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极地气象:认识其全球影响
纪念2007年世界气象日 WMO秘书长雅罗致词
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  每年3月23日,世界气象组织(WMO)187个成员国及全世界的气象社团都要庆祝世界气象日(WMD)。1950年3月23日,WMO公约生效,WMO成立,1951年WMO被确定为联合国的一个专门机构。
  在2005年WMO第57次会议上,WMO执行委员会决定,2007年WMD的主题是“极地气象:认识其全球影响”,以突出2007-2008国际极地年(IPY)的重要性。 IPY是WMO和国际科学委员会(ICSU)共同发起的,针对地球两极地区及其对全球的广泛影响,开展国际间平等的、跨学科的研究和观测。为了保证研究人员能够在夏季和冬季在极地工作,整个计划实际上在2007年3月至2009年3月间进行。
  极地的气象和环境问题一直在WMO及其前身IMO的活动中具有重要地位,通过长期的努力已经积累了一些重要的成果,使得近年来我们对极地气象和环境条件方面有了新的关注。1879年,第二次气象大会形成了1882-1883的国际极地年(IPY),IMO发起了第二个IPY(1932-1933), 两次IPY的成功促成了1957年7月1日至1958年8月31日的国际地球物理年(IGY),也可以说是一个新的IPY,将研究领域扩展到更低纬度,来自67个国家的8万多名科学家共同努力,在科学研究方面得到更加深远的结果。
  在IPY 期间,WMO 通过各国气象水文局及其下属机构,在极地气象、海洋、冰川和水文等方面研究中发挥着实质性作用,还通过WMO 的空间计划提供投入,最终IPY的科学结果和运作经验将对WMO的其它计划产生效益,综合数据集、权威的科学结论为环境监测和预测体系(包括一些强天气的预报)的进一步发展提供保障。特别是,如果在IPY 期间对观测站网进行建设和改进,能够坚持业务运行多年,那么还将对评估气候变化及其影响产生重要作用。极地是地球上气象观测网最稀疏的区域,极地气象学一直依赖于极轨卫星的可见光和红外图像,近年来由于主动的和被动的微波设备的使用,即使在多云状态也能得到资料来确定温度、湿度廓线以及风、海冰的聚散和其它要素。另外,通过布设自动气象站(AWSs)和浮标站,部分地弥补了地面观测不足的问题。 
  尽管极地距离人类聚居的广大地区都很遥远,但是也迫切需要可信的天气预报。在北极,需要可靠的天气预报来保护土著民,保障石油、天然气的海上勘探和生产。在南极,要为科研计划和未来的旅游产业提供空中和海上后勤补给,也需要可靠的天气预报。同其他区域相比,极地天气预报面临着独特的挑战,随着近年来观测体系和数值预报技术的显著进展,天气预报的技巧得到显著改进,也包括极地区域的天气预报。
  在过去的几十年里,已经检测到极地环境的显著变化,比如永久性海冰减少、一些冰川和永冻层融化、河冰和湖冰减少。相当多的研究证实,这些变化在北极比南极更显著。2001年联合国政府间气候变化特别小组(IPCC)第三次报告指出,全球平均地表温度在20世纪上升了0.6°C,估计在1990年至2100年间将上升1.4-5.8°C,到2100年,海平面将上升9厘米到88厘米,这将对发展中岛国乃至所有低海拔地区造成非常严重的问题。
  海冰退缩可能导致海洋生态系统的严重变化,因此影响海洋哺乳动物和大量海鸟、海豹、鲸鱼赖以为生的磷虾群。由于永冻带的敏感性,大气升温也许会产生北极周边地区冻土层的消融,累计伴随湿地的扩大和可能造成建筑物和基础设施的严重损坏。这种融化还将通过释放捕捉在永冻层中的温室气体甲烷而牵连到碳循环问题。
  臭氧是一种极端重要的同温层气体,它通过吸收太阳的紫外辐射来保护生物圈。1957 – 1958国际地球物理年IGY 期间,在南极的地面观测设备首次测量发现臭氧。自从 1970 年代中期以后,发现在南半球存在一个特别的分布型,每年冬末都连续地测量到臭氧含量偏低,这种空“洞”现象直到春天同温层开始增暖才会缓解。 因此,南极圈臭氧洞的发现是 IGY 的重要成果。可以确定,臭氧“ 洞 ”的产生在很大程度上归因于一些被广泛使用的工业气体的排放。随着一些回收措施被广泛采用,现在似乎是稳定的状态。1987蒙特利尔协议对那些消耗臭氧层的物质进行了规定,如果坚持执行协议,估计中纬度的臭氧层将会在本世纪中期前复原到正常水平,而在南极圈上恢复可能还需要再加上15 年。
  极地气象学的研究就其本身来说是非常重要的,但是还需要更加强调极地气象对全球整个气候系统的基本影响。极地的气象变化确实能够对所有的生态系统和人类社会都有重要的影响,不管地处什么地理纬度,所以必须在更广阔的范畴考虑极地气象的影响。
  极地问题扩展到全球影响的例子确实很多。举例来说,极冰组成了有效的热“帽”,在维持全球的洋流方面扮演极其重要的角色。而且,两极区域在决定全球的气候系统方面发挥原始的作用。这是因为从太阳接收到的能量驱动着全球气候系统,接受太阳能量主要发生在较低的纬度,从整体上而言,赤道圈在全年接受到的太阳热量是极区的5倍,大气和海洋通过向极区输送热量而响应着如此之大的温度梯度。因此,极区通过大气环流和海洋环流相组合的相当复杂的途径与地球气候系统的其它部分相关联。
  El Niño-南方涛动 (ENSO) 是横跨热带太平洋的一个主要的大尺度振荡, 这与太平洋东部的海表温度的周期变化有关。ENSO实际上是一个大的气候上的周期,而且已经表明它对太平洋以外遥远地区产生影响。举例来说,统计证据表明,在非洲的特定地区,ENSO能成为年际降雨变化的因素,甚至形成干旱,在1991-1992 El Niño 事件中,一段破坏性的干旱使1800万人遭受饥荒威胁。“遥相关”被定义为相隔遥远的区域大气之间的相互作用,研究人员正在研究极地天气与其它的天气和气候事件之间的相关关系。
  2007-2008年IPY定位在与极地直接或间接有关的物理、生物和社会问题的广泛范畴。已经在两极区域观测发现的变化具有危急性和复杂性,将会要求更加广泛和完整的科学行动方式。IPY是具有里程碑意义的科学成就,从中发展出的国际合作和开放协作模式,无疑将进一步激励出自由数据共享和交叉研究的动力。通过充份的拓展努力, IPY 也将会取得重要进步,使公众更加接近和理解科学知识。同时,最重要的是关心一个事实:整体上而言,极地对全球的气候系统具有重要的影响。所以,许多在更高纬度发现的变化将会对社会的永续发展产生重要的影响,不管所处的地理纬度如何。
  长久以来,气象学被认为是科学无疆界原则的范例,而极地气象学典型地体现了这一原则。因此,当我们庆祝WMD2007时,我希望WMO所有成员都能认识到极地气象的重要性,认识其对我们生活、安全和繁荣发展的可能影响。我还期望,对极地气象的研究和认识的结果将有利于我们更好地理解气候的可变性和气候变化,有利于更好地利用气候资源以便于应对21世纪的重大挑战。
2006年9月雅罗博士再次视察江苏省气象局
(来源:江苏省气象学会(王冰梅翻译)  发表时间:2007.03.17)

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