流金铄石·再续:关于近期南方热浪的分析和未来展望

自7月中旬以来,南方多地出现了多次高温热浪过程。其中上一周的高温中心位于长江三角洲和四川盆地东部等地,如上海追平了1873年以来的最高温度(40.9°C);而这一周高温中心南退但热度不减,浙江中南部、福建大部等地都出现了接近或刷新历史纪录的高温,福州、温州、台州等地更是超过40°C。本文将对南方7月中旬以来高温过程进行简要分析,并给出全国范围内高温过程的展望。

Q1. 近期南方的热浪的直接成因是什么?
A1: 南方的热浪过程,最主要与副热带高压控制相关。

副热带高压可以说是高中地理课本就已出现的老朋友了。不过在气象学上,副热带高压不仅是半球三圈环流里横贯副热带地区的气压带,还是在全球有着具体的多个中心的天气系统—近期南方高温热浪,就是偏强的西北太平洋副热带高压控制。

那我们怎么看到副热带高压的身影呢?作为一个活跃在对流层中低层(6000m以下)的高压,从海平面气压图或者等压面上的高度图(高压的等压面向上凸,表现为一个高度偏高区域)就能看出。这张7月8日-17日平均的对流层中层的天气图(图1)里,5880等值线包围的区域就是副热带高压的主体区;而背景填色则表明南方的高度场偏高,反映出副热带高压和它所致的热浪偏强。

那么为什么今年的副热带高压如此强势?

当前反常演变的拉尼娜事件,必须要背一个首要的锅。

拉尼娜和厄尔尼诺也是高中地理课本的老熟人了,它们可以说是赤道中东太平洋海温异常如影的两面。而这一次的拉尼娜在时间演变上非常特殊——历史上绝大部分拉尼娜事件,都在第一年的北半球夏秋季发展,冬季达到顶峰,随后在第二年开春时逐渐衰减;但当前的拉尼娜事件在去年秋季发展后,并未在今年春季衰减而是进一步略有增强,并在5月达到了强度顶峰(图2)。

万里之外海洋的炎凉,是如何影响到我国的气候呢?当拉尼娜事件增强发展时,赤道中东太平洋海表温度变得更低,并导致上方大气变冷收缩下沉形成地面高压,并因为增强的气压梯度,导致了向西跨越赤道太平洋的信风明显增强。在赤道附近增强的信风诱发了北侧的异常反气旋,并与同为对流层中低层反气旋性质的副热带高压叠加,使得副热带高压显著增强。从图3的同期低空风异常可以看到,最近一段时间赤道太平洋信风(黑色箭头)和副热带高压(红圈)均的确偏强,与上文推论一致。

此外,当赤道中东太平洋海温偏冷且出现更强的下沉气流同时,处在赤道太平洋西岸的马来群岛,却因为海温的偏高和岛屿地形的作用出现更强劲的上升气流。这一上升气流会通过南北向的环流圈作用,导致北侧副热带地区出现更显著的下沉,从而有利于低空副热带高压的增强(图4即示意图)。这在近期的南北向环流异常里也有明显的体现(图5,黑色圈即对应我国南方显著的下沉过程)。

而这两周内高温中心的变化,则与副热带高压南北移动有关—上一周中心偏北控制长三角附近,而本周由于北侧频繁的高空冷涡影响,副热带高压南退,转向长三角以南的浙江中南部、福建等地,导致当地本周高温严峻。

Q2. 全球气候变化,在这次高温热浪里起到了怎样的作用?

