極端天氣事件頻繁出現,是氣候變化的原因嗎,不一定

2020-12-06 Science漫談

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

極端天氣事件頻繁出現,是氣候變化的原因嗎,不一定

2019年就剩下2個月了,在逝去的一年裡,全球經歷了眾多的極端天氣事件。比如希臘和美國西北部的山火,最近澳洲也頻發的山火,洪水淹沒了美國東北部沿海城市,以及巨浪襲擊了日本日本二和英國。在2017年,颶風瑪利亞摧毀了波多黎各島,島上居民直到現在才恢復供電和過上正常的生活。

你是否覺察到了,極端天氣和災難事件在近幾年似乎變得頻繁起來這是什麼原因呢?僅僅是因為媒體和網絡比較發達了,人們可以足不出戶就知曉天下事了?顯然不是這麼簡單。科學家們對氣候變化與極端天氣事件的關聯也頗為困惑,至於能否將極端天氣事件與氣候變化建立必然聯繫,似乎還存在著巨大爭議。

統計數據變化

目前,氣象學家發現,全球範圍內,大火的發生率是40年前的四倍,火勢持續時間也比40年前要延長三個月。在過去的半個世紀,強烈的暴雨襲擊次數增加了70%,德克薩斯州的休斯頓在今年年初經歷了三百年不遇的巨大洪水。今年夏季,中國東部沿海城市也遭受了巨大的暴雨和洪水襲擊,造成了巨大的經濟損失。

極端天氣與氣候變化有關嗎?

正像科學家警告我們的數據一樣,全球氣溫在持續升高,這是個不爭的事實。儘管有個笑話在民間流傳,意思是科學家每年都在說全球變暖、甚至一年一度「全球變暖大會」,也因寒流襲擊而不得不推遲舉行。但是,事實上全球氣溫的確比100年前要高了幾度。科學家監測發現,在全球極端事件增多的同時,氣溫也在不斷攀升。但是氣候變化是否會導致極端天氣事件發生呢?不一定!

就像每次下雨的時候我們都沒帶傘,但是我們沒帶傘與下雨沒有因果關係,這兩個因素只是同時出現了而已。還有一個有趣的例子,過去十年間,隨著氣溫的升高,海上海上海盜的數量也顯著減少了,但這並不能說明是氣溫升高導致海盜數量減少。因此,要理解氣候變化和極端天氣事件的關係,就需要深究一下它們背後的物理學原理,而不是關注伴生的現象。

熱浪事件

說到全球氣溫上升,最直接回聯想的事件就是滾滾熱浪或長時間持續高溫。據統計全球約三分之一的人口在一年中會經歷半個月之久的高溫熱浪天氣。據預測,如果我們不作為的話,到2100年,遭受熱量襲擊的人數將會升高到全球總數的一半。不幸的是,我們對此毫無感覺。因為,在熱浪來臨的日子了,大家其實都泡在遊泳池裡裡,或躲進空調屋子,對外界發生什麼不聞不問。

熱浪襲擊下的人們

洪水、山火和風暴

全球氣溫升高與洪水和風暴息息相關,據統計數據顯示,近100年來,全球氣溫平均上升了1度(華氏溫度),主要發生在近15年內,可能是全球溫室氣體排放量增加,比如工業廢氣、航空航天廢氣等。溫度升高,海水受熱膨脹,進而導致全球海平面上升,沿海城市遭受洪水襲擊。氣溫升高也會導致局部壤過度失水,從而容易造成山火出現,且難以撲滅。此外,氣溫升高也會導致大氣變暖,有利於保持水分,過度的水分積累為暴風雨、颶風和龍捲風等極端事件提供了物質源泉。

極寒天氣

極端天氣事件是氣候變化導致的嗎?

如果在十年前,有學者提出這個觀點,一定會被人怒懟,但是現在,這個問題似乎漸漸水落石出了。近幾年興起了一一二個全新的研究領域,叫做「事件歸因學」。科學家們根據這門學科搜集天氣趨勢記錄、物理學原理和尋找數據模型預測。通過這三個方面的知識,他們建立一個計算機模型,這個模型就可以模擬氣溫、海洋溫度和人類活動等因素,從而綜合判斷某個極端天氣事件是哪一些或哪個因素直接導致的。

例如,國際「 世界天氣歸因」項目發現,從2016年開始建模的五個極端天氣事件中的四個中,與人為引起的氣候變化的聯繫,包括太平洋中的珊瑚褪色,歐洲的春季暴雨,路易斯安那州的夏季洪水以及極端北極變暖。經過這些模型大量計算表明,人為因素造成的氣候變化使暴風雨增加了三倍,降雨強度增加了15%。

結語

氣候變化可能是某次極端天氣事件的主要「兇手」,但是事件歸因學正在不斷成長,也同時採用超級計算機、氣象數據和人工智慧技術,為未來證明極端事件發生原因、預測這些災難事件發生提供必要的支持和工具。

