聚焦智慧民航 | 厦航天枢飞行计划系统：“智慧白鹭”自主行天下
2022年5月16日，厦门航空公司自主研发的国产新一代飞行计划系统——天枢飞行计划系统——正式上线。这一以北斗七星第一颗星命名的飞行计划系统是国内第一款自主研发的支持全球运行的国产飞行计划系统，标志着厦航对高可靠性飞行计划计算这一民航领域关键技术实现自主可控。飞行计划系统对于航空公司乃至整个民航业有哪些意义？国产飞行计划系统的出现为何影响深远？让我们在厦航天枢飞行计划系统的诞生之路上解答这些问题。
自主创新 技术攀登
一次飞行究竟要携带多少油料才能保证飞机足以应对各类复杂情况？在计算机尚未引入航空业的时代，这个难题需要人们结合航班运行的气象条件、航行条件、运载情况等实际运行条件以及飞机的性能和导航数据，进行人工计算。随着航班运行情况越来越复杂，对安全性与经济性的要求越来越高，这种传统的人工方式从计算精度、计算效率上都已不能满足航空公司的航班运行需求。于是，计算机飞行计划系统应运而生，并随着信息革命不断更新迭代，具备了越来越丰富也越来越重要的功能。
如今，国内航空公司所使用的飞行计划系统，可以根据局方标准和公司政策、飞机性能、高空地面气象预测、航行情报限制、业载等信息，通过科学合理的计算模型，规划出最优航路，选出符合安全标准的最优备降场、最佳巡航高度层，计算出飞行时间、所需燃油量。一款稳定可靠、高效精确的飞行计划系统能在保证安全的前提下，降低燃油消耗，减少碳排放，最大限度发挥飞机的性能优势，创造良好的社会效益和经济效益。对航空公司来说，这是保障飞行安全、确保高效运行并提高效益的核心一环。
在很长一段时间内，民航飞行计划系统都处于被欧美国家垄断的状态。国内航空公司的飞行计划系统大都从国外厂商引进，每年支付高额费用，且持续的技术升级只能依靠外方，自主创新迫在眉睫。但飞行计划系统涉及的算法复杂、数据种类繁多、数据量巨大，该技术长期被欧美国家垄断、封锁，自主研发异常艰难。
道阻且长，但不乏勇敢的行者。今年5月16日，厦门航空正式启用自主研发的天枢飞行计划系统，打破了欧美国家在该领域的多项垄断，提前完成了“十四五”深化民航改革工作方案点名布置厦航开展的“抓紧推进航空公司运行控制系统自主研发”的工作任务。这一突破背后，是一次长达20余年的技术攀登。
从无到有 打破垄断
早在2000年，厦航便提出放弃“粗放式”固定油量，推进自主“动态评估”的新思路。但是这一新思路需要先进的飞行计划系统作为支撑，而从国外引进系统的费用很高。于是，倾尽全力开发出一款真正的国产飞行计划系统成为厦航人心中誓要实现的目标。
2008年，厦航FPS飞行计划系统完成开发并于次年上线，它的上线随即打破了国外厂商在该领域的技术垄断。2009年，该系统经过中科院软件所林惠民院士和来自清华大学、北京师范大学、中国民航大学等院校知名专家，以及厦门空中交通管理站、南方航空、上海航空、深圳航空、山东航空等业内专业人士组成的鉴定委员会的鉴定，确认该系统是我国自主研发并成功应用于航空公司运行管理的首款计算机飞行计划系统，填补了国内在该领域的空白，飞行计划能力达到国际先进水平。
2014年，厦航引进了波音787机型，用于运营包括洲际航线在内的国际航线。这一时期，受限于FPS系统底层情报数据以及ETOPS运行（延误运行）、二次放行算法缺失，厦航不得不引进国外飞行计划系统用于洲际航线的运行支持。
事实上，这样的遭遇更加坚定了厦航坚持自主创新、牢牢牵住关键技术“牛鼻子”的决心和信念。通过与中航材导航技术公司的深入合作，厦航国内底层数据框架建设于2021年初见雏形，新一代飞行计划系统研发项目正式启动，并以北斗七星中的第一颗星“天枢”命名。
在公司主要领导的指挥部署下，厦航运行风险控制部与数字委员会组建项目组奔赴南京航空航天大学，与专业教授团队商讨算法设计，并在行业内广泛收集一线用户意见建议，分析对比国外厂商系统的优缺点。经过一年多的开发、测试和验证试运行，厦航的国内和近洋国际地区航班自5月16日15时起正式启用天枢系统制作飞行计划。
