩產生的氣象原因

雪崩指的是當山坡積雪內部的內聚力抗拒不了它受到的重力拉引時，便向下滑動，引起大量雪體崩塌。造成雪崩的原因主要是山坡積雪太厚。積雪經陽光照射以后，表層雪溶化，雪水滲入積雪和山坡之間，從而使積雪與地面的摩擦力減小。與此同時，積雪層在重力作用下，開始向下滑動，積雪大量滑動造成雪崩。此外，地震運行斷裂雪面也會導致積雪下滑造成雪崩。

隨著人類活動在高寒積雪山區(qū)的逐漸增多和全球氣候變暖，暴露在雪崩危險之下的人口及基礎設施日趨增多，雪崩的風險顯著增強。雪崩對人類生命財產和生產生活造成的影響正在逐漸擴大，災害發(fā)生的頻率也在逐漸增多。

據推測，全球每年都要發(fā)生數萬起雪崩，美國每年因雪崩致死的平均人數超過了地震和泥石流。喜馬拉雅山西段每年因雪崩死亡的人數達40人。我國近年來僅天山地區(qū)每年因雪崩造成的死亡人數就達10人。

雪崩一般分成四個類型。

板狀雪崩

雪崩始發(fā)地區(qū)雪塊裂痕呈線性，像一整塊板狀的雪塊崩落。裂紋擴展有時會有幾百米之長。即使雪塊的厚度很薄，而這些移動中的雪的體積總量仍可能達到驚人的程度。戶外運動中絕大多數因雪崩造成的死亡，都是發(fā)生在板狀雪崩中。

松雪雪崩

這種雪崩的始發(fā)流動雪量較小，隨后以梨形擴大雪崩規(guī)模。這種雪崩的規(guī)模是緩慢擴張的。此現象最易發(fā)生在降雪中或降雪剛結束時。雪崩中流動著的雪的內聚力很弱，所以比較松散，與板狀雪崩不同。較為陡峭的坡度容易激發(fā)這類雪崩。干燥的松雪雪崩，伴隨著雪崩氣流，以其毀滅性的力量沖擊著廣闊雪原，有時甚至能夠沖下山坡后再沖上對面的另一側的山坡。松雪雪崩的破壞力來自雪崩氣流。在其軌跡上的一切物體，如森林、建筑、戶外活動者都將受到摧毀。

濕雪雪崩

此類雪崩的醞釀條件是某個一定厚度的雪層浸透了水。在陡峭的山坡上，幾個雪球常常就可能觸發(fā)這類雪崩。隨后其厚度和寬度都會增加，隨之流動的雪量也可能變得極為龐大。濕雪雪崩總是發(fā)生在較溫暖的時段，如春季。

在現實中，雪崩通常是混合型的：板狀雪崩亦可能造成雪崩氣流，而松雪雪崩也可能會席卷并攜帶濕雪而造成后者的雪崩。

從這次2月3日奧地利雪崩的官方聲明來看，當時的大雪與強風推升了雪崩的風險。筆者也查考了歐洲天氣圖，當時的極地冷空氣席卷了大半個歐洲，暴風雪的累積效應和動力機制推高了雪崩的風險，而2023年新年的異常溫暖也產生了大量的濕雪。很有可能背后的機制就是前三種雪崩類型的混合。

冰崩

冰崩是由冰川上陡峭或懸空的不穩(wěn)定的冰塊（如冰塔林、懸冰川）斷裂產生的。冰崩在崩落后下滑的過程中會混合大量的巖石、冰塊和雪。因為冰崩發(fā)生得很快，所以很難預測。

冰川指的是極地或高山地區(qū)地表上多年存在并具有沿地面運動狀態(tài)的天然冰體。冰川也是前三類雪崩產生的基礎，隨著氣候變暖加劇，導致冰川逐漸加速消融，冰川不穩(wěn)定性增強，災害風險加劇。

冰崩的發(fā)生會誘發(fā)一連串的次生災害，形成災害鏈，從而延長和放大災害后果，例如冰崩導致滑坡、冰磧物碎屑流、冰湖潰決、洪水、泥石流等。在氣候變暖的背景下，全球絕大多數冰川呈現退縮狀態(tài)。

