撰文 | 祝葉華

2021年8月4日，《中國氣候變化藍(lán)皮書（2021）》（以下簡稱《藍(lán)皮書》）正式發(fā)布。文件內(nèi)容顯示，全球變暖趨勢仍在持續(xù)，極端天氣氣候事件風(fēng)險進(jìn)一步加劇。8月9日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布了第六次評估報告第一工作組報告，報告中發(fā)布“紅色警告”：部分氣候變化后果已無法逆轉(zhuǎn)，需謹(jǐn)防“氣候臨界點”到來。

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極端天氣事件一般是指一定地區(qū)在一定時間內(nèi)出現(xiàn)的歷史上罕見的氣象事件，如極端高溫、極端低溫、極端干旱、極端降水等，其發(fā)生概率通常小于5%或10%。不過，近年來極端天氣事件愈加頻繁，最近發(fā)生的極端天氣事件更是大打破了長久以來的紀(jì)錄。今年，我國河南出現(xiàn)歷史罕見極端強降雨、臺風(fēng)“煙花”致華東沿海強風(fēng)雨、黑龍江發(fā)生龍卷風(fēng)天氣、江蘇、武漢等地強對流多次發(fā)生和重復(fù)發(fā)生且風(fēng)災(zāi)異常顯著……前不久，比利時、德國、盧森堡、瑞士、法國及荷蘭也遭遇暴雨，多人遇難，經(jīng)濟損失慘重。頻發(fā)的極端天氣事件帶給我們更多的思考，歸因何在，如何預(yù)測和預(yù)警。

洪澇災(zāi)害的不可控性

洪災(zāi)過后，河南省重災(zāi)區(qū)都里鎮(zhèn)滿目洪荒，橋梁斷裂、房屋坍塌，村民家園亟待重修。董飛 攝丨來源媒體：中新網(wǎng)

許多河流會定期發(fā)生洪水。造成洪的因素有許多：強降水、不尋常的海嘯或水壩、蓄水池或其他蓄水結(jié)構(gòu)的破壞等，都可能造成洪水。在全球范圍內(nèi)，洪水是自然災(zāi)害中最頻繁和最具破壞性的。

大多數(shù)洪水需要幾個小時甚至幾天才能形成，這給居民留出了準(zhǔn)備或疏散的時間。而另一些所謂的驟發(fā)洪水可能極其危險，它會瞬間將潺潺的小溪甚至是干涸的河床變成急流，橫掃下游道路上的一切。災(zāi)難發(fā)生之前，盡可能做到預(yù)警預(yù)測，會在最大程度上降低傷害。

現(xiàn)在，憑借衛(wèi)星遙感以及氣候模型等技術(shù)，人類已經(jīng)能夠初步做到對氣候的預(yù)警預(yù)測。例如，香港浸會大學(xué)的研究小組分析了1961年至2017年期間在中國沿海登陸并持續(xù)超過兩天的406個熱帶氣旋，同時借助世界各地氣象和建模中心開發(fā)的8個全球氣候模型進(jìn)行了數(shù)值模擬[1]。分析結(jié)果顯示，1961年至2017年間，在中國沿海登陸的熱帶氣旋平均移動速度下降了11%。與快速移動的熱帶氣旋相比，這些緩慢移動的熱帶氣旋平均帶來約20%的本地總降雨量，為當(dāng)?shù)貛砹烁蟮暮樗L(fēng)險。

研究還發(fā)現(xiàn)，1990年后，珠江三角洲更為頻密地出現(xiàn)移動速度較低、總雨量較高的熱帶氣旋。這項研究提供的證據(jù)表明，熱帶氣旋移動較慢，往往會增加降雨量，從而在區(qū)域范圍內(nèi)造成更大的洪水風(fēng)險。這意味著，珠三角地區(qū)需要制定更全面、更綜合的洪水風(fēng)險管理策略，以及靈活的適應(yīng)方案，以應(yīng)付日益嚴(yán)重的洪水威脅。