厦航天枢飞行计划系统具备覆盖全球全机型飞行计划的计算功能，是国内第一款自主研发的支持国际运行的飞行计划系统和第一款由航空公司主导研发的国产飞行计划系统。厦航因此率先实现了飞行计划制作关键核心技术自主可控，全面解决了“卡脖子”问题。除此之外，厦航天枢飞行计划系统还实现了飞行计划可视化、运算速率跨方位提升以及对航路剖面和进离场进行自动优化等“生态化”应用，大大提升了系统使用的高效性和准确性。
从有到强 持续完善
从系统功能到核心算法全面升级，在持续不断的更新完善中，天枢飞行计划系统实现了多项技术突破。
首先是全功能飞行计划算法研发。项目组提出了二次放行燃油计算与二次放行点迭代优化的方法，以及延程运行等时点求解、关键燃油求解的方法，建立了覆盖全球范围的全机型飞行计划计算算法模型，支持航班国际化运行，实现了零的突破。
其次是燃油优化技术应用。项目组应用多项燃油优化技术，研发了基于多项策略的巡航高度剖面优化算法，智能推荐符合运行条件的最佳高度剖面；运用航班额外油智能推荐、进离场程序优化等研究成果，多维度全方位智能优化燃油计算，力争在稳定安全的基础上实现燃油成本精细化控制。
最后是技术架构全面升级。项目组全面采用开源技术框架进行研发，实现了前后端分离架构，支持K8S部署，可根据资源需求灵活伸缩，支持国产服务器部署运行。系统通过二级缓存、预加载、预计算、优化计算流程等方式，有效提升了飞行计划运算速率。
在项目组完善欧洲、南美洲、北美洲底层情报数据建设的基础上，今年7月25日，厦航天枢飞行计划（洲际）上线启用，标志着厦航第一次自主掌握了ETOPS进入点、等时点、关键燃油和空中二次放行计算，并具备空中改航、航路规划、基于中国民航运行规则的高度层自动优化等功能，实现了新的突破。
从无到有、从弱到强，厦航飞行计划系统的研发历程是厦航将数字驱动力确定为公司发展的三大动力之首，把数字化转型作为推动厦航高质量发展的基础性、先导性工程的缩影。在组织架构方面，厦航整合成立了由公司董事长、总经理直接领导的科技和信息化委员会，形成了科技和信息化委员会统筹领导、数字委牵头、各单位共同参与的数字化建设与科技创新组织管理体系。在新的组织架构牵引下，厦航以安全为基、以创新为翼，坚持自主研发，致力于创新构建全流程管控、全生命周期“数字+”厦航智慧运行体系，为“智慧厦航”自主行天下奠定了技术基础，也为民航强国建设持续贡献“厦航智慧”。（中国民航报 记者刘韶滨，制图/王世鑫）
2022年5月16日，厦门航空公司自主研发的国产新一代飞行计划系统——天枢飞行计划系统——正式上线。这一以北斗七星第一颗星命名的飞行计划系统是国内第一款自主研发的支持全球运行的国产飞行计划系统，标志着厦航对高可靠性飞行计划计算这一民航领域关键技术实现自主可控。飞行计划系统对于航空公司乃至整个民航业有哪些意义？国产飞行计划系统的出现为何影响深远？让我们在厦航天枢飞行计划系统的诞生之路上解答这些问题。
自主创新 技术攀登
一次飞行究竟要携带多少油料才能保证飞机足以应对各类复杂情况？在计算机尚未引入航空业的时代，这个难题需要人们结合航班运行的气象条件、航行条件、运载情况等实际运行条件以及飞机的性能和导航数据，进行人工计算。随着航班运行情况越来越复杂，对安全性与经济性的要求越来越高，这种传统的人工方式从计算精度、计算效率上都已不能满足航空公司的航班运行需求。于是，计算机飞行计划系统应运而生，并随着信息革命不断更新迭代，具备了越来越丰富也越来越重要的功能。
如今，国内航空公司所使用的飞行计划系统，可以根据局方标准和公司政策、飞机性能、高空地面气象预测、航行情报限制、业载等信息，通过科学合理的计算模型，规划出最优航路，选出符合安全标准的最优备降场、最佳巡航高度层，计算出飞行时间、所需燃油量。一款稳定可靠、高效精确的飞行计划系统能在保证安全的前提下，降低燃油消耗，减少碳排放，最大限度发挥飞机的性能优势，创造良好的社会效益和经济效益。对航空公司来说，这是保障飞行安全、确保高效运行并提高效益的核心一环。