A2: 对于一次高温热浪过程,由于它持续时间(数日到半个多月)和空间范围(数十万到数百万平方千米)相对有限,很难直接地将它与由人类活动主导、全球范围内自完备工业化以来持续一百多年的气候变化关联。但如果问到未来数十年的高温热浪频率和强度的趋势,则可以用气候变化的趋势解释。

气候变化对于全球气温的影响,不仅在于平均气温的升高,更在于气温偏离常态的极端性(统计学以方差/标准差衡量)显著增强,表现为极端高温和极端低温频率都有增加,其中极端高温因为变暖的趋势更加频繁(图6)。

关于这一现象的解释很多,如气候变化下北极的升温相对于北半球极地外更大,导致极地和热带间温差缩小,并使得由这一温差驱动的强劲西风带减弱,使得冷暖空气南来北往时受到的阻碍更小(图7);此外,当平均温度升高,大气能容纳的水汽含量(饱和水汽压)也将上升,而更多的水汽凝结时也会释放更多的热量,进而直接加热空气或驱动大气环流的变化。

Q3. 未来一段时间,全国高温有着怎样的趋势?
A3: 简要而言,南方大部的高温将继续,但中心将逐渐从如今的浙江福建一带转移到长江中下游地区;而华北也将在月底前加入高温行列。相比之下,西部地区(西北地区和四川盆地)高温则只有下周中的一段时间出现。

要详细讲未来一段时间高温形势,就必须从天际的另一片炽烈说起。

自上周起,远在万里之外的西欧、南欧多国出现了异常极端的高温(图8)。在周六葡萄牙出现刷新本国纪录的47.0℃后,周二英国也记录到40.3℃,刷新了2003年创造的高温纪录的同时,也是观测历史上首次记录到40℃以上气温。

这次高温过程,是被一个徘徊在大西洋近岸当地的冷涡所致(图9红圈)——它稳定地将来自撒哈拉大漠深处的炽烈暖气团向北引导,跨越直布罗陀海峡的碧波和伊比利亚的群山,直抵孤悬的英伦诸岛。

但它的影响不只在西欧与南欧的一隅;更辽阔的回响已经在远方的天地呼唤。改变一切的动力,正是在于频散效应——这个强烈的暖性反气旋本身是一个波源,并会向下游(东侧)的西风洪流里激发相应地波列,让能量的传播超前于波动的传播,并提前影响下游的环流形势,如同高空里的巨浪呼啸。很快,它的影响就将在大陆的另一侧际涯浮现(图9黑色箭头)。

首先,它让下游的高空槽明显加深,形成了当前疾驰的高空冷涡(图10黑圈),并携带着北侧的冷空气横扫长江以北大部——北方的高温也被暂时遏制,而退守东南沿海的副热带高压(图10蓝圈)也被压制无法北上。不过未来几天,长江三角洲和以南的东南沿海地区高温依然猛烈,部分地区仍可能出现接近或超过40℃的高温。

但在下周起,事情就向着极度烤熟的方向发展了——随着能制衡副热带高压的冷涡消亡,副热带高压开始肆无忌惮地增强北抬,长江中下游地区将再度被副热带高压控制(图11-12蓝圈),气温将轻松达到37℃以上;到月底,甚至华北大部也将被高温笼罩。而偏南的福建、广东等地虽然高温有所减弱,但每日最高气温依然在35℃左右。

而在这个高空冷涡过后,西部地区也将迎来增强的大陆高压(图11绿圈)——这同样是频散效应的杰作。在大陆高压的影响下,西北地区大部和四川盆地也将再下一周迎来短暂的高温,所幸由于频散波列移动很快,不会像东部地区被稳定的副热带高压长期蒸烤。

而更长时间的展望上,由于前文提及拉尼娜出现反季节的发展,太平洋信风也长期偏强,可以预见今年夏季副热带高压也将总体呈现明显偏强态势,南方大部(甚至包括北方部分地区)的高温也将更加长久且猛烈,需要注意防暑降温工作。