雖然氣候模型在洪水預(yù)警預(yù)測方面發(fā)揮了重要的作用，但是自然災(zāi)害畢竟具有很大的不可控性，增加了精準(zhǔn)預(yù)測的難度。今年入汛以來，我國北方降雨偏多，中國氣象局網(wǎng)站解讀顯示，這與東北冷渦活躍和副熱帶高壓位置關(guān)系密切。同時也“擺脫不了”海溫和積雪等外部強迫因素（指在氣候系統(tǒng)之外引起氣候系統(tǒng)變化的強迫因素）的異常和影響。

2021年7月30日，災(zāi)害天氣國家重點實驗室組織召開“21·7”河南極端暴雨研討會，與會專家認(rèn)為，本次河南極端暴雨發(fā)生在大氣環(huán)流形勢異常的背景下，并受到多尺度系統(tǒng)、地形等影響，形成和發(fā)展過程中存在復(fù)雜的科學(xué)問題。亟需進(jìn)一步深入研究和探索這次極端暴雨的形成機理、數(shù)值預(yù)報、氣候變化和城市化影響等方面[2]。

高溫?zé)崂酥饾u攀升

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與地震、臺風(fēng)一樣，持續(xù)的高溫?zé)崂艘彩且环N自然災(zāi)害。近年來，熱浪天氣已成為全球性問題。2021年7月，發(fā)表在《柳葉刀·星球健康》（The Lancet Planet Health）上的一項研究表明，2000～2019年二十年間，全世界范圍內(nèi)每年有超過500萬人死于高溫或低溫。并且，在這二十年間，世界各地與高溫相關(guān)的死亡人數(shù)都有所增加，氣候變化還將使這一趨勢變得更糟[3]。

高溫?zé)崂颂鞖馀c溫室氣體排放關(guān)系最為密切。2020年6月，《地學(xué)》雜志（Geology）上發(fā)表的一篇文章中就提到，如今大氣中的二氧化碳CO2水平比過去2300萬年都要高[4]。植物在生長過程中，碳的兩種穩(wěn)定同位素的相對數(shù)量會隨著大氣中CO2含量的變化而變化，研究人員便利用這一點，測量了古代植物組織化石遺跡中碳同位素的相對含量，計算出古代植物生長時大氣中的CO2濃度，創(chuàng)造了一份全新的跨越2300萬年的地球大氣CO2含量的不間斷歷史記錄。這份全新的CO2“時間表”顯示，歷史上沒有任何CO2波動可以與當(dāng)今CO2的急劇增加相提并論——至少沒有證據(jù)現(xiàn)實如此——今天的溫室效應(yīng)在最近的地質(zhì)歷史中是獨一無二的，而今天大氣中碳含量的變化速度遠(yuǎn)比過去要快。

2020年5月《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）刊登了一篇文章，量化了在高溫?zé)崂讼率苡绊懙牡貐^(qū)和人數(shù)[5]。研究人員預(yù)測道，如果全球變暖繼續(xù)不加控制，本世紀(jì)晚些時候，某些地區(qū)的高溫會讓多達(dá)30億人 “幾乎無法居住”。除非減少溫室氣體排放，否則，全球年平均氣溫將會超過氣候“生態(tài)位”——大約11℃到15℃——人類已經(jīng)在這個溫度生態(tài)位下生存繁衍了6000年。

逐漸加劇的干旱

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降水的變化、氣溫的升高、地下水的枯竭以及人類的決策正在加劇全球許多地區(qū)的干旱程度。統(tǒng)計結(jié)果顯示，全球最敏感、最脆弱的生態(tài)系統(tǒng)——即全球干旱生態(tài)系統(tǒng)面積——占陸地面積的41%，它已經(jīng)，或正在，引發(fā)嚴(yán)重的水資源短缺、土地退化和荒漠化危機。干旱的影響會隨著時間的推移而慢慢發(fā)展，更深遠(yuǎn)的影響還可能會被低估。

