隨著加州意識到極端氣候事件的風(fēng)險不斷惡化，研究人員對去年太平洋西北地區(qū)異常和極端的熱浪有了新的認(rèn)識。本周發(fā)表的一項研究表明，如果目前的碳排放量繼續(xù)有增無減，此類熱浪發(fā)生的可能性將增加 20 倍。另一位表示，它們的溫度也可能高出近 10 度。
2021 年 6 月下旬和 7 月上旬的為期 9 天的活動灼燒了北加利福尼亞州、俄勒岡州、華盛頓州和不列顛哥倫比亞省的部分地區(qū)，加拿大在這些地區(qū)出現(xiàn)了有記錄以來的最高氣溫 121.3 度。熱浪奪去了數(shù)百人的生命，引發(fā)了幾場毀滅性的野火，估計有 10 億只海洋生物喪生。
根據(jù)周四發(fā)表在《自然氣候變化》雜志上的哥倫比亞大學(xué)的一項研究，這種事件在 1950 年代“幾乎是不可能的”，但大氣變暖已經(jīng)將其發(fā)生的可能性增加到每年 0.5% 左右。如果升溫超過 2 攝氏度——國際氣候變化專門委員會設(shè)定的上限——最快到 2050 年，這種可能性可能會飆升至每年 10%。
“控制熱浪的嚴(yán)重程度——超過目前的嚴(yán)重程度——的最大控制是我們排放到大氣中的 CO 2量，”博士塞繆爾·巴圖塞克 (Samuel Bartusek) 說。哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的學(xué)生和該研究的主要作者。“要解決將更多二氧化碳排放到大氣中的問題，實際上只有一種解決方案，那就是停止這樣做。”
Bartusek 說，異常熱浪對經(jīng)歷過它的人和科學(xué)界來說都是“震驚” ，這就是為什么研究人員希望更好地了解它的物理機(jī)制及其與氣候變化的關(guān)系。
“這是一個非常奇怪的事件，”勞倫斯伯克利國家實驗室的氣候科學(xué)家邁克爾韋納說，他與他人合著了另一篇關(guān)于熱浪的論文，該論文上周發(fā)表在《地球物理研究快報》上。“當(dāng)然，這也是悲劇性的，因為它導(dǎo)致了死亡。”
在其他結(jié)論中，該論文發(fā)現(xiàn)熱浪史無前例，它基本上打破了大多數(shù)用于衡量人類對熱浪影響的標(biāo)準(zhǔn)工具。
“最終，我們計算出，如果沒有氣候變化，這個事件是不可能發(fā)生的——氣候變化是不可能發(fā)生的。當(dāng)然，它發(fā)生了，所以這意味著模型是錯誤的，”Wehner 說。
Wehner 說，此類統(tǒng)計異常值使得很難確定地預(yù)測此類事件的未來頻率。然而，他的論文確實包含了有關(guān)溫度的發(fā)現(xiàn)，并指出全球變暖導(dǎo)致熱浪期間最高溫度升高了 1.8 度。
該論文稱，到 21 世紀(jì)末，未來變暖可能導(dǎo)致熱浪溫度升高約 9 度。
“最重要的是，我們得到的氣候變化量實際上是由我們決定的，由我們選擇的人決定是否減少二氧化碳和其他溫室氣體的排放，”他說。“我們做得越少，事情就越糟糕。”
哥倫比亞大學(xué)的研究人員還發(fā)現(xiàn)，有幾個因素匯聚在一起幫助形成了極熱的熱穹頂，包括異常干燥的土壤和噴射流的中斷。
Bartusek 解釋說，在加利福尼亞州和西部的其他地區(qū)，氣溫升高、干旱和干旱化正在導(dǎo)致土壤長期干燥，這意味著蒸發(fā)到空氣中的水分會減少。
他說：“如果蒸發(fā)從地下散發(fā)出來的能力較弱，就會產(chǎn)生更大的加熱效果——地表上方的空氣將被更有效地加熱。” 他補(bǔ)充說，在某些地區(qū)，可能存在“這種反饋過程在陸地表面幫助放大一些最高溫度的地方進(jìn)行。”
根據(jù)這項研究，急流——大氣層上層快速流動的氣流，將天氣系統(tǒng)從西向東引導(dǎo)——也在熱浪中發(fā)揮了作用。在事件發(fā)生之前和期間，急流“屈曲”成波浪形并減速，基本上將天氣系統(tǒng)鎖定到位并允許熱穹頂在該地區(qū)積聚。
研究人員指出，氣候變化對急流的影響仍在爭論中，盡管一些科學(xué)家認(rèn)為，由于人類活動，這種波型正變得越來越頻繁和極端。Wehner 說這個問題是“目前氣候科學(xué)中最有趣的問題之一”。
“隨著全球變暖，我們肯定會看到更多此類異常流動，”他說。
拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的兼職副研究員、哥倫比亞研究的另一位作者 Kai Kornhuber 說，這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了土壤水分含量、急流和其他因素之間的偏差如何使溫度甚至超過通常的幅度。
他說：“有時這些因素恰好一致，你就會得到導(dǎo)致一場完美風(fēng)暴的那些條件。” “不過，這里要提到的重要一點是，這些驅(qū)動因素中的每一個都確實表現(xiàn)出與氣候變化相關(guān)的增長趨勢......這些類型的巧合在未來可能會以更高的可能性發(fā)生，只是因為這些共同的驅(qū)動因素是都與氣候趨勢有關(guān)。”
至于這種熱浪到 2050 年達(dá)到每年 10% 的概率的可能性有多大，很大程度上取決于社會最終采用哪種排放途徑。但“鑒于全球極端天氣事件的加速趨勢，有理由相信這些估計甚至可能有點保守，”Kornhuber 說。
他和其他研究人員指出，雖然一些研究的數(shù)字和預(yù)測可能不同，但它們的關(guān)鍵信息非常相似——極端熱浪在工業(yè)化前的排放水平下基本上是不可能的。
“在這方面重要的是，這些方法都同意氣候變化在我們?nèi)缃裼^察到的每一次熱浪中都起著重要作用，”Kornhuber 說。
盡管研究結(jié)果很可怕，但研究人員表示，它們可以幫助為此類事件的未來建模提供信息，并幫助人們更好地做好準(zhǔn)備。太平洋西北地區(qū)的許多地方都沒有為這種極端高溫做好準(zhǔn)備，包括沒有空調(diào)的房屋和無法承受這種壓力的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。Wehner 說，改進(jìn)適應(yīng)措施和應(yīng)急計劃將有所幫助，但最終，此類事件“將變得更糟，因為系統(tǒng)中已經(jīng)融入了很多氣候變化。”
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