數(shù)百萬人正在親身經歷氣候變化帶來的影響。2022年夏天,猛烈的熱浪打破了全球氣溫記錄,村莊被燒毀,電力被切斷,森林火災頻繁被引發(fā),道路和跑道也被阻斷,并且僅在歐洲就可能造成了數(shù)千人的死亡。
從一個抽象的威脅,到一個溫度記錄不斷被刷新,干旱嚴重,以及火災四處蔓延的時代,這個令人眼花繚亂的快速轉變讓許多人想知道:氣候變化的發(fā)展速度比科學家預期的要快嗎?考慮到目前大氣中的溫室氣體水平,這些極端事件是否比研究預期的更為極端?
恰恰相反,這是兩個截然不同的問題,有著不同而微妙的答案。
在很大程度上,用來模擬地球對大氣中溫室氣體濃度上升反應的計算機模型并沒有太離譜,尤其是考慮到它們不適合預測區(qū)域性的極端溫度。但是,最近一系列非常炎熱的熱浪確實讓一些科學家產生疑惑——模型是否低估了這類事件的頻率和強度,一些因素是否發(fā)揮了比某些模型更為重要的作用,以及這一切對未來幾十年的氣候情況可能意味著什么。
讓我們逐一解決這些問題。
是的,一項又一項研究清楚地表明,全球變暖為夏季氣溫建立了一個更加炎熱的基準線,這大大增加了更頻繁、更極端、更持久的熱浪的可能性。
至少在廣義上講,答案是否定的。事實上,溫室氣體水平以及全球平均氣溫相關的上升,與模型預測的傳播密切相關,甚至可以追溯到20世紀70年代的原始氣候模擬。
1970年~2020年全球地表溫度觀測
一些研究人員和相關研究,包括最新的聯(lián)合國氣候報告,都強調了觀測到的氣溫是如何密切地跟隨預測的氣溫上升的。這種相似之處令人難以置信(仿佛世界早在幾十年前就已經注意到氣候學家的預警一樣)。
事實上,正如豪斯法倫、馬維爾、施密特及其他科學家今年早些時候在《自然》雜志上指出的那樣,研究人員目前擔心的是最新一代的模型整體上都過于敏感了,這可能會導致過度預測由二氧化碳濃度增加帶來的變暖水平。
有時候是,但這是一個復雜的問題。
科學家們認為,現(xiàn)實世界中的某些事件發(fā)生的速度或程度,比過去或現(xiàn)在的模型預測的更快,包括北極冰層的消逝、野火燒毀的土地數(shù)量,以及近幾十年來歐洲極端氣溫事件的迅速增加。
加州大學洛杉磯分校的氣候科學家斯溫則說:“當談到某些類型的極端事件時,我認為有一些證據(jù)表明,事情的變化速度比預期的要快,或者在全球氣候模型中有明確的表現(xiàn)。”
他補充道:“也許這不應該太令人驚訝?!?/p>
這是因為,在很大程度上,氣候模型并不是用來預測區(qū)域極端事件的。它們的主要任務是模擬長時間跨度和大范圍內的平均溫度變化。
研究人員深知且一直清楚氣候模型的缺點。雖然它們在不斷改進,但它們仍然是粗糙的計算機模擬,受限于人類對氣候系統(tǒng)的理解、地球系統(tǒng)之間復雜的相互作用、計算能力、以及無數(shù)次運行模型以探索各種可能性的成本。并且,它們仍然把地球分成相對較大的塊,以使得計算單元易于處理,從幾十平方公里到數(shù)百平方公里再到數(shù)千平方公里不等。這也就限制了對當?shù)靥鞖馐录母呔阮A測。
