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  • 今年夏天到底有多热?

        郝言

        新闻背景

        前一段时间,美国国家海洋和大气管理局官网的一则消息吸引了很多人的眼球:今年6月是全球140年有气象记录史以来最热的6月。

        如今立秋已至,那么这个夏天到底有多热?我们来做个梳理。

        我国高温范围大但持续时间不如去年

        入夏以来,我国多地遭遇高温热浪,“热”成为热词。

        今年7月底,山西新绛42.7℃、古县40.8℃、河北滦平38.7℃,日最高气温突破历史极值;海南临高、河南武陟和汤阴连续高温日数13天,破历史极值。

        8月8日进入立秋节气,“烈日炎炎似火烧”的日子还在继续。新疆气象台8月8日10时30分,将高温黄色预警信号升级为高温橙色预警信号;9日,厦门最高气温达39.6℃突破历史纪录;10日,成都发布今年首个高温蓝色预警。

        从平均气温看,今年6月,全国平均气温20.6℃,较常年同期(20.0℃)偏高0.6℃;7月,全国平均气温22.1℃,较常年同期(21.9℃)偏高0.2℃。

        从高温发生地域和日数看,6月,华北东南部、黄淮大部等地高温日数有5-10天,其中河北南部、山东西北部、河南东北部等地超过10-15天。7月,华北东南部至华南中东部大部地区高温日数普遍有5-10天,其中华北南部、黄淮大部、江淮西部、江汉、江南东南部等地10-15天,部分地区超过15天。

        7月下旬,我国中东部大部分地区出现今年以来最大范围持续性高温天气,有27个省(自治区、直辖市)出现35℃以上的高温天气。其中,7月25日到28日是高温影响范围最广、强度最强的一个时段。中央气象台首席预报员何立富说,在这一轮高温天气过程中,北京、河北、四川、重庆、山东、辽宁等地的20个县(市、区)最高气温达到或突破7月历史记录极值。山西新绛和古县、河北滦平正是在这一轮高温过程中突破当地最高气温历史记录极值的。

        “与往年相比,这一轮高温天气具有影响范围大、持续时间长、体感温度高,但是其极端性并不突出,突破历史极值地区较少。”何立富表示,和历史同期相比,在这轮高温过程中,南方地区高温强度并不是特别强,最高气温很少突破40℃。而往年这个时期,江南、江汉一带经常有突破40℃以上的高温天气。

        “今年我国高温发生区域出现了明显变化。”国家气候中心气候服务室首席叶殿秀介绍,今年高温天气范围比较大但持续时间不如去年。如四川盆地东部和江南地区高温日数比常年明显偏少。去年高温持续时间比较长,达到了39天。

        事实上,生活在北方地区的人们从5月22日就开始经历了今年首次高温天气过程。5月23日,北京、天津、河北、山西中南部、河南、山东、安徽中北部、江苏等地出现35℃以上高温天气,19县市气温破5月历史极值。不过,中央气象台首席预报员陈涛认为,北方在5月出现区域性或阶段性高温并不少见。

        全球多地频创高温纪录但成因有所不同

        放眼全球,一些地方出现的高温天气更加严重。

        根据印度国家气象局发布的数据,首都新德里今年6月最高气温达到48℃,突破同期历史极值。在拉贾斯坦邦楚鲁市,近一个月内的最高气温甚至超过50℃,接近历史极值。数据显示,今年印度许多地区最高气温比正常水平高出5℃以上。

        在法国,80个省发布高温预警,其中20个省发布最高级红色警报,逾2000万人受影响。法国气象局表示,法国众多城市气温都创新高,葡萄产区波尔多7月23日飙出41.2℃高温,打破2003年8月出现的40.7℃高温纪录。

        7月24日,比利时安格勒气温高达40.2℃,刷新该国高温纪录。7月25日,德国萨克森州林根市录得42.6℃的气温,为该国自1881年有气象记录以来最高。

        美国国家海洋和大气管理局公布的数据显示,2019年6月的全球平均气温比20世纪全球平均气温(15.5℃)高出0.95℃,使得该月成为140年以来最热的6月。南极海冰面积也在该月达到新低。

        在全球变暖的大背景下,极端高温事件越来越频繁。叶殿秀表示,很多人一提起高温就归咎于全球变暖,但全球不同地区的高温成因不一样,不能一概归咎为气候变暖,具体事件中起着决定性作用的因素是大气环流的异常。比如,印度出现高温的原因是印度夏季风来得比较晚,使得高温发生得比较严重。欧洲高温主要是受高压脊控制,导致这些地区一直盛行着下沉气流,高温少雨得以发展。