这或许是夏季平凡的一幕,却也可能无言地承载着气候变化的当下,愈发频繁极端的热浪。

#三伏天就快过去了# #持续高温天气会成为常态吗#

追“光”而行 西安高新区打响“西高芯”品牌

6月14日,总投资达110亿元的西安奕斯伟硅产业基地二期项目正式开工,这是奕斯伟进入西安高新区两年来又一次增资扩产,也是西安高新区光电子产业的又一次壮大和升级。
光电子产业是现代产业体系的“关键少数”,涉及多个国家亟待解决的“卡脖子”技术,技术壁垒高、产业带动性强、头雁效应明显,是新一轮科技革命全球必争之域。近年来,西安高新区立足秦创原全域承载,以“追光计划”为牵引,推动光电子产业能级不断提升,实现了从0到1、由弱到强的一系列重大跨越。过去一年,西安高新区光电子产业规模跃居中西部第一,一批又一批“卡脖子”技术难题取得突破,西安高新区的“西高芯”品牌正变得愈发响亮。
外引内培双向发力
产业规模跃居中西部第一
奕斯伟是国内极少数能量产大尺寸硅片的半导体材料企业,拥有国际一流的生产检测设备和先进的厂房与动力系统,工艺技术已达到全球第一梯队水平。目前,奕斯伟在西安高新区拥有一座月产能达50万片的硅片工厂,已为多家海内外晶圆厂提供抛光片和外延片。

作为西安高新区通过产业链精准招商引进的企业,奕斯伟的到来,进一步填补了西安高新区在材料设备领域的短板,推动半导体及集成电路(IC)产业形成了集“材料设备—IC设计—IC制造—IC封测”于一体的完整产业链。
在奕斯伟到来之前,西安高新区半导体及集成电路产业已成规模,在设计环节,集聚了紫光国芯、华为研究院、智多晶微等近60家企业;在制造环节,西安高新区拥有三星、美光等制造龙头企业,已成为我国存储芯片重要一极;在封测环节,西安高新区已形成了以三星、美光、力成、威世半导体等企业为代表的封装测试企业群。

半导体及集成电路产业产业链只是西安高新区光电子产业三大产业链之一,除此之外,西安高新区还在光子产业领域形成了“材料—器件—系统集成—工艺平台与应用”的完整产业链,在智能终端产业领域,打造出了包含“关键零部件—智能终端设计制造—应用与服务”等关键环节的产业链条。
在产业链不断完善的同时,西安高新区光电子产业规模也在加速壮大。数据显示,2021年,西安高新区光电子产业规模达3344.63亿元,同比增长了17.13%,跃升至中西部第一。
外引内培双向发力,是西安高新区光电子产业短期内实现跨越式发展的重要动力。
据了解,近年来,西安高新区充分发挥“链长制”机制优势,全力“建链、补链、强链、延链”,引进了先进阿秒激光设施项目、西安奕斯伟硅产业基地扩产项目等一批高质量项目;与此同时,西安高新区充分发挥企业梯度培育体系,自主培育了一批国家级专精特新“小巨人”企业,形成了龙头企业“顶天立地”,中小微企业“铺天盖地”的格局。
如今,在三星、奕斯伟、比亚迪电子等一批龙头企业的带动下,西安高新区即将成为全球最大的闪存芯片生产基地,具备了全国领先的智能终端设计制造规模,并有了全国领先的软件信息综合服务水平。与此同时,西安高新区自主培育的芯派电子、航天民芯、拓尔微电子等一批国家级专精特新“小巨人”企业同样扮演着举足轻重的作用,充分彰显出西安高新区民营企业的发展实力,为光电子产业集群发展注入了新的活力。
聚力攻关不断突破
部分科技成果跻身全球领先
2021年12月20日,第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会暨“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在珠海开幕。紫光国芯凭借其SeDRAM™(异质集成嵌入式动态随机存储器)技术,成功斩获“中国芯”年度重大创新突破产品奖。