在很长一段时间内，民航飞行计划系统都处于被欧美国家垄断的状态。国内航空公司的飞行计划系统大都从国外厂商引进，每年支付高额费用，且持续的技术升级只能依靠外方，自主创新迫在眉睫。但飞行计划系统涉及的算法复杂、数据种类繁多、数据量巨大，该技术长期被欧美国家垄断、封锁，自主研发异常艰难。
道阻且长，但不乏勇敢的行者。今年5月16日，厦门航空正式启用自主研发的天枢飞行计划系统，打破了欧美国家在该领域的多项垄断，提前完成了“十四五”深化民航改革工作方案点名布置厦航开展的“抓紧推进航空公司运行控制系统自主研发”的工作任务。这一突破背后，是一次长达20余年的技术攀登。
从无到有 打破垄断
早在2000年，厦航便提出放弃“粗放式”固定油量，推进自主“动态评估”的新思路。但是这一新思路需要先进的飞行计划系统作为支撑，而从国外引进系统的费用很高。于是，倾尽全力开发出一款真正的国产飞行计划系统成为厦航人心中誓要实现的目标。
2008年，厦航FPS飞行计划系统完成开发并于次年上线，它的上线随即打破了国外厂商在该领域的技术垄断。2009年，该系统经过中科院软件所林惠民院士和来自清华大学、北京师范大学、中国民航大学等院校知名专家，以及厦门空中交通管理站、南方航空、上海航空、深圳航空、山东航空等业内专业人士组成的鉴定委员会的鉴定，确认该系统是我国自主研发并成功应用于航空公司运行管理的首款计算机飞行计划系统，填补了国内在该领域的空白，飞行计划能力达到国际先进水平。
2014年，厦航引进了波音787机型，用于运营包括洲际航线在内的国际航线。这一时期，受限于FPS系统底层情报数据以及ETOPS运行（延误运行）、二次放行算法缺失，厦航不得不引进国外飞行计划系统用于洲际航线的运行支持。
事实上，这样的遭遇更加坚定了厦航坚持自主创新、牢牢牵住关键技术“牛鼻子”的决心和信念。通过与中航材导航技术公司的深入合作，厦航国内底层数据框架建设于2021年初见雏形，新一代飞行计划系统研发项目正式启动，并以北斗七星中的第一颗星“天枢”命名。
在公司主要领导的指挥部署下，厦航运行风险控制部与数字委员会组建项目组奔赴南京航空航天大学，与专业教授团队商讨算法设计，并在行业内广泛收集一线用户意见建议，分析对比国外厂商系统的优缺点。经过一年多的开发、测试和验证试运行，厦航的国内和近洋国际地区航班自5月16日15时起正式启用天枢系统制作飞行计划。
厦航天枢飞行计划系统具备覆盖全球全机型飞行计划的计算功能，是国内第一款自主研发的支持国际运行的飞行计划系统和第一款由航空公司主导研发的国产飞行计划系统。厦航因此率先实现了飞行计划制作关键核心技术自主可控，全面解决了“卡脖子”问题。除此之外，厦航天枢飞行计划系统还实现了飞行计划可视化、运算速率跨方位提升以及对航路剖面和进离场进行自动优化等“生态化”应用，大大提升了系统使用的高效性和准确性。
从有到强 持续完善
从系统功能到核心算法全面升级，在持续不断的更新完善中，天枢飞行计划系统实现了多项技术突破。
首先是全功能飞行计划算法研发。项目组提出了二次放行燃油计算与二次放行点迭代优化的方法，以及延程运行等时点求解、关键燃油求解的方法，建立了覆盖全球范围的全机型飞行计划计算算法模型，支持航班国际化运行，实现了零的突破。
其次是燃油优化技术应用。项目组应用多项燃油优化技术，研发了基于多项策略的巡航高度剖面优化算法，智能推荐符合运行条件的最佳高度剖面；运用航班额外油智能推荐、进离场程序优化等研究成果，多维度全方位智能优化燃油计算，力争在稳定安全的基础上实现燃油成本精细化控制。
最后是技术架构全面升级。项目组全面采用开源技术框架进行研发，实现了前后端分离架构，支持K8S部署，可根据资源需求灵活伸缩，支持国产服务器部署运行。系统通过二级缓存、预加载、预计算、优化计算流程等方式，有效提升了飞行计划运算速率。
