6月上旬，正當華南迎來強烈的“龍舟水”的同時，北方的河南、山東遭遇了高溫少雨天氣，雖然在幾天后的降水緩解了部分旱情，但是在6月中旬，高溫天氣又依次席卷了新疆、內蒙、河南和山東等地。

進入7月以來，高溫天氣逐漸向華東和四川盆地轉移，而新疆、內蒙古西部和甘肅河西等地延續了高溫。在超過500萬平方公里的土地上，大約9億人經受了超過30天的高溫天氣。國家氣候中心稱，在此次高溫過程中，全國有76個國家氣象站的最高氣溫突破歷史極值。

造成我國最近高溫天氣的幕后推手，乃是位于北方的西風帶和位于南方的副熱帶高壓，兩者相互作用下的大氣環流變化，決定了當地的降水和高溫。

比如6月中旬，產生于西風帶波動的東北冷渦為華北帶來降水，同時壓制住了原本要北跳的副高，使其滯留在南海之上，華南地區承受了本應在江淮地區的雨水，而受到高壓脊控制的河南山東則形成高溫。

到了7月，副高北移，江淮地區在其控制下迎來酷熱，而副高北側的降水，迅速緩解了河南山東的炎熱天氣。

我們再將視野放大，會發現過去一個多月內，北半球都是如此的炎熱。

北半球同此涼熱

在歐洲，6月中旬熱浪來襲，13日西班牙中部和南部最高氣溫突破40℃；18日，法國多地高溫記錄被打破，70多個省發布高溫警報。7月中旬以來歐洲再次被熱浪侵襲，14日葡萄牙最高氣溫沖到47℃，逼近全歐洲的歷史極值。沒裝空調的英國民眾也不得不面對40℃高溫。

在北美，6月13日，美國多個城市刷新了高溫記錄，全美超過三分之一的人口受到影響。熱浪在7月初再次來襲，美國中部和西南部多個城市打破高溫記錄，有的甚至比最高溫度高出6℃之多。

怕的不是某一天特別熱，而是一天更比一天熱，且持續▼

中國、歐洲和北美的天氣都與西風帶密切相關，比如6月中旬，劇烈彎曲的西風帶上分裂出名為“切斷低壓”的天氣系統。

一般來說“切斷低壓”直接控制的區域會出現云雨天氣，降水的同時也會影響周圍的天氣系統，比如東北冷渦在7月中旬的幾天內，一邊為我國東北和華北帶來降雨，一邊通過壓制副熱帶高壓而緩解了南方熱浪。

7月15日500hP風場下的東北冷渦給東北大幅降溫，遼寧多地更是發生了短時強降水、大風、冰雹等強對流天氣▼

但是“切斷低壓”的位置非常要緊，比如在歐洲，“切斷低壓”長時間待在伊比利亞半島以西的洋面上。旁邊的陸地則被不斷加強的高壓脊控制，所以晴朗少雨。

更嚴重的是，“切斷低壓”會像發動機一樣源源不斷地將北非炎熱的空氣拉向北方。西歐地區自然會溫度飆升。7月中旬“切斷低壓”和高壓脊的模式和6月如出一轍，西歐也再次迎來熱浪。

而在美國那邊，6月中旬和7月以來，西風帶波動形成的高壓脊控制著美國大部。持續的晴朗天氣讓高溫迅速發展開來。

6月17日500hPa下可以清楚地看到高壓脊▼

7月16日美國500mb高度等高線▼

在北美、歐洲和東亞的熱浪中，我們都發現了這樣的事實，不同地方的副熱帶高壓都急著為局地帶來高溫酷暑，但是迅速變化的西風帶在波動中有時壓制了副熱帶高壓的活動，讓人們在酷暑間享受短暫的清涼，有時卻助紂為虐，加劇了高溫天氣。

今年7月9日英國刷新了有史以來的最高溫度，不久之后又發布了有史以來的第一個極端高溫紅色警報，很多人享受不到吹空調的快樂，只能玩水了

另一方面，在相近的時間內北半球多地遭遇高溫并非偶然，其原因就暗藏在廣闊的副熱帶高壓帶和蜿蜒的西風帶上。

副熱帶高壓帶環繞北半球

在南北半球的副熱帶，存在著氣壓的相對高值區域，被稱為“副熱帶高壓帶”，其直接控制區往往是晴朗少雨的天氣，由于地中海、青藏高原和落基山脈這三個地區很難被副高控制，所以北半球的副高被分割為北大西洋副高壓帶、伊朗高壓和北太平洋副高壓帶。

在我局之前的做的視頻里介紹過“西太平洋副熱帶高壓帶”，對我國季風氣候的影響，比如西太副高的位置決定了中國主雨帶的位置。

伊朗高壓離我國較遠，但是在夏季會加強并向東延伸影響青藏高原和云貴高原的降水。

北大西洋高壓中心在冬季常在亞速爾群島附近，稱作亞速爾高壓，靠近歐洲，更多影響歐洲的冬季降水。夏季則常在百慕大群島附近，稱作百慕大高壓，靠近北美，更多影響北美的天氣過程。

在最近一段時間，“伊朗高壓”和“西太副高”克服了青藏高原的阻擋而連通，同時“太平洋副高”和“大西洋副高”也克服了落基山脈的阻擋而連通，環繞北半球的副熱帶高壓帶真正形成。除了范圍擴大以外，強度也較往年偏強。