(四)及時補鐵 鐵是造血和防止營養(yǎng)性貧血的營養(yǎng)物質,新生仔豬體內鐵的貯存量一般為50 mg,每日生長代謝約需消耗7 mg,從100 ml的母乳中僅得到0.2 mg左右的鐵,可見,仔豬得不到鐵的補充,可于7日齡左右出現(xiàn)缺鐵性貧血,生長發(fā)育受阻,食欲減退,抵抗力下降,易患白痢。廣西西江農場對2日齡的仔豬注射培亞鐵針劑(主要成分為葡聚糖鐵)1 ml(含鐵100 mg),10日齡再注射2 ml,與對照組相比,成活率提高7.62個百分點,增重提高37個百分點。廣西農墾畜牧研究所對3~5日齡的仔豬肌注牲血素每頭1 ml,增重比對照組提高10.99%,成活率提高15.78%。亦應注意銅和鈷的補充。
此外也很難判斷我們所看到的一些天氣事件是否發(fā)生在模型發(fā)現(xiàn)范圍之外。例如,模型確實產生了類似歐洲發(fā)生的事件,但那應該非常罕見:在當前的氣候條件下,每100年可能都不會發(fā)生一次。問題是,像歐洲當前的熱浪或是去年發(fā)生在太平洋西北地區(qū)的熱浪這樣的極端事件,究竟是顯著的異常值,還是表明氣候變化會比最初預期更頻繁地產生更熱事件的早期預警信號呢。
由于人類活動導致氣候變暖的時間太短,科學家們無法確定這類問題的答案。
康奈爾大學地球和大氣科學助理教授列雷爾在一封電子郵件中表示:“這些史無前例、破紀錄的事件存在很多不確定性?!碑斏婕暗侥承O端事件時,“你不能以最高的信心說模型得到了這個或沒有得到這個”。
列雷爾說,不同的研究人員正在探索某些力量可能加劇熱浪的程度,以及它們是否在今天的模型中得到了準確的反映。
這其中包括潛在的反饋效應,例如一些地區(qū)的土壤和植物的干燥。超過一定的閾值后,這可能會加速熱浪期間的升溫,因為原本會進入蒸發(fā)水中的能量會使空氣變暖。
另一個開放的科學問題是,氣候變化本身是否增加了某些大氣模式的持久性,而這些模式顯然助長了熱浪。這包括高壓脊的形成,它將熱空氣向下推,形成所謂的熱穹,盤旋并炙烤著大片區(qū)域。
根據(jù)一篇即將發(fā)表的論文,這兩股力量可能在去年太平洋西北地區(qū)的熱浪中發(fā)揮了重要作用。在歐洲,研究人員注意到,急流的分裂和不斷變暖的海水可能在整個歐洲大陸極端高溫事件的上升中發(fā)揮了作用。
幾十年來,科學家們一直在以各種可能的方式發(fā)出警報,氣候變化將使地球變暖,變得更奇怪,更難以預測,并在許多方面對人類、動物和生態(tài)系統(tǒng)更加危險。他們對自己理解的局限性一直很坦率。直到最近,他們面臨的主要指控是,他們是世界末日恐懼的制造者,為了研究資金或政治原因夸大了威脅。
現(xiàn)實世界的事件在一定程度上突出了氣候模型的缺陷,但它們并不等于某種“啊哈,明白了,科學家一直都是錯的”的啟示。列雷爾認為,他們提供了對這些工具的壓力測試,并且研究人員急切地使用這個測試,來完善他們對這些系統(tǒng)以及他們所創(chuàng)造的代表這些系統(tǒng)的模型的理解。
其實,在本世紀初,科學家們曾不愿將任何具體事件與氣候變化聯(lián)系起來。
但在過去的幾年里,科學家們進行了非常多的極端天氣歸因研究。而快速改進的相關工具與技術也使得該領域的研究成果更加可靠、更有說服力。
首先,越來越多且詳細的衛(wèi)星數(shù)據(jù)幫助科學家們更加了解自然系統(tǒng)。此外,計算能力的提高也意味著科學家們可以進行更高精度的模擬,并開展更多的虛擬實驗。再加上其他一系列的技術進步,使得科學家們更加確信“全球變暖”助長了一系列危險的天氣事件。