在项目组完善欧洲、南美洲、北美洲底层情报数据建设的基础上，今年7月25日，厦航天枢飞行计划（洲际）上线启用，标志着厦航第一次自主掌握了ETOPS进入点、等时点、关键燃油和空中二次放行计算，并具备空中改航、航路规划、基于中国民航运行规则的高度层自动优化等功能，实现了新的突破。
从无到有、从弱到强，厦航飞行计划系统的研发历程是厦航将数字驱动力确定为公司发展的三大动力之首，把数字化转型作为推动厦航高质量发展的基础性、先导性工程的缩影。在组织架构方面，厦航整合成立了由公司董事长、总经理直接领导的科技和信息化委员会，形成了科技和信息化委员会统筹领导、数字委牵头、各单位共同参与的数字化建设与科技创新组织管理体系。在新的组织架构牵引下，厦航以安全为基、以创新为翼，坚持自主研发，致力于创新构建全流程管控、全生命周期“数字+”厦航智慧运行体系，为“智慧厦航”自主行天下奠定了技术基础，也为民航强国建设持续贡献“厦航智慧”。（中国民航报 记者刘韶滨，制图/王世鑫）
【#走在前 开新局#十大创新看滨州丨争当“产学研”创新“试验田”】
滨州市争当“产学研”创新“试验田”，科学家、实业家、金融家在这里发力科创、锁定科创、聚势科创，为更高水平富强滨州建设提供强大的发展自信和活力源泉。
眼下，在邹平魏桥汽车轻量化车身焊装车间里，国内先进的多车型柔性化生产线开足马力，生产出来的轻量化厢货车身，直接供给北汽福田主机厂。山东宏奥汽车轻量化科技有限公司副总经理任运硕：“最大产能能达到每年2万台，具体重量在380公斤左右，要比传统的燃料车要低30%左右。”
高强高韧轻量化新材料的研发生产，是魏桥铝业转型升级的关键。为实现“从0到1”的突破，滨州市联合魏桥创业集团、中科院金属研究所，共同打造国内轻量化研发、试验、制造全链条基地。通过高校的科研成果转化，魏桥很快突破关键技术难题，产品从中试到量产，仅用了不到半年。山东宏奥汽车轻量化科技有限公司总经理贾正宇：“整个铝车身的生产制作过程当中，发现有什么问题，他们会有针对性的形成课题来给我们做有针对性的来解决，这样的话我们形成一个有效的一个闭环，这样使我们的整个从产品品质和产品的竞争力不断的提高。”
不局限于单一技术项目，滨州市还与13家“中科系”院所成立魏桥国科研究院，建立“技术创新+产业转化+金融支持”的全链条创新生态系统。截至目前，已经启动5个研究中心、10个联合实验室，孵化出7家科技公司、17个科技合作项目，科技研发创新能力显著增强。滨州市科学技术局长李朝晖：“2021年，我们滨州市全社会研发投入占GDP比重达到了3.36%，全省位列第一。高新技术企业，从2019年的167家迅速翻番，达到了现在的392家，其实这就是这个企业重视科研，企业和高校科研院所开展深层次的产学研合作，带来的直接的效益。”
有了科研平台，还要有相应的人才，为发展提供持续的动力。京博石化创新“N1N产教融合模式”，以产业平台为桥梁，向上联通N所高校、科研院所，向下带动N个产业和产业链。眼下，企业已与15所核心高校建立合作，共建产学研深度融合生态圈。博控股集团N1N校企融创院副院长王雪京：“高校的育人端和产业的用人端，它中间其实是短缺了一部分，通过N1N模式，同学们通过长周期的学训，更了解他的专业的应用，企业的发展情况，他才能到岗，真正能去顶岗。”
受益于产教融合新模式，大学生张晓阳实现了入学即入岗。山东京博石油化工有限公司工作人员张晓阳：“我是中国海洋大学毕业的，大学期间我们是在学训时来过厂区，在这里学训用了1个月。我们到达具体岗位之后，经过2-3个月便可以实现顶岗。”
截至目前，滨州拥有国家工程实验室、博士后科研工作站等国家级平台载体32家、省级以上科创平台351家，高新技术企业同比增长57.14%，“产学研”创新优势日趋显现。滨州市委书记宋永祥：“深入实施产教融合型、实业创新型‘双型’城市建设，科创平台加速构建，‘政产学研金服用’科创生态加速形成，‘引育留用’科创人才加速汇集，让高质量发展的活力和张力越来越足。”https://t.cn/A6S4dJU5