最近20年來，冰川消融最強烈的區(qū)域出現在南安第斯山、新西蘭、阿拉斯加、歐洲中部和冰島。2022年7月3日發(fā)生冰崩的馬爾莫拉達冰川位于歐洲中部地區(qū)，屬于全球冰川消融最強烈的區(qū)域之一。馬爾莫拉達冰川的冰蓋垮塌后形成夾雜冰、雪和石塊的滑坡，就是典型的冰崩災害。

氣候變暖對冰雪運動可能造成的影響

這可以從兩個方面來進行討論。

一方面，巧婦難為無米之炊，氣候變暖直接造成了“雪”的缺乏?！盎弊匀浑x不開“雪”。氣候變化正導致歐洲多地滑雪場出現缺雪難題。數據顯示，德國剛剛經歷1881年以來的“最熱新年”，冬天的瑞士阿爾卑斯山區(qū)氣溫甚至高達六七攝氏度，歐洲多地冬季氣溫遠高于往年。

自1970年以來，歐洲滑雪季時長縮短了38天——歐洲滑雪季的開始時間推遲了12天，結束時間提前了26天。阿爾卑斯山區(qū)約有600處雪量比較豐富的滑雪場，研究指出，氣溫升高1.5℃就會導致這些滑雪場中的1/3無法營業(yè)。由于全球的氣溫普遍升高，高山的積雪會越來越少，這不僅將導致以高山滑雪為主要經營項目的體育旅游勝地遭受巨大損失，也威脅到這項運動的發(fā)展和生存，甚至會嚴重到讓世界著名的滑雪勝地紛紛關閉。

我們可以從近年來氣候變暖對冬奧會舉辦的影響來了解冰雪運動的可玩性和安全性都在不同程度地降低。

冬奧會是冰雪運動最高超和最綜合的代表。從冬奧比賽來講，這里面70%以上都是戶外的比賽，寒潮、大風、低能見度和低溫，都是影響冬奧會成功舉辦的非常重要的天氣現象，一方面影響運動員比賽的成績，而另一方面更重要，這些是影響運動員生命安全的主要因素。

近年來，國際奧委會在選擇舉辦冬奧會的城市時十分為難，在所有參選城市中，很難選擇一個既有能力支撐整屆奧運會同時氣候適宜的城市。這無疑是對冬奧會主辦地的一個極大的挑戰(zhàn)。

加拿大滑鐵盧大學最近的一項調查研究顯示，在氣候模式預測的高排放未來情景下，先前舉辦過冬奧會的21個城市中，只有8個能夠在21世紀末繼續(xù)舉辦。而且，北半球的積雪面積也在不斷減少，冰川正在退縮，山川雪線明顯升高。這不僅不利于冬季冰雪賽事的舉辦，而且也會使運動員們難以找到適宜的訓練地點。

美國的一項研究指出，在21世紀中葉，全球變暖將使其冬季滑雪季的長度縮短一半，而到21世紀末，將縮減至當前的20%。到那時，戶外冰雪運動可能將成為人們的一種奢望。

另一方面，氣候變暖也讓極端天氣發(fā)生更加頻繁，極大地增加了人類參加冰雪運動的危險性。2022年2月4日北京2022年冬奧會極大地激發(fā)了大家對冰雪運動的熱情。而冰雪運動與天氣氣候有著千絲萬縷的聯系，甚至可以說是與天氣氣候結合最緊密的運動類型。

在國家體育總局公布的高危體育項目中，游泳、滑雪位居前兩位。跟游泳不同的是，天氣因素的瞬息萬變造成了非常復雜的不確定性，風速、風向、溫度、濕度、能見度、雨雪、雷電、霧霾等都可能成為滑雪運動的“危險因子”。

滑雪運動本身就充滿了危險性。從硬件條件上，滑雪場往往地處山地，遠離城市，直面高寒，是對氣象條件要求最為苛刻的運動場地。山地氣候可謂是“一天變四季，十里不同天”，天氣變化極為復雜，目前的天氣預報無法精準把握山頂、半山腰、山腳下的不同天氣狀況，無法準確判斷比較小范圍的天氣變化。