2020年1月16日，聯(lián)合國世界糧食計劃署稱，繼干旱、洪水以及經(jīng)濟混亂等災(zāi)難之后，由16個國家組成的南部非洲發(fā)展共同體的4500萬人正面臨著日益惡化的饑餓狀況。尤其是津巴布韋，這個曾經(jīng)是南部非洲糧倉的國家現(xiàn)在正面臨著不斷加劇的糧食短缺，由通貨膨脹和干旱而引發(fā)。

在中國，干旱也是一種常見的自然災(zāi)害。2020年4月，我國云南省遭遇了近10年來最嚴(yán)重的干旱，上百萬人飲用水告急，約100條河流斷流，農(nóng)作物受旱面積達(dá)460萬畝。美國和墨西哥灣的大部分地區(qū)也面臨著前所未有的特大干旱。2021年8月初，《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）上發(fā)表的一項新研究稱，在過去50年里，美國西部大部分地區(qū)的暴雨之間的干旱期變得更長，年降雨量也變得更不穩(wěn)定[7]。哥倫比亞氣候?qū)W家利用模型分析對比了地球歷史上特大干旱階段的氣候情況和當(dāng)前的氣候情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩者的氣候數(shù)據(jù)非常吻合，這意味著北美洲出現(xiàn)特大干旱幾乎是必然發(fā)生的災(zāi)害[6]。

為了評估干旱的程度，科學(xué)家計算出各種不同類型的干旱指數(shù)，適用于廣泛的干旱研究。世界不同地區(qū)的干旱也會采用不同的干旱風(fēng)險模型來評估。2020年4月，哥倫比亞大學(xué)研究人員在《科學(xué)》（Science）發(fā)文，稱他們推測出美國西部和墨西哥北部正在發(fā)生一場有史以來最嚴(yán)重的大旱災(zāi)[6]。研究人員利用成千上萬棵樹的年輪，推斷該地區(qū)的平均土壤濕度，并繪制了該地區(qū)幾十次干旱的圖表。結(jié)果顯示，目前的干旱比以往任何一次干旱持續(xù)的時間都更久，影響的地區(qū)更廣泛。干旱或許與厄爾尼諾/拉尼娜氣候模式有關(guān)。盡管科學(xué)家無法預(yù)測干旱會持續(xù)多長時間、有多嚴(yán)重，但早期預(yù)警系統(tǒng)和監(jiān)測工具可以最大限度減少干旱的破壞性影響。

人類對極端天氣并不陌生，但是氣候變化無疑增加了極端天氣的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度。對于極端天氣事件來說，氣候變化在很大概率上扮演著火上澆油的角色，而在一個逐漸變暖的世界里，可能還有很多情況是當(dāng)前的氣候模型所無法預(yù)測的。所以，世界各國必須協(xié)調(diào)一致，努力應(yīng)對氣候變化?，F(xiàn)階段，各國積極完成碳中和的目標(biāo)是應(yīng)對氣候變化，減少和減弱極端天氣事件發(fā)生的有力舉措；另一方面，加強建設(shè)早期預(yù)警系統(tǒng)，對各國尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)也尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1] Yangchen Lai, Jianfeng Li, Xihui Gu, Yongqin David Chen, Dongdong Kong, Thian Yew Gan, Maofeng Liu, Qingquan Li, Guofeng Wu. Greater flood risks in response to slowdown of tropical cyclones over the coast of China. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 117 (26): 14751 DOI: 10.1073/pnas.1918987117.

[2]http://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxxw/2011xqxyw/202108/t20210802_582179.html.

[3] https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2542519621000814.

[4]https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/doi/10.1130/G47681.1/586769/A-23-m-y-record-of-low-atmospheric-CO2.

[5] https://www.pnas.org/content/117/21/11350.

[6] https://science.sciencemag.org/content/368/6488/314.

[7] Fangyue Zhang, Joel A. Biederman, Matthew P. Dannenberg, Dong Yan, Sasha C. Reed, William K. Smith. Five Decades of Observed Daily Precipitation Reveal Longer and More Variable Drought Events Across Much of the Western United States. Geophysical Research Letters, 2021; 48 (7) DOI: 10.1029/2020GL092293.