相關焦點

  • 極端天氣事件與全球氣候變化
    極端天氣事件:就是超過正常狀態下的最高或最低,達到一定時間和區域內的最強,像夏天非常強的暴雨、冬天非常強的雪。極端天氣是一個小概率事件。一般情況下學者認為,這種極端事件出現的概率在5%以下。但隨著氣候變暖,極端天氣事件明顯增加,2013年9月5日,《美國氣象學會通報》發文稱,經研究發現,大氣中溫室氣體濃度的增加已經提高了極端炎熱天氣發生的概率。雖然目前不能找出關聯,但不可否認,極端天氣事件的出現與氣候變化有緊密關係。
  • 極端天氣事件頻發 全球行動應對氣候變化(組圖)
    近年來,全球極端天氣事件尤其是高溫事件頻發。世界氣象組織(WMO)預測,2015年全球地表平均溫度可能達歷史最高。國家氣候中心氣候監測也顯示,今年以來,我國大部氣溫較常年同期偏高,且創歷史新高。  據WMO數據分析顯示,受氣候變化影響,2011年至2015年是有記錄以來的最暖五年,大約高出1961至1990年標準參照期平均值0.57℃。期間,全球極端天氣事件,尤其是高溫事件頻發。  「種種破記錄的事件將讓歷史記住2015年的全球氣候狀況。大氣中溫室氣體含量突破歷史記錄,在北半球春季,全球二氧化碳平均濃度首次超過400ppm(1ppm為百萬分之一)。
  • 極端天氣半數受氣候變化影響
    事實上,這是到處充斥著極端天氣的一年:在美國遇到了乾旱和熱浪;在英國出現了破紀錄的降雨;而罕見的大雨襲擊了肯亞、索馬利亞、日本和澳大利亞;西班牙發生了乾旱;中國則遭遇了洪水;當然人們也忘不了超級颶風桑迪。 據《科學》雜誌報導,緊隨這些極端天氣事件,人們提出的第一個問題就是:「這一切是因為氣候變化嗎?」
  • 中國入汛後極端天氣事件頻發 疑因氣候變暖(圖)
    全球氣候變暖,帶來的直接後果就是極端天氣事件頻發  記者:造成入汛以來氣候異常的主要原因是什麼?  任福民:造成氣候異常的原因很複雜,但最直接的原因就是大氣環流的異常。同時,我們不能忽視全球氣候變暖的大背景。  記者:每一次極端氣象災害都可以歸咎為氣候變化嗎?
  • 我國極端天氣氣候事件頻現 天氣君為何變成「暴脾氣」
    在氣象學中,對於極端天氣氣候事件有一個明確的定義:由超出一定閾值的天氣氣候極端值直接或間接導致的影響人類社會和生態環境的某種自然災害發生的事件。極端天氣氣候事件總體可以分為極端降水、極端高溫、極端低溫、極端乾旱等幾類。一般是50年或100年一遇的小概率事件,對人類社會和生態環境產生巨大負面影響。
  • 未來極端天氣氣候事件...
    具體來說,今年6月以來,副高比往年同期勢力偏強,其外圍的西南氣流將來自孟加拉灣或我國南部海區的充沛水汽輸送到我國南方;同時,北方的冷空氣活動也比較頻繁,造成了冷暖空氣在南方地區持續交匯的局面,由此導致強降雨過程頻繁而持續發生。 新京報:是否梅雨在作怪? 近年來極端天氣氣候事件不斷增多,氣候似乎越來越反常,那麼此次持續強降水背後是異常的氣候在作怪嗎?
  • 全球極端天氣頻發 氣候周期變化還是全球變暖所致?(組圖)
    據中國之聲《央廣新聞》15時13分報導,俄羅斯大火持續肆虐、巴基斯坦持續強降雨、中歐多國暴雨成災、阿根廷寒流冰凍,最近,全球各地的極端氣候現象似乎成了「家常便飯」。異常天氣今年為何如此猖狂?多災多難的地球能否做到防患於未然?  今年3、4月份國內的極端天氣就頻頻發生。
  • 中國極端天氣氣候事件
    矯梅燕指出,《報告》的相關結論對中國政府與社會各界在氣候變化背景下更好地應對極端天氣氣候事件與災害、提高綜合風險管理水平具有重要的參考價值與指導作用,對其它國家也具有借鑑意義。  《報告》由中國氣象局會同民政部、水利部、農業部、海洋局、衛生部、環保部、中科院、社科院以及相關高校共12個政府部門、33家單位、125位作者,歷時近兩年共同編寫。
  • 極端天氣氣候事件指標體系基本確立
    本報訊 記者賴敏報導 在氣候變化背景下,如何進一步認清我國極端天氣氣候事件的發生發展規律?有關各行業氣象災害的預警、評估和管理能否更加及時有效?近日,在江蘇揚州舉行的「極端天氣氣候事件指標體系研討會」暨科技部「十一五」支撐重點項目「我國主要極端天氣氣候事件及重大氣象災害的監測、檢測和預測關鍵技術研究」進展會上,我國5種極端天氣氣候事件指標體系基本確立,有望使上述長期以來進展緩慢的技術難題得到突破。