大自然中，雪分為粉狀雪、片狀雪、殼狀雪等六十多種。滑雪板在不同質地的積雪上滑行，都會出現不同的情況?；┱呷绻麤]能提前預判雪質情況，很容易因速度、力量及技巧把握不當而摔倒，進而造成身體傷害。

雪質的軟硬與溫度關系密切。

一方面，氣溫較高時，積雪表面在陽光照射和滑雪板不斷翻動的作用下，會逐漸融化，積雪的濕度增大，進而變得松軟，摩擦力增加；

另一方面，溫度過高會導致積雪層過于松軟，就要提防雪崩的發(fā)生。而持續(xù)極寒天氣則會導致雪中水分凝結，雪質變硬，甚至出現比較厚的冰晶層，動作失誤率升高，危險性增加。

雪花的種類

而除了氣溫，風速和能見度也直接影響著運動員的發(fā)揮。風力不超過3級最為適宜，能見度則是大于2公里最佳。尤其需要留意的是“風吹雪”，它一般發(fā)生在山區(qū)出現降雪的幾小時后，突然升高氣壓導致的強氣流形成狂風，能將山脊或迎風坡的積雪吹起，積雪被吹起的高度可達30米以上。雪粒順山坡、槽、谷傾瀉直下，猶如大霧彌漫山間。風吹雪發(fā)生時，能見度極小，而且很容易發(fā)生小范圍的雪崩，對滑雪者來說是一個重大威脅。

所以，一般在準備進行滑雪前，我們都會建議滑雪者要詳細了解滑雪場所在地48小時內的天氣情況，根據天氣變化選擇好滑雪的時段。

然而，近年來，全球氣候變暖的影響逐步凸顯。氣候變暖加劇了氣候系統的不穩(wěn)定，是造成極端天氣氣候事件頻發(fā)的重要背景，比如2022年夏季全球范圍內罕見的高溫熱浪天氣。統計數據也顯示，近幾十年北半球極端高溫事件發(fā)生頻率增加。

總體來說，最近一段時間的異常天氣氣候事件，是在全球氣候變暖的大背景下，北半球冬季極地低渦波動疊加拉尼娜事件等海洋和陸面熱力異常的后續(xù)影響所致。研究證明，隨著氣候變暖，大氣層在飽和前可容納更多水汽，導致極端強降水發(fā)生的可能性增大。

從國際新聞資料的時間序列里，大家應該能夠隱約感覺到這次雪崩所涉及的一連串異常天氣之間的因果關系。本應是滑雪旺季的去年底和今年初，卻是氣溫高企甚至破紀錄，而在即將要進入春季之時出現持續(xù)強降雪、大風天氣。新聞報道中當地官方也稱這樣惡劣的天氣“前所未有”，可以想見這樣異常的天氣一定干擾了天氣預報服務的及時性和準確性。

結束語

隨著全球氣候變暖的情況不斷加深，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布的氣候變化報告顯示，過去的130年全球已升溫0.85℃。如果全球人類仍然不對氣候變化做出任何改變，在2050年到2080年，全球氣溫將上升2.1℃到4.4℃；即使人類做出積極應對，氣溫也將上升1.9℃到2.7℃。

幾乎就在同時，2023年2月6日9時17分在土耳其發(fā)生7.8級地震。對于這次大地震的原因，有學者推測與土耳其最大的山谷冰川在過去的31年里融化了48%的冰川有關。可能的解釋是：全球變暖導致冰川融化和海平面上升，破壞了地殼的重力均衡，引起過重承載的海洋地殼均衡下沉，而失去冰川重壓的山地上升。雖然目前這還缺乏數據的支持，但是從理論上來看也確實存在這種可能。

氣候變化是全人類共同面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。隨著全球變暖的持續(xù)，未來氣候變暖的速率和極端事件發(fā)生的頻率和強度都會進一步增加，氣候風險也將進一步加大。全球應共筑人類命運共同體，在應對氣候挑戰(zhàn)上開展全面的合作。