滨州市争当“产学研”创新“试验田”，科学家、实业家、金融家在这里发力科创、锁定科创、聚势科创，为更高水平富强滨州建设提供强大的发展自信和活力源泉。
眼下，在邹平魏桥汽车轻量化车身焊装车间里，国内先进的多车型柔性化生产线开足马力，生产出来的轻量化厢货车身，直接供给北汽福田主机厂。山东宏奥汽车轻量化科技有限公司副总经理任运硕：“最大产能能达到每年2万台，具体重量在380公斤左右，要比传统的燃料车要低30%左右。”
高强高韧轻量化新材料的研发生产，是魏桥铝业转型升级的关键。为实现“从0到1”的突破，滨州市联合魏桥创业集团、中科院金属研究所，共同打造国内轻量化研发、试验、制造全链条基地。通过高校的科研成果转化，魏桥很快突破关键技术难题，产品从中试到量产，仅用了不到半年。山东宏奥汽车轻量化科技有限公司总经理贾正宇：“整个铝车身的生产制作过程当中，发现有什么问题，他们会有针对性的形成课题来给我们做有针对性的来解决，这样的话我们形成一个有效的一个闭环，这样使我们的整个从产品品质和产品的竞争力不断的提高。”
不局限于单一技术项目，滨州市还与13家“中科系”院所成立魏桥国科研究院，建立“技术创新+产业转化+金融支持”的全链条创新生态系统。截至目前，已经启动5个研究中心、10个联合实验室，孵化出7家科技公司、17个科技合作项目，科技研发创新能力显著增强。滨州市科学技术局长李朝晖：“2021年，我们滨州市全社会研发投入占GDP比重达到了3.36%，全省位列第一。高新技术企业，从2019年的167家迅速翻番，达到了现在的392家，其实这就是这个企业重视科研，企业和高校科研院所开展深层次的产学研合作，带来的直接的效益。”
有了科研平台，还要有相应的人才，为发展提供持续的动力。京博石化创新“N1N产教融合模式”，以产业平台为桥梁，向上联通N所高校、科研院所，向下带动N个产业和产业链。眼下，企业已与15所核心高校建立合作，共建产学研深度融合生态圈。博控股集团N1N校企融创院副院长王雪京：“高校的育人端和产业的用人端，它中间其实是短缺了一部分，通过N1N模式，同学们通过长周期的学训，更了解他的专业的应用，企业的发展情况，他才能到岗，真正能去顶岗。”
受益于产教融合新模式，大学生张晓阳实现了入学即入岗。山东京博石油化工有限公司工作人员张晓阳：“我是中国海洋大学毕业的，大学期间我们是在学训时来过厂区，在这里学训用了1个月。我们到达具体岗位之后，经过2-3个月便可以实现顶岗。”
截至目前，滨州拥有国家工程实验室、博士后科研工作站等国家级平台载体32家、省级以上科创平台351家，高新技术企业同比增长57.14%，“产学研”创新优势日趋显现。滨州市委书记宋永祥：“深入实施产教融合型、实业创新型‘双型’城市建设，科创平台加速构建，‘政产学研金服用’科创生态加速形成，‘引育留用’科创人才加速汇集，让高质量发展的活力和张力越来越足。”https://t.cn/A6S4dJU5
敢不敢再热一点 （上）
原创 南风窗 南风窗高级记者朱秋雨
高温不断。
8月14日早间，中国天气再度发布高温红色预警，陕西、河南、安徽、江苏、上海、湖北、浙江等10省区市部分地区将超40℃。
不唯中国如此。北半球正被酷热炙烤。
如果在今年夏天打开世界地图，你会发现，象征35℃以及以上气温的深紫色和深红色，笼罩着北半球大部分区域。
7月19日当天，英国多地录得有记录以来最高温。伦敦希斯罗机场观测到英国历史极端最高温，40.2℃。高温同时侵袭亚洲多地，日本、韩国、中国都是亲历者。
图 这个夏天，真期待她扇几下
例如，2022年夏季，生活在我国长江流域的人们发现，蚊子比往年更少了。
南京市疾控中心释疑称，这是由于蚊子喜欢活跃在20—30℃的多水环境中。在超过35℃的环境中，蚊子大部分会藏起来，部分可能已经热死。生物对高温的反应比人类更敏感，来得更真实。