据了解,SeDRAM™由紫光国芯历时7年研发而成,技术水平世界领先。这是西安高新区光电子产业近年来取得重大创新成果之一。
作为全国光电子产业的重要一极,西安高新区近年来大力推行关键核心技术“揭榜挂帅”制度,实施“科创九条”等一系列政策措施,构建起开放的创新研发体系,聚合起区内高校、科研院所、龙头企业等各类研发力量,诞生了一批科技创新成果,攻破了一个又一个“卡脖子”技术难题。这些科技成果分布在光电子产业各个产业领域和关键环节,部分成果技术水平已达全球领先。
在光子产业领域,西安光机所攻关的大功率半导体激光芯片制造技术已在多个国家级重大预研项目中实现应用,解决了国内激光芯片的封装、制冷的行业共性问题;西光所联合飞秒光电,在光通讯领域核心基础元器件领域同样取得重大成果,其自聚焦透镜技术已获国家科技进步二等奖;唐晶量子VCSEL(垂直腔面发射激光器)外延片生长技术已达到国际先进水平,完全实现了进口替代。
此外,西安高新区光电子产业在材料、器件、加工平台等环节,均取得关键核心技术突破,使光电子产业发展进一步突破了瓶颈、释放了活力。
目前,西安高新区已经成为我国光电子产业创新高地。数据显示,截至目前,西安高新区主导或参与制定光电子领域国家标准和行业标准超400项,获得国家科技发明奖、进步奖近10项,承担国家科技重大专项、重点研发计划百余项,累计授权专利超4万项。

为了进一步激发创新活力,西安高新区还在积极推动各类创新平台建设,当前,中科院授时中心、先进阿秒光源等基础研究平台及秦创原集成电路加速器、西电宽禁带半导体国家工程研究中心等一批多元主体创新平台正在加速推进,未来,随着这些创新平台的投用,西安高新区光电子产业的创新体系将进一步完善,创新活力将进一步迸发,“西高芯”的品牌将更加响亮。(高新融媒记者 张静攀)

#体育##中国女排征战世联赛#

相对而言,在世界女排联赛分站赛中,中国女排既有亮眼表现,也有让人感到不如人意的地方:如果说2-3不敌泰国一战让球迷大为不满,1-3败给日本、尤其是最后一局只得12分的尴尬把球队放到了火山口上的话,那么在主场观众山呼海啸的助威声中3-1擒下土耳其,局分0-2落后的情况下将比赛拖入决胜局,决胜局又在6-10时连续追分,最后只是惜败于巴西这两场比赛又让人看到了这支球队的努力、韧劲和应有的技战术能力。

对于一支“新军”来说,这种起伏很正常。最重要的是,拿到淘汰赛的入场券给了姑娘们更大的空间、更多的时间,毕竟在杭州亚运会不知何时举行,大赛机会严重缩水的情况下,每一场比赛对于中国女排都非常的珍贵与重要。

应该说,由于疫情与选拔方案的叠加影响,原本郎平治下中国女排的一些被证明行之有效的理念现在或许已经无法全面推行,或者说在效果上将被打些折扣。

例如,郎平一直所倡导推进的“大国家队”理念,极大促进了中国女子排球的整体发展,也实现了优中选优,“天下英雄尽入彀中”,是球队能够在2016年登顶里约奥运会的重要保证。在新奥运周期开始后,中国排协迅速划定了一个71人的人才备选库,同时通过举办训练营等方式期望让更多的女排队员能够在大国家队的氛围中补齐思想、作风、技术和体能方面的短板,为国所用。

可惜,中国排协这一正确、及时而重要的做法遭遇了客观不可抗力的影响。

首先,在疫情尚未完全消退的情况下,短期内在国内举办重要赛事的可能性极小,这就让很多姑娘们不要说参加比赛,就连现场感受大赛氛围的机会都没有。而如陈刚教练所言,“训练只能获得技术层面的提高,而心理层面的经验必须在比赛中积累!”更进一步讲,如果没有心理作为保障,即便是在训练中掌握的技战术也很有可能在比赛中打不出来。对于长期集训但缺乏实战的运动队来说,这其实是一个非常大的困扰。