        全球变暖情况下高温事件会更强烈

        事实上,也不止是今年,近些年,高温刷新纪录似乎成为常态。

        叶殿秀表示,以欧洲为例,2013年、2015年、2017年、2018年都发生了较严重的高温事件,高温强度也越来越大,范围越来越广。

        在我国,极端高温事件在20世纪90年代中期以来明显增多。2018年,“历史最热夏季拉响33天高温预警”入选国内十大天气气候事件,197站日最高气温达到极端事件标准,55站日最高气温突破历史极值。中央气象台连续33天发布高温预警,这是从2010年有统计记录以来高温预警连发时间最长的一次。2017年,有两个与高温有关的事件入选国内十大天气气候事件,分别是“北方高温出现早、范围广、极端性强”和“徐家汇持续高温破百年纪录”。2016年,“全球变暖背景下我国夏季气温创新高”也成为国内十大天气气候事件之一。

        国家气候中心研究显示,未来我国夏季极端高温事件的出现概率会大大增加,到2025年左右至少有50%的夏季可能出现长时间的高温热浪过程。到本世纪末,在最坏的可能性下,我国极端高温热浪事件频率或将比目前高出5倍。

        “2015年至2019年很有可能成为有气温记录以来最热的5年。”世界气象组织今年6月28日发表声明称。而在今年3月28日,世界气象组织发布《2018年全球气候状况声明》指出,2015年至2018年是有气温记录以来最热的四年,其中2018年是史上第四热的年份。2018年高温和野火在欧洲、日本和美国共造成1600多人死亡,仅在美国,高温和野火造成的经济损失就高达240亿美元。

        美国国家海洋和大气管理局今年7月底公布的数据还显示,有气象记录以来10个最热6月有9个都出现在2010年以后。

        世界气象组织气候和水资源部主任约翰内斯·库尔曼表示:“强烈且大范围的热浪明显带有气候变化的印记。这也与我们发现的温室气体浓度增加导致全球气温升高,进而导致热浪事件更频繁、更强烈、维持时间更长相一致。”

        “全球变暖在未来100年里应该是不会停止的。”中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研究员张华认为,这主要是跟人类活动有关系。可以肯定的是,变暖趋势一直没有停止且会持续。如果人类仍然无节制的排放,未来到2100年,地面气温升高将达到4.5到5℃,全球地表升温会使很多生物无处生存、有些生态不可恢复;海平面上升使有些地方被淹没,影响非常大。

        城市化对高温的“贡献”也值得注意。“全球变暖和城市集群化的叠加效应,导致长江三角洲城市群极端高温事件趋多,给城市安全运行带来风险。”江苏省气候中心高级工程师谢志清认为,应加强对热岛与高温的相互作用、城市化对高温事件空间格局的影响及其机理、城市群极端高温事件趋多增强对城市安全的影响研究,为应对城市未来的高温热害风险提供多目标决策支持。

  • 世界最大“钢板剪刀”的故事

        开栏的话

        科技工作者们的工作,在我们普通人看来总有点儿神秘。然而,我们的社会生产生活中那些日新月异的变化,往往与他们的工作有着密切的关系。

        去年,我们在《京城科研》栏目中,介绍了由北京市科协主持评选的第十四届北京青年优秀科技论文部分成果。今年这个评选还在继续,我们将再挑选一些优秀论文做科普解读,看看京城那些优秀的科技工作者正在做什么,和我们的生活又有怎样的联系。

        获奖论文:《5m滚切式定尺剪剪切分析与剪刃断裂事故分析》  北京市科协第十四届北京青年优秀科技论文二等奖

        论文作者:中冶京诚工程技术有限公司高级工程师 郝建伟

        中厚板生产技术事关国计民生

        钢铁号称工业的粮食,它是人类使用最多的金属材料,在社会生产生活的各个领域都有着广泛的应用,是不可或缺的战略性基础工业品。在国民经济中,钢铁工业如同一切工业之母,直接决定了整个国家的工业化基础。作为钢铁最主要的产品之一,中厚板产品对国计民生亦起到举足轻重的作用。

        最初,由于战舰、航空母舰等重型武器装备的发展,对于钢板的质量、强度、精度等要求越来越高,中厚板生产水平得到了很大发展。

        和平年代,大型桥梁、核电站、大型风电、大型水坝、油田钻井平台、大型工程机械等领域的需要,中厚板产品发挥了巨大的作用,这也促进了中厚板生产装备整体技术水平的迅猛发展。