人类正处在前所未有的热炉中。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新研究发现，自1970年以来的50年，地表温度上升的速度比过去至少2000年的任何50年都快。21世纪的第二个10年（2011—2020年）的温度，已经超过了最近一个多世纪的温暖期。
图 1901～2020年中国地表年平均气温距平
地球为什么看似越来越热？气象学家最近50年都在想这个问题。
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室主任王春在告诉南风窗记者，地球科学与物理、化学、生物等学科有一个较大差异，即他们无法对地球本身进行真正的实验。
因此，王春在说，在超级热浪事件中，由于过往极端事件的个例较少，影响因素多，时间尺度也不同，归因难度很高。
对2022年的极端高温事件进行归因，仍为时尚早。但是，一个共识在科学界已基本形成：全球整体变暖的趋势下，今后夏季极端高温天气频率增多，强度将不断加强。
当极端高温变成未来较大概率事件后，亟待思考的是：人类该如何和热浪共处——如果每年都要来一次“全城热恋”的话。
图 燃烧的夏天
2022年的夏天能热到什么程度？今年7月，北极圈某地气温一度飙升至32.5℃。在北极地区的科学家们，甚至穿着短袖短裤打起冰上排球。
而在欧洲，世界卫生组织7月23日表示，西班牙和葡萄牙今年各有超过1000人因高温死亡。
中国气象局将35℃作为高温的“门槛”，日最高气温超过35℃，即高温天气。高温天气如果持续3天以上，即定为“高温热浪”。
以这样的标准放到2022年，热浪已经可以演变为“海啸”了。国家气候中心副主任肖潺8月3日总结，7月，全国平均高温日数为5.6天，较常年同期偏多2天。
图 全国高温预报（8月15日08时-20时）
肖潺还表示，进入21世纪以来，我国大范围持续高温事件典型年份有2003年、2013年、2017年等。总体看来，今年我国高温综合强度为1961年有记录以来的历史第三强。
国家气候中心首席专家、中国地质大学（武汉）兼职教授任国玉告诉南风窗记者，我国今年的极端高温主要出现在长江流域及其以南地区。放至整个北半球来看，极端高温出现在欧洲中西部、美国中西部和东亚副热带地区，后者还包括韩国和日本南部。
“直接原因是大气环流异常。”任国玉表示。副热带高气压带异常强盛，是造成东亚地区多地炙热的“元凶”之一。
副热带高气压带（以下简称：副高）位于南北纬20—30度附近的副热带地区。其控制下的大气盛行下沉气流，带来少云、干燥、太阳辐射强的炎热天气。
图 全球平均气温分布图（2022年7月）
在正常年份，由于地中海、青藏高原和落基山脉三个地区的“阻隔”，北半球被分割为三个副高带：北大西洋副高压带、伊朗高压和北太平洋副高压带。通常情况下，东亚副热带地区被北太平洋副高压带控制，欧洲西南部则被北大西洋副高压带控制。
异常的是，2022年的夏季，伊朗高压克服青藏高原的阻挡，与北太平洋副高连通，同时，北太平洋副高和大西洋副高越过落基山脉连通。三大副热带高压如今环绕北半球，引发了多地大面积极端高温天气。
“在欧洲，大气中下层出现西部低压、东部高压的异常组合图式。来自北非沙漠的干热空气大举入侵中西部欧洲，造成欧洲西部罕见高温热浪。”任国玉分析。
与高温热浪相伴的是，2022年，北纬30度附近地区雨季缩短。在日本南部，雨季通常从6月持续到 7月中旬。但2022年雨季平均只持续了 21 天，足足短了三周。在中国，长江流域“梅雨”期缩短，降雨量明显偏少。
图 近30天全国降水实况图（7月16日-8月14日）
雨水还有降温的作用。任国玉介绍，由于地表水和土壤水具有更高的比热容，可以吸收大量热量，同时又通过“蒸散发”消耗一部分热量。雨水多的时候，气温一般不容易升的很高。
因此，今年夏季长江中下游地区云量少，太阳辐射强，地表气温高；同时降水偏少造成土壤含水量低，近地表的空气被进一步加热，气温会异常偏高。