此外,由于国际旅行和国内入境隔离方面依然存在一定的限制,国家队在国外参加像世界女排联赛这样的赛事时、以及在赛后一段时间内,都不得不处于相对封闭的状态,顶尖球员和中间层选手以及新生代运动员的交流空间被大大压缩,如果时间一长,大国家队在体制上的优越性可能会受到一定的影响。

虽然郎家军最终在东京2021年奥运会上折戟沉沙,但在相关备战工作中其实也有颇多亮点,否则中国女排不可能在之前的世界大赛中取得佳绩,也不可能在第一时间就拿到奥运会的入场券。而在郎平的整体作战策略中,第一时间赢下东京奥运会的参赛资格是非常重要的一环。回过头来看,在疫情于2020年年初突然爆发的大背景下,中国女排早早就在前一年的八月份通过在宁波举行的资格赛入围东京奥运会,的确显示了郎平高瞻远瞩的视野和未雨绸缪的备战态度。否则疫情来临可能引发无穷后患,实际上,的确有其他项目的球队因为疫情原因而放弃了国外的资格赛。

但在新的奥运会周期和资格选拔方案下,中国女排要想重现四年前的那一幕并不容易。一方面以现在的情况来看,明年在国内举行奥运会资格赛的可能性比较小,姑娘们将因此失去天时、地利、人和的优势;另外上届奥运会资格赛宁波站只有四支球队参赛,而巴黎奥运会资格赛将是八支球队参加的大循环,对于球队整体人员配备、后勤保障、疫情防控等等都提出了更高的要求,要想第一时间获得巴黎奥运会的参赛资格,方方面面都必须更加努力才行。

当然,在新的奥运备战周期中国女排也发生了一定的变化。

7月2日,意大利女排甲级联赛俱乐部斯坎迪奇俱乐部官方宣布朱婷加盟球队,将代表俱乐部征战2022-2023赛季意甲联赛。在时间如此紧迫的情况下同意队内强力主攻手赴海外效力,这应该是相关部门在思路上的一个调整。毕竟在东京奥运会周期,无论是中国女排的朱婷还是中国女足的王霜,都被从国外俱乐部召回备战奥运会,但最终两支队伍所体现出来的水平和取得的成绩都难言令人满意。之后王霜也曾经表示,还是希望能够到欧洲高水平联赛球队中去经受锤炼,而在这方面,朱婷已经走在了前面。

相信在未来中国女排的阵容中,一个健康的朱婷肯定会有自己的一席之地。而仅以世界女排联赛的情况来看,主攻李盈莹、接应龚翔宇无疑是现在球队最值得信赖的两个点,在副攻方面,袁心玥虽然某个时段会在进攻方面显得有些力不从心,但其原因是多方面的,相信既有自己的问题,也有配合的因素在内。应该说,以袁心玥的个人能力、经验及在体系中所起到的作用而言,她还是当下这支女排不可缺少的一员。

在另外几个关键位置上,刁琳宇通过世界女排联赛得到了最大程度的锻炼,而金烨、王云蕗的当务之急是补短板,在攻守方面让自己更加全面起来。虽然因为对手实力不等,很难通过几场比赛来断定球员们在短时间内得到了何种程度的提升,但无论在八支球队参加的奥运会资格赛上,还是最终的巴黎奥运会上,相对漫长的赛程要求每个人都必须做好准备,这其中包括了杨涵玉、陈佩妍、倪非凡等人,也包括了张常宁,如果没有伤病,后者将是中国女排另外一张王牌。

对于女排这样一个在中国体育史上绝无仅有的存在而言,任何缺点或不足都有可能被加倍放大,从而在舆论场上迅速形成不小的风波。这就要求球队上下,无论是主事者、主教练还是队员,都能够保持足够的定力,一方面不抛弃、不放弃,另一方面真正做到自信、她信,如果做到了这点,在场上正常发挥出技战术水平,姑娘们就将无愧于自己的青春芳华、也无愧于中国女排这四个字。


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