  • 聯合訪談:從十大天氣氣候事件評選透視極端天氣
    當2012年即將過去的時候,有哪些天氣事件讓我們記憶猶新?本期「小珺帶您看天氣」欄目為您帶來中國天氣網和中國氣象網的聯合專訪——《從十大天氣氣候事件評選透視極端天氣》,特別邀請到國家氣候中心氣候監測室首席周兵以及氣候與氣候變化服務室首席艾宛秀,與廣大網友共同梳理2012年度十大天氣氣候事件,並深度解讀極端天氣的出現原因和全球氣候變化趨勢。
  • 「極端天氣」真是偶然出現,百年一遇嗎?
    剛剛過去的 7月,許多地方經歷了持續高溫熱浪的炙烤,與此同時,其他地方出現嚴重洪澇,不僅中國,這種極端氣候事件也在全球多個地方頻發,在這樣的氣候變化背景下,進一步探究全球變暖及其發展趨勢的意願更趨強烈。
  • 世界氣象組織專家:極端天氣事件發生頻次將增加
    但是要指出的是,氣候科學家們確實預測極端氣象事件會增加,尤其是極端炎熱事件,這是因為氣候變化的原因。2010年有望進入史上最熱年份的前三甲,並且可能成為最熱的那一年。 單一寒潮難歸因於氣候變化,預計高溫更頻密、寒冷頻率會降低 記者:像最近歐洲出現的大範圍寒潮天氣,是否說明全球變暖的趨勢正在變緩?
  • 極端氣候變化簡要分析
    近年來極端天氣氣候事件頻繁發生,威脅到了人類賴以生存的生態環境,受到越來越多的關注。極端天氣氣候事件在統計意義上屬於不易發生的小概率事件,世界氣象組織的定義為,對於某一特定範圍和時間尺度的某種天氣氣候現象,當表徵它的指標滿足統計上的極端性標準,比如高於(或低於)其分布的上限(或下限)末端附近的某一閾值時,稱之為極端天氣氣候事件。
  • 新研究稱極端天氣與大氣急流變化有關
    新華社倫敦4月30日電(記者張家偉)英國牛津大學4月30日發布研究報告說,2018年夏季北半球多地出現的熱浪、乾旱、暴雨等極端天氣事件與環繞地球的大氣急流中出現持久的巨波相關,而這種剛被發現的變化未來還會更頻繁地出現。
  • 甘肅省極端天氣氣候事件緣何增多
    我省極端天氣氣候事件緣何增多  4月14日19時至20時,蘭州市出現了近年來少有的雹雨交加的極端天氣。蘭州市區1小時降水量達到12.1毫米,冰雹直徑達到8毫米。蘭州、白銀兩市先後出現強降雨和雷電冰雹,災害造成兩市5縣(區)2.5萬人受災,200餘公頃農作物絕收,直接經濟損失2900餘萬元。
  • 全球變暖引起氣候變化,導致極端天氣事件急劇增加?科學家已證實
    而這樣的災難也不僅僅是在我們生活的這片土地上上演,而最新科學研究表明,近年來洪災、野火、颶風和熱帶風暴加劇與氣候變化有關,有足夠的數據報告可以證明全球變暖愈演愈烈,最終足以對人類生活造成毀滅性影響。而且,由於自然界中的動物難以適應如此快的氣候變化速度,比如像大山雀這樣的普通鳥類動物,那麼,第六次生物大滅絕可能真的為時不遠了?
  • 打開極端天氣事件的黑匣子:講述氣候危機的新範式
    兩位專家強調,應對氣候變化,減排工作和適應行動同樣重要。提問環節:什麼是極端天氣事件?在氣候變化不斷加速的情境下,極端天氣事件的概率在發生怎樣的變化?我們做氣候變化研究的時候常常用到一個詞是氣候變化歸因。極端天氣事件發生的時候我們應該怎麼科學描述解讀它和氣候變化的相關性?極端事件以及氣候變化會帶來哪些系統性的影響和風險呢?
  • 《瞭望》文章:極端氣候事件的全球責任
    在智利南部了解冰川變化和臭氧層空洞對當地居民的影響後,潘基文還到巴西亞馬孫叢林中就氣候變化問題實地調研。     在11月21日召開的第三屆東亞峰會上,溫家寶總理就氣候變化問題闡述了中國政府的看法和主張。     極端氣候事件頻發衝擊下的全球氣候變暖問題,越來越引起國際社會的關注。
  • 科研一對一 | NASA&馬裡蘭大學 | 大氣科學、氣候模式、數據分析:CMIP6全球氣候模式中極端天氣事件的時空演變
    CMIP6全球氣候模式中極端天氣事件的時空演變
  • 2009:極端天氣的成因和預防
    什麼是極端天氣氣候事件極端天氣氣候事件是指在一定時期內,某一區域或地點發生的出現頻率較低的或有相當強度的對人類社會有重要影響的天氣氣候事件。目前國內外有許多有關極端天氣氣候事件指標的研究,但是由於沒有做統一的標準規範,指標方法繁多,同一類極端事件各地標準不統一,同一指標又由於定義的時間段不同而造成結果不一樣。