气候变化正在增加极端热浪的频率和温度

随着加州意识到极端气候事件的风险不断恶化，研究人员对去年太平洋西北地区异常和极端的热浪有了新的认识。本周发表的一项研究表明，如果目前的碳排放量继续有增无减，此类热浪发生的可能性将增加 20 倍。另一位表示，它们的温度也可能高出近 10 度。

2021 年 6 月下旬和 7 月上旬的为期 9 天的活动灼烧了北加利福尼亚州、俄勒冈州、华盛顿州和不列颠哥伦比亚省的部分地区，加拿大在这些地区出现了有记录以来的最高气温 121.3 度。热浪夺去了数百人的生命，引发了几场毁灭性的野火，估计有 10 亿只海洋生物丧生。

根据周四发表在《自然气候变化》杂志上的哥伦比亚大学的一项研究，这种事件在 1950 年代“几乎是不可能的”，但大气变暖已经将其发生的可能性增加到每年 0.5% 左右。如果升温超过 2 摄氏度——国际气候变化专门委员会设定的上限——最快到 2050 年，这种可能性可能会飙升至每年 10%。

“控制热浪的严重程度——超过目前的严重程度——的最大控制是我们排放到大气中的 CO 2量，”博士塞缪尔·巴图塞克 (Samuel Bartusek) 说。哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的学生和该研究的主要作者。“要解决将更多二氧化碳排放到大气中的问题，实际上只有一种解决方案，那就是停止这样做。”

Bartusek 说，异常热浪对经历过它的人和科学界来说都是“震惊” ，这就是为什么研究人员希望更好地了解它的物理机制及其与气候变化的关系。

“这是一个非常奇怪的事件，”劳伦斯伯克利国家实验室的气候科学家迈克尔韦纳说，他与他人合着了另一篇关于热浪的论文，该论文上周发表在《地球物理研究快报》上。“当然，这也是悲剧性的，因为它导致了死亡。”

在其他结论中，该论文发现热浪史无前例，它基本上打破了大多数用于衡量人类对热浪影响的标准工具。

“最终，我们计算出，如果没有气候变化，这个事件是不可能发生的——气候变化是不可能发生的。当然，它发生了，所以这意味着模型是错误的，”Wehner 说。

Wehner 说，此类统计异常值使得很难确定地预测此类事件的未来频率。然而，他的论文确实包含了有关温度的发现，并指出全球变暖导致热浪期间最高温度升高了 1.8 度。

该论文称，到 21 世纪末，未来变暖可能导致热浪温度升高约 9 度。

“最重要的是，我们得到的气候变化量实际上是由我们决定的，由我们选择的人决定是否减少二氧化碳和其他温室气体的排放，”他说。“我们做得越少，事情就越糟糕。”

哥伦比亚大学的研究人员还发现，有几个因素汇聚在一起帮助形成了极热的热穹顶，包括异常干燥的土壤和喷射流的中断。

Bartusek 解释说，在加利福尼亚州和西部的其他地区，气温升高、干旱和干旱化正在导致土壤长期干燥，这意味着蒸发到空气中的水分会减少。

他说：“如果蒸发从地下散发出来的能力较弱，就会产生更大的加热效果——地表上方的空气将被更有效地加热。” 他补充说，在某些地区，可能存在“这种反馈过程在陆地表面帮助放大一些最高温度的地方进行。”

根据这项研究，急流——大气层上层快速流动的气流，将天气系统从西向东引导——也在热浪中发挥了作用。在事件发生之前和期间，急流“屈曲”成波浪形并减速，基本上将天气系统锁定到位并允许热穹顶在该地区积聚。

研究人员指出，气候变化对急流的影响仍在争论中，尽管一些科学家认为，由于人类活动，这种波型正变得越来越频繁和极端。Wehner 说这个问题是“目前气候科学中最有趣的问题之一”。

“随着全球变暖，我们肯定会看到更多此类异常流动，”他说。

拉蒙特-多尔蒂地球观测站的兼职副研究员、哥伦比亚研究的另一位作者 Kai Kornhuber 说，这些发现强调了土壤水分含量、急流和其他因素之间的偏差如何使温度甚至超过通常的幅度。

他说：“有时这些因素恰好一致，你就会得到导致一场完美风暴的那些条件。” “不过，这里要提到的重要一点是，这些驱动因素中的每一个都确实表现出与气候变化相关的增长趋势......这些类型的巧合在未来可能会以更高的可能性发生，只是因为这些共同的驱动因素是都与气候趋势有关。”

至于这种热浪到 2050 年达到每年 10% 的概率的可能性有多大，很大程度上取决于社会最终采用哪种排放途径。但“鉴于全球极端天气事件的加速趋势，有理由相信这些估计甚至可能有点保守，”Kornhuber 说。

他和其他研究人员指出，虽然一些研究的数字和预测可能不同，但它们的关键信息非常相似——极端热浪在工业化前的排放水平下基本上是不可能的。

“在这方面重要的是，这些方法都同意气候变化在我们如今观察到的每一次热浪中都起着重要作用，”Kornhuber 说。

尽管研究结果很可怕，但研究人员表示，它们可以帮助为此类事件的未来建模提供信息，并帮助人们更好地做好准备。太平洋西北地区的许多地方都没有为这种极端高温做好准备，包括没有空调的房屋和无法承受这种压力的基础设施系统。Wehner 说，改进适应措施和应急计划将有所帮助，但最终，此类事件“将变得更糟，因为系统中已经融入了很多气候变化。”

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