數(shù)百萬人正在親身經(jīng)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(zāi)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(gè)抽象的威脅,到一個(gè)溫度記錄不斷被刷新,干旱嚴(yán)重,以及火災(zāi)四處蔓延的時(shí)代,這個(gè)令人眼花繚亂的快速轉(zhuǎn)變讓許多人想知道:氣候變化的發(fā)展速度比科學(xué)家預(yù)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(yù)期的更為極端?
恰恰相反,這是兩個(gè)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?qū)Υ髿庵袦厥覛怏w濃度上升反應(yīng)的計(jì)算機(jī)模型并沒有太離譜,尤其是考慮到它們不適合預(yù)測(cè)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(shí)讓一些科學(xué)家產(chǎn)生疑惑——模型是否低估了這類事件的頻率和強(qiáng)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(duì)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(xiàng)又一項(xiàng)研究清楚地表明,全球變暖為夏季氣溫建立了一個(gè)更加炎熱的基準(zhǔn)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(shí)上,溫室氣體水平以及全球平均氣溫相關(guān)的上升,與模型預(yù)測(cè)的傳播密切相關(guān),甚至可以追溯到20世紀(jì)70年代的原始?xì)夂蚰M。
1970年~2020年全球地表溫度觀測(cè)
一些研究人員和相關(guān)研究,包括最新的聯(lián)合國氣候報(bào)告,都強(qiáng)調(diào)了觀測(cè)到的氣溫是如何密切地跟隨預(yù)測(cè)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(jīng)注意到氣候?qū)W家的預(yù)警一樣)。
事實(shí)上,正如豪斯法倫、馬維爾、施密特及其他科學(xué)家今年早些時(shí)候在《自然》雜志上指出的那樣,研究人員目前擔(dān)心的是最新一代的模型整體上都過于敏感了,這可能會(huì)導(dǎo)致過度預(yù)測(cè)由二氧化碳濃度增加帶來的變暖水平。
有時(shí)候是,但這是一個(gè)復(fù)雜的問題。
科學(xué)家們認(rèn)為,現(xiàn)實(shí)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(yù)測(cè)的更快,包括北極冰層的消逝、野火燒毀的土地?cái)?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(xué)洛杉磯分校的氣候科學(xué)家斯溫則說:“當(dāng)談到某些類型的極端事件時(shí),我認(rèn)為有一些證據(jù)表明,事情的變化速度比預(yù)期的要快,或者在全球氣候模型中有明確的表現(xiàn)?!?/p>
他補(bǔ)充道:“也許這不應(yīng)該太令人驚訝?!?/p>
這是因?yàn)?,在很大程度上,氣候模型并不是用來預(yù)測(cè)區(qū)域極端事件的。它們的主要任務(wù)是模擬長時(shí)間跨度和大范圍內(nèi)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(diǎn)。雖然它們?cè)诓粩喔倪M(jìn),但它們?nèi)匀皇谴植诘挠?jì)算機(jī)模擬,受限于人類對(duì)氣候系統(tǒng)的理解、地球系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用、計(jì)算能力、以及無數(shù)次運(yùn)行模型以探索各種可能性的成本。并且,它們?nèi)匀话训厍蚍殖上鄬?duì)較大的塊,以使得計(jì)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(duì)當(dāng)?shù)靥鞖馐录母呔阮A(yù)測(cè)。
(四)及時(shí)補(bǔ)鐵 鐵是造血和防止?fàn)I養(yǎng)性貧血的營養(yǎng)物質(zhì),新生仔豬體內(nèi)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(bǔ)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(nóng)場(chǎng)對(duì)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(duì)照組相比,成活率提高7.62個(gè)百分點(diǎn),增重提高37個(gè)百分點(diǎn)。廣西農(nóng)墾畜牧研究所對(duì)3~5日齡的仔豬肌注牲血素每頭1 ml,增重比對(duì)照組提高10.99%,成活率提高15.78%。亦應(yīng)注意銅和鈷的補(bǔ)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(shí)產(chǎn)生了類似歐洲發(fā)生的事件,但那應(yīng)該非常罕見:在當(dāng)前的氣候條件下,每100年可能都不會(huì)發(fā)生一次。問題是,像歐洲當(dāng)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(huì)比最初預(yù)期更頻繁地產(chǎn)生更熱事件的早期預(yù)警信號(hào)呢。
由于人類活動(dòng)導(dǎo)致氣候變暖的時(shí)間太短,科學(xué)家們無法確定這類問題的答案。
康奈爾大學(xué)地球和大氣科學(xué)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(jì)錄的事件存在很多不確定性?!碑?dāng)涉及到某些極端事件時(shí),“你不能以最高的信心說模型得到了這個(gè)或沒有得到這個(gè)”。
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(zhǔn)確的反映。
這其中包括潛在的反饋效應(yīng),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(huì)加速熱浪期間的升溫,因?yàn)樵緯?huì)進(jìn)入蒸發(fā)水中的能量會(huì)使空氣變暖。
另一個(gè)開放的科學(xué)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(gè)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(xué)家們一直在以各種可能的方式發(fā)出警報(bào),氣候變化將使地球變暖,變得更奇怪,更難以預(yù)測(cè),并在許多方面對(duì)人類、動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)更加危險(xiǎn)。他們對(duì)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(shí)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(xué)家一直都是錯(cuò)的”的啟示。列雷爾認(rèn)為,他們提供了對(duì)這些工具的壓力測(cè)試,并且研究人員急切地使用這個(gè)測(cè)試,來完善他們對(duì)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(shí),在本世紀(jì)初,科學(xué)家們?cè)辉笇⑷魏尉唧w事件與氣候變化聯(lián)系起來。
但在過去的幾年里,科學(xué)家們進(jìn)行了非常多的極端天氣歸因研究。而快速改進(jìn)的相關(guān)工具與技術(shù)也使得該領(lǐng)域的研究成果更加可靠、更有說服力。
首先,越來越多且詳細(xì)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家們更加了解自然系統(tǒng)。此外,計(jì)算能力的提高也意味著科學(xué)家們可以進(jìn)行更高精度的模擬,并開展更多的虛擬實(shí)驗(yàn)。再加上其他一系列的技術(shù)進(jìn)步,使得科學(xué)家們更加確信“全球變暖”助長了一系列危險(xiǎn)的天氣事件。