首先,世界氣象組織統(tǒng)計(jì)的是全球氣溫平均值,這并不保證世界上任何一個(gè)區(qū)域都是最熱之年,總會(huì)有個(gè)別地區(qū)氣溫偏低,低于全球氣溫平均值,成為偏冷的一年。近兩天形成了霸王極別的寒潮,全國(guó)大部分地區(qū)氣溫偏低,哈爾濱白天最高氣溫零下18度,華北地區(qū)白天氣溫還在零度以下,0度線很快逼近華南沿海地區(qū),這表明今年在全球氣溫偏高的背景下出現(xiàn)了極度嚴(yán)寒天氣,天氣個(gè)性化特征明顯。
1、宇宙中最高的溫度是多少?最低溫度是多少度?
為了解答這幾個(gè)問題,首先要了解一下溫度的本質(zhì)。表面上,溫度表征物體的冷熱程度,本質(zhì)上,溫度表征物體的組成粒子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度。物質(zhì)可能的最低溫度理論上,當(dāng)所有的粒子停止運(yùn)動(dòng)時(shí)(處于量子力學(xué)的最低點(diǎn)),物體將會(huì)達(dá)到可能的最低溫度,即絕對(duì)零度,絕對(duì)零度在開氏溫標(biāo)上表示為0K,在攝氏溫標(biāo)上表示為-273.15℃。
然而,為了達(dá)到絕對(duì)零度,不僅需要原子停止運(yùn)動(dòng),而且還包括原子的所有組成,繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子需要停止運(yùn)動(dòng),原子核中的質(zhì)子和中子需要停止相互作用,夸克以及任何更基本的結(jié)構(gòu)都要停止活動(dòng)。由于量子力學(xué)效應(yīng),這是不可能的,所以絕對(duì)零度無(wú)法達(dá)到,從另一方面看,任何空間中都存在能量和熱量,必然會(huì)與物質(zhì)進(jìn)行交換,所以絕對(duì)零度只能無(wú)限逼近,不可能達(dá)到。
目前,通過激光冷卻和磁蒸發(fā)冷卻技術(shù),科學(xué)家獲得的最低溫度達(dá)到了100pK(10^-10K,?273.149999999900℃),物質(zhì)在這種極低的溫度下將處于玻色-愛因斯坦凝聚態(tài),它們會(huì)表現(xiàn)出奇特的行為,例如,超流動(dòng)性和超導(dǎo)現(xiàn)象。物質(zhì)可能的最高溫度物質(zhì)可能的最高溫度為普朗克溫度,其值約為1.417×10^32K,
2、2020年創(chuàng)下氣溫最高記錄,成為史上最熱之年,為何還會(huì)有寒潮?
對(duì)于我國(guó)來說,寒潮爆發(fā)是每年冬季必有的天氣現(xiàn)象,只是強(qiáng)弱而已,當(dāng)寒潮爆發(fā)強(qiáng)度大或次數(shù)增多時(shí),大概率冬季氣溫低于往年,出現(xiàn)寒冷的天氣。2020年還沒有走完,陸陸續(xù)續(xù)有多家媒體報(bào)道世界各地氣溫偏高,年初2月份,南極的一個(gè)研究基地記錄到南極大陸的溫度首次超過了20攝氏度,12月下旬,法國(guó)統(tǒng)計(jì)了全年平均氣溫接近14攝氏度,比正常水平高出近1.4攝氏度,成為有史以來最熱的一年。
世界氣象組織12月初發(fā)布的《2020年全球氣候狀況》臨時(shí)報(bào)告,今年前10個(gè)月的數(shù)據(jù)都將2020年定為迄今為止氣溫第二高年份,僅次于2016年,高于2019年,全球氣溫發(fā)飆,最熱之年不絕于耳,為何我國(guó)今年這么冷,而且近兩天還出現(xiàn)了霸王級(jí)寒潮?首先,世界氣象組織統(tǒng)計(jì)的是全球氣溫平均值,這并不保證世界上任何一個(gè)區(qū)域都是最熱之年,總會(huì)有個(gè)別地區(qū)氣溫偏低,低于全球氣溫平均值,成為偏冷的一年。
從上圖可以看出,我國(guó)今年入冬以后的天氣偏冷,即使是夏季也有沒有出現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的高溫,只是五.一與同期相比,氣溫偏高,目前國(guó)家氣象局還沒有統(tǒng)計(jì)出全年平均氣溫高低如何,憑對(duì)今年的感覺,氣溫偏高可能性不大。其次,法國(guó)氣溫很有代表性,12月21日統(tǒng)計(jì)結(jié)果,今年氣溫高于往年1.4度,這個(gè)數(shù)值高于常年太多,超出了人們的想象,
既然這么多熱量集聚在歐州地區(qū),其它地區(qū)獲得的熱量會(huì)少一些,因?yàn)槿驘崃靠偸勤呄蛴谄胶猓瑸榇擞行﹨^(qū)域寒潮要多一些,天氣要偏冷。第三,我國(guó)與世界上其它國(guó)家不同,季風(fēng)性氣候顯著,冬季主要在西伯利亞冷高壓的控制之下,極地寒潮影響到我國(guó)大面積國(guó)土,常常是最南端伸入到華南沿海一帶,2016年廣州和深圳等城市都下起大雪,
要知道廣州位于北回歸線以附近,這與同緯度比較我國(guó)冬季要寒冷的格外多。此外,寒潮爆發(fā)強(qiáng)度和次數(shù)多少取決于當(dāng)年大氣環(huán)流狀態(tài),比如,今年的大氣環(huán)流異常,東太平洋水溫偏低,出現(xiàn)了“拉尼娜”現(xiàn)象,導(dǎo)致西太平洋地區(qū)的亞州大氣環(huán)流經(jīng)向運(yùn)動(dòng)偏多,這有利于寒潮形成及南下的頻度,同時(shí)強(qiáng)度也較往年偏大,近兩天形成了霸王極別的寒潮,全國(guó)大部分地區(qū)氣溫偏低,哈爾濱白天最高氣溫零下18度,華北地區(qū)白天氣溫還在零度以下,0度線很快逼近華南沿海地區(qū),這表明今年在全球氣溫偏高的背景下出現(xiàn)了極度嚴(yán)寒天氣,天氣個(gè)性化特征明顯。