副高直接控制下的大氣盛行下沉氣流，而中上層大氣下沉會造成下層大氣的增溫，再加上持續晴朗天氣下太陽的炙烤，北半球大陸區域就形成了廣泛的高溫天氣。

幾大高壓通力合作，團團包圍出一個高溫圈▼

另一只大手：西風帶波動

這次副熱帶高壓帶的打通和加強，為北半球熱浪提供了背景條件，但此外還有一只大手，對這一背景不斷調整修飾，這就是盛行西風帶。

赤道的炎熱和極地的寒冷之間的溫度差，導致高空的空氣從赤道流向極地，并在地轉偏向力的作用下造就了強勁的西風走廊，氣體以110km/h（相當于30.6m/s）的速度繞行整個地球。這條西風帶并不總是平直的，常常受到高大山脈的阻擋和南北冷暖空氣的入侵而南北波動，實際上呈現為一條蜿蜒曲折的風帶。

西風帶的波動看上去雜亂無章，時而劇烈，時而平緩，時而寬廣，時而零碎。如美國貫穿南北的大槽大脊，如西歐沿岸由于劇烈抖動分裂出的切斷低壓，又如深入我國東北的冷渦系統，不論什么樣的波動都會對當地天氣造成顯著影響。因此我們有必要了解，這些波動的形成及其規律。

這里我們可以將西風帶上的波動進行分解，在不同的尺度上討論問題。短波生命周期較短，移動較快，長波則生命周期較長，移動相對緩慢，一般對氣壓圖做5天-10天的平均，就就可以看到，西風帶波動中時間和空間尺度較小和較大的兩部分，這其中長波尤其重要。

西風帶長波產生的大槽大脊的強弱和移動，很大程度上決定了北半球的天氣。一般來說，槽前對應著大范圍的輻合上升運動和云雨天氣區，槽后脊前則對應著大范圍的輻散下沉運動和晴朗天氣區。短波的變化比較迅速，其生成也難以捉摸，它可以疊加在長波上造成槽和脊的加深或減弱。

盤桓在北半球上空的西風帶除了有局地影響外，對北半球整體也有同步影響。當西風帶南北溫差較弱時，西風帶整體趨于較平直狀態，此時南北熱量交換少，南北差異就會增大；當溫差過大時，熱量就需要在南北方向上交換才能達到平衡，西風帶因此發展為大型擾動，形成大槽大脊，直到熱量交換再次減小南北溫差，西風帶將再次趨于平直。

這就造成了北半球不同經度上相隔幾千甚至幾萬公里會同步產生熱浪和洪水。今年6月份東亞、歐洲和北美地區同時發生的熱浪就和這個機制相關。類似的，2018年夏天北美、西歐和里海地區發生熱浪，東南歐和日本同時發生了暴雨，也跟西風帶波動結構相關。

研究表明，一些常常出現的西風帶波動結構對于重要產糧區具有重要影響，其導致的高溫干旱會對全球糧食安全構成威脅，例如，以5個或7個波環繞北半球的西風帶波動結構持續兩周或更長時間時，全球作物產量將下降4%，區域產量下降高達11%。

西風帶特定形態的波動，會造成北半球多地同時出現高溫干旱天氣

全球變暖

進入21世紀以來的2003年、2013年和2017年我國都出現了大范圍持續高溫事件，同期，北半球夏季高溫熱浪事件日漸頻繁，中國氣象局表示，全球變暖是高溫熱浪事件頻發的根本原因。國家氣候中心表示，今年6月，全球平均氣溫較常年偏高約0.4℃，為1979年以來最高，全球變暖是北半球高溫熱浪事件頻發的氣候大背景。

你正在度過的很可能是接下來的人生中最涼快的一年▼

一方面，通過樸素的理解，在全球平均升溫的條件下，熱浪應當更容易發生，具有更高的溫度，持續更長的時間。

事實也的確如此，聯合國政府間氣候變化委員會第六次評估報告指出，2011-2020年十年間平均的全球平均氣溫比1850-1900年平均值上升了1.09℃，陸地溫度上升更明顯，為1.59℃。

與此同時，1950年以來，基本可以肯定在全球幾乎所有陸地區域熱浪發生的頻率、強度和持續時間都在增加。2014年發布的第五次評估報告已經指出了熱浪事件的變化，這8年里科學家們獲得了更加豐富的資料，采用了更加可靠的方法，而這一結論的可信度也得到提高。

另一方面，全球變暖使氣候越發不穩定，氣候系統正在經歷復雜的變化。這意味著全球變暖將通過改變大氣、海洋環流和地表狀態等間接方式影響北半球的高溫天氣。副熱帶高壓帶和西風帶波動作為造成高溫熱浪的推手，也會在氣候變化中發生改變。

有研究表明，近年來西風帶的波動更加劇烈，增加了北美西部和中亞的熱浪、北美東部的寒潮、北美中部、歐洲和中亞的干旱以及西亞多雨期發生的概率。

全球化以來的世界被連為一個整體，“當地”的變化通過國際貿易會影響每一個全球市場中的“遠方”，就如烏克蘭戰爭會影響歐美的能源使用和發展中國家的糧食安全。

而頭頂的大氣層在誕生之初就將全球每一個角落相連，大洋彼岸和大陸對岸的“遠方”的晴雨冷暖和“當地”的風云變化緊密相連，環繞地球的5000多顆衛星和互聯互通的高速信息網絡為我們提供了理解這些關聯的客觀條件。

毫無疑問，作為現代人我們應該從更高和更全面的視角認識氣候和天氣的變化，畢竟，這個世界的真相遠比我們個人的眼界更巨大。

本文作者：小凱，來源：地球知識局，原文標題：《這次超級高溫背后的地理原理，比你想的更深刻》