如此异常的高温天气并非2022年独有。自2017年开始的近5年，极端高温事件在世界频发，将多国搅入水深火热之中。
图 2022年7月29日，美国华盛顿州，消防员扑救一场大规模的小麦火灾
2021年6月至7月，北美地区出现史无前例的高温热浪，山火爆发，生物死亡。其中，加拿大大不列颠省连续3天刷新该国最高温纪录，最高达49.7℃，致700余人死亡。
2020年9月，因夏季高温干燥，澳大利亚开始燃烧。在该国人口聚集的东部和南部，山火连续燃烧4个月都未被扑灭，火势覆盖近10万平方公里的林地。
“地球变火球了。”澳大利亚人当时感叹。
图 极端的天气
极端高温事件发生的背后，是整个气候系统的变化。任国玉告诉南风窗记者，自然气候变率是造成“年际”到“多年代”尺度气温、降水波动的重要原因。
自然内部变率一个表现是，1998年至2000年前后，气候发生了一次明显的自然转型。任国玉说，自那以后，北半球中低纬度大陆地表变暖减缓，北极地区变暖异常加速，并伴随着海洋和大气环流的相应改变。
“主要是高空西风环流的径向波动幅度变大了。”
这种高幅度的波动意味着，大气中水分和热量的南北交换更为强烈、频繁。“冬季更容易产生低温寒潮，夏季更容易出现高温热浪，极端天气也更容易发生。”任国玉总结。
令人绝望的是，与极端高温相伴随的，是多地发生强降水、洪涝、干旱等极端天气。
图 美国西部高温和干旱持续，皮拉米德湖水位下降，湖床裸露
原创 南风窗 南风窗高级记者朱秋雨
高温不断。
8月14日早间，中国天气再度发布高温红色预警，陕西、河南、安徽、江苏、上海、湖北、浙江等10省区市部分地区将超40℃。
不唯中国如此。北半球正被酷热炙烤。
如果在今年夏天打开世界地图，你会发现，象征35℃以及以上气温的深紫色和深红色，笼罩着北半球大部分区域。
7月19日当天，英国多地录得有记录以来最高温。伦敦希斯罗机场观测到英国历史极端最高温，40.2℃。高温同时侵袭亚洲多地，日本、韩国、中国都是亲历者。
图 这个夏天，真期待她扇几下
例如，2022年夏季，生活在我国长江流域的人们发现，蚊子比往年更少了。
南京市疾控中心释疑称，这是由于蚊子喜欢活跃在20—30℃的多水环境中。在超过35℃的环境中，蚊子大部分会藏起来，部分可能已经热死。生物对高温的反应比人类更敏感，来得更真实。
人类正处在前所未有的热炉中。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新研究发现，自1970年以来的50年，地表温度上升的速度比过去至少2000年的任何50年都快。21世纪的第二个10年（2011—2020年）的温度，已经超过了最近一个多世纪的温暖期。
图 1901～2020年中国地表年平均气温距平
地球为什么看似越来越热？气象学家最近50年都在想这个问题。
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室主任王春在告诉南风窗记者，地球科学与物理、化学、生物等学科有一个较大差异，即他们无法对地球本身进行真正的实验。
因此，王春在说，在超级热浪事件中，由于过往极端事件的个例较少，影响因素多，时间尺度也不同，归因难度很高。
对2022年的极端高温事件进行归因，仍为时尚早。但是，一个共识在科学界已基本形成：全球整体变暖的趋势下，今后夏季极端高温天气频率增多，强度将不断加强。
当极端高温变成未来较大概率事件后，亟待思考的是：人类该如何和热浪共处——如果每年都要来一次“全城热恋”的话。
图 燃烧的夏天
2022年的夏天能热到什么程度？今年7月，北极圈某地气温一度飙升至32.5℃。在北极地区的科学家们，甚至穿着短袖短裤打起冰上排球。
而在欧洲，世界卫生组织7月23日表示，西班牙和葡萄牙今年各有超过1000人因高温死亡。
中国气象局将35℃作为高温的“门槛”，日最高气温超过35℃，即高温天气。高温天气如果持续3天以上，即定为“高温热浪”。