        中厚板产品是重型装备、海洋工程等高端产业发展不可或缺的,其生产技术水平是衡量一个国家材料成型与装备制造发展水平的重要标志。

        目前,我国钢铁行业正处于从钢铁大国向钢铁强国过渡的关键时期,中厚板的发展已从单纯的追求产量转移到追求质量上来。传统中厚板装备技术主要依赖进口,引进费用高昂,为此消耗大量外汇。如何提高自主研发能力,形成具有自主知识产权的技术装备,是我们当下迫切需要完成的使命。

        3秒多时间内“精剪”钢板的“巨无霸”

        郝建伟及其团队主要致力于中厚板核心设备的研发与实施,其主持完成的定尺剪机组装备技术具有自主知识产权,主要完成对中厚板的横向剪切,功能为切头、切尾、切定尺、取试样,是保证中厚板进入成品库质量是否合格的最重要在线设备,属于冶金行业大型、高精尖装备。

        郝建伟带领团队共完成三代滚切剪的研发工作。在中厚板核心产品自主研发领域取得了一系列成就,其中,成功投产的营钢5m级滚切式切头剪和定尺剪为世界最大级别滚切剪,具有自主知识产权,工程造价仅为进口产品的60%。

        由于具有高效的剪切效率、优异的剪切质量及精度,世界最大级别滚切剪机组设备重达600余吨,可实现在3秒多时间内对最厚50毫米、5米宽的钢板进行高精度、高质量剪切。

        这个“大家伙”主要有如下特点:接近“纯滚动”机构运动轨迹,实现最优化剪切;利用系统惯性剪切技术及精准化设计理念,在资源利用及节能降耗方面有突出贡献;高精度自动控制机械定尺装备,实现自动优化剪切功能,实现全自动精确定尺,精度处于世界领先水平。

  • 塑料垃圾转化可提供电力和燃料

        王信强

        据英国《每日邮报》报道,迄今为止,塑料垃圾几乎无法回收。如何处理塑料垃圾,是一道世界性难题。

        最近,英国切斯特大学桑顿能源研究所宣称,已成功获取把塑料垃圾变成电力和氢气燃料的技术。这一技术系世界首创,且已获专利。

        桑顿能源研究所所长乔·豪教授披露,在柴郡埃尔斯米尔港,该所建立了占地54英亩的试验工厂。他们直接把未经清洗和分类的塑料垃圾,用机器粉碎成5厘米条状,再放入1000摄氏度的窑中溶化。处理过程中,塑料垃圾变成高质量的低碳氢合成气,直接用于燃气发动机。加工过程中产生的副产品是电力,可用于居民住房照明。

        今后,试验工厂除了自身用电将由从塑料垃圾回收的电力提供外,还将每日向住地7000户家庭提供电力,并每两周为英国使用氢气燃料的7000辆汽车提供一次燃料。

  • 人造“舌头”能辨认假酒

        张家伟

        英国格拉斯哥大学日前发布,该校研究人员领衔的科研团队利用金属的光学特性,研发出可分辨不同威士忌间细微差别的人造“舌头”。这项技术未来可用于假酒识别和其他食品安全监测,以及品质控制等领域。

        这一最新研究发表在英国皇家化学会期刊《纳米尺度》上。科研人员将金和铝两种金属切割成超微结构的细微薄片,然后把它们排列成棋盘状,形成人造“舌头”的“味蕾”。

        研究人员将不同的威士忌样品倒在这些人造“味蕾”上,并测量它们在不同液体中吸收光线的情况。通过分析其中的细微差别,研究人员就可识别出不同品种的威士忌,准确率超过99%。

        报告主要作者阿拉斯代尔·克拉克博士说,尽管这项实验主要利用威士忌开展,但事实上,人造“舌头”能“品尝”出任何液体,这意味着此种技术不但可用于识别假酒,还可应用于更广泛的领域。

  • 不同人种皮肤变老模式有差异

        辛华

        抗衰老是爱美人士的永恒话题。一项美国最新研究发现,不同人种的皮肤变老的特点不一样,要想保持年轻面貌需根据自身情况“量身定制”抗老配方。

        研究显示,深色皮肤人种更容易产生色素沉着。非洲裔人群皮肤中含有更多成纤维细胞,这种细胞可以促进伤口愈合,产生胶原蛋白,因此,他们皮肤增厚、出现皱纹的时间会更晚。东亚裔人群与西班牙裔人群类似,在皮肤变老的早期阶段不容易产生皱纹。高加索裔人群普遍皮肤比较薄,容易产生皱纹、失去弹性,嘴唇也容易变薄。

        论文中说,所有人种皮肤衰老都逃不过色素沉着、皱纹和皮肤失去弹性这三大特点,然而促使皮肤变老的一个共同因素是暴露在阳光中的紫外线下,这会导致皮肤变色、胶原蛋白流失甚至皮肤癌。

        本版部分图片/视觉中国