以这样的标准放到2022年，热浪已经可以演变为“海啸”了。国家气候中心副主任肖潺8月3日总结，7月，全国平均高温日数为5.6天，较常年同期偏多2天。
图 全国高温预报（8月15日08时-20时）
肖潺还表示，进入21世纪以来，我国大范围持续高温事件典型年份有2003年、2013年、2017年等。总体看来，今年我国高温综合强度为1961年有记录以来的历史第三强。
国家气候中心首席专家、中国地质大学（武汉）兼职教授任国玉告诉南风窗记者，我国今年的极端高温主要出现在长江流域及其以南地区。放至整个北半球来看，极端高温出现在欧洲中西部、美国中西部和东亚副热带地区，后者还包括韩国和日本南部。
“直接原因是大气环流异常。”任国玉表示。副热带高气压带异常强盛，是造成东亚地区多地炙热的“元凶”之一。
副热带高气压带（以下简称：副高）位于南北纬20—30度附近的副热带地区。其控制下的大气盛行下沉气流，带来少云、干燥、太阳辐射强的炎热天气。
图 全球平均气温分布图（2022年7月）
在正常年份，由于地中海、青藏高原和落基山脉三个地区的“阻隔”，北半球被分割为三个副高带：北大西洋副高压带、伊朗高压和北太平洋副高压带。通常情况下，东亚副热带地区被北太平洋副高压带控制，欧洲西南部则被北大西洋副高压带控制。
异常的是，2022年的夏季，伊朗高压克服青藏高原的阻挡，与北太平洋副高连通，同时，北太平洋副高和大西洋副高越过落基山脉连通。三大副热带高压如今环绕北半球，引发了多地大面积极端高温天气。
“在欧洲，大气中下层出现西部低压、东部高压的异常组合图式。来自北非沙漠的干热空气大举入侵中西部欧洲，造成欧洲西部罕见高温热浪。”任国玉分析。
与高温热浪相伴的是，2022年，北纬30度附近地区雨季缩短。在日本南部，雨季通常从6月持续到 7月中旬。但2022年雨季平均只持续了 21 天，足足短了三周。在中国，长江流域“梅雨”期缩短，降雨量明显偏少。
图 近30天全国降水实况图（7月16日-8月14日）
雨水还有降温的作用。任国玉介绍，由于地表水和土壤水具有更高的比热容，可以吸收大量热量，同时又通过“蒸散发”消耗一部分热量。雨水多的时候，气温一般不容易升的很高。
因此，今年夏季长江中下游地区云量少，太阳辐射强，地表气温高；同时降水偏少造成土壤含水量低，近地表的空气被进一步加热，气温会异常偏高。
如此异常的高温天气并非2022年独有。自2017年开始的近5年，极端高温事件在世界频发，将多国搅入水深火热之中。
图 2022年7月29日，美国华盛顿州，消防员扑救一场大规模的小麦火灾
2021年6月至7月，北美地区出现史无前例的高温热浪，山火爆发，生物死亡。其中，加拿大大不列颠省连续3天刷新该国最高温纪录，最高达49.7℃，致700余人死亡。
2020年9月，因夏季高温干燥，澳大利亚开始燃烧。在该国人口聚集的东部和南部，山火连续燃烧4个月都未被扑灭，火势覆盖近10万平方公里的林地。
“地球变火球了。”澳大利亚人当时感叹。
图 极端的天气
极端高温事件发生的背后，是整个气候系统的变化。任国玉告诉南风窗记者，自然气候变率是造成“年际”到“多年代”尺度气温、降水波动的重要原因。
自然内部变率一个表现是，1998年至2000年前后，气候发生了一次明显的自然转型。任国玉说，自那以后，北半球中低纬度大陆地表变暖减缓，北极地区变暖异常加速，并伴随着海洋和大气环流的相应改变。
“主要是高空西风环流的径向波动幅度变大了。”
这种高幅度的波动意味着，大气中水分和热量的南北交换更为强烈、频繁。“冬季更容易产生低温寒潮，夏季更容易出现高温热浪，极端天气也更容易发生。”任国玉总结。
令人绝望的是，与极端高温相伴随的，是多地发生强降水、洪涝、干旱等极端天气。
图 美国西部高温和干旱持续，皮拉米德湖水位下降，湖床裸露
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