今天小編分享的科技經驗：為什麼我們笃定極端天氣是全球變暖的鍋？，歡迎閱讀。
世界範圍極端天氣頻發
2023 年 6 月的高溫注定會載入北京的極端氣候歷史。該月北京南郊觀象台記錄的高溫日數（最高溫達到或者超過 35 ℃）達到 15 天，超過了 2000 年、2018 年和 2020 年的 12 天。高溫預警已經成為常态，6 月份，北京市氣象局發布 1 次高溫藍色預警、7 次高溫黃色預警、3 次高溫橙色預警和 1 次高溫紅色預警；其中在 6 月 22、23 和 24 日，連續三天最高溫度突破 40 ℃，北京南郊觀象台溫度分别達到 41.1 ℃、40.3 ℃和 40.0 ℃，創下北京現代氣象觀測史上首次連續三天 40 ℃的極端高溫新紀錄。
高溫對所有國家一視同仁。6 月中下旬，美國多州出現電力緊張，甚至出現大面積停電。例如，密西西比州的傑克遜市出現近 100 個小時沒有電力供應的情況。（由于加拿大山火肆虐，美國中西部和東部地區大片地區處于嚴重的空氣污染之中。）世界範圍内多地同時出現高溫天氣，在 6 月 21 日，墨西哥新拉雷多連續三天最高溫度超過 45°C，蒙克洛瓦連續三天最高溫超過 46°C；巴基斯坦諾昆迪最高溫達到 49 ℃；伊朗扎博勒最高溫達到 50.8 ℃，成為當天全球之最。
極端高溫只是全球極端天氣災害的冰山一角，全球變暖帶來的 " 災害套餐 " 裡還有暴雨、洪澇、幹旱、山火、更強台風、海洋酸化、海平面上升等等。6 月以來，海地暴雨成災導致至少 42 人死亡，約 1.9 萬人流離失所；厄瓜多的埃斯梅拉達斯省 12 小時内下了當地平常一個月的降水量，導致洪水泛濫，數萬人受影響；加拿大野火蔓延，過火面積超過 7.7 萬平方千米；氣旋風暴 " 比爾喬伊 " 在印度海岸登陸，導致 2 死 23 傷；俄羅斯北奧塞梯 - 阿蘭共和國首府弗拉季高加索因暴雨宣布進入緊急狀态。
為什麼極端天氣的出現是因為全球變暖？
我們為什麼笃定極端天氣和全球變暖密不可分呢，這是因為在過去數十年裡，氣候領網域發展了較為成熟的極端天氣檢測與歸因分析方法。其思路并不復雜，假如擲普通的骰子，得到最大值 6 的概率是六分之一；如果你某次擲出 6，可以将其歸為随機的運氣，但是如果擲很多次，出現 6 的概率遠遠大于六分之一，這時候就不能将其歸因為運氣，很有可能是骰子本身被做過手腳。極端天氣也一樣，對有全球變暖和沒有全球變暖分别進行模拟：如果有全球變暖的模拟中，出現某種極端天氣的概率大大提高，就不能将其歸因于随機性（非線性）的天氣過程，而是全球的日益變暖改變了這種極端天氣出現的概率。
2004 年，英國氣象局哈德萊（Hadley）中心 Peter Stott 等人在 Nature 上發表文章 [ 1 ] ，對 2003 年歐洲極端高溫天氣進行歸因分析。這次極端高溫天氣在歐洲導致 7 萬多人死亡。他們的分析指出，由于全球變暖，2003 年這樣的極端高溫天氣出現的可能性翻番，因此，極端高溫天氣的 " 骰子 " 已經被全球變暖所改變，當屢次這樣的極端高溫天氣時，就不能看作是純粹的随機天氣過程所產生的。
過去幾年，國際天氣歸因小組（WWA）對全球極端幹旱、高溫、暴雨、寒潮和風暴進行了歸因分析，發現全球各種極端天氣背後幾乎都能找到全球變暖的影子。例如 2022 年 8 月，倫敦最高溫度超過 40 ℃；2021 年 6 月底，加拿大力頓（Lytton）最高溫度達到 49.6 ℃。分析表明，在沒有全球變暖的時候，這樣的事件幾乎不可能發生 [ 2, 3 ] 。2022 年 3 月，南亞印度和巴基斯坦的極端高溫破 122 年的歷史紀錄，模拟分析表明，氣候變化讓這樣的事件發生概率增加了 30 倍 [ 4 ] 。如果還是用擲 " 骰子 " 來做比喻天氣過程，極端高溫的這一面已經被全球變暖深度改造了。
根據中國科學院大氣物理研究所對 2021 年河南鄭州 "720" 特大暴雨的歸因分析，氣候變暖和變溼使得河南暴雨的發生概率翻番，降雨強度增加了大約 7.5%。不要小看這 7.5%，這可能就是導致最嚴重災難的那多餘的降水。而到本世紀末，如果按照中等排放情形來估計，降水強度相比近期還會再增加 21.9%，概率再增加 4 倍，鄭州暴雨這樣的極端暴雨也是一個被全球變暖深度改造過的 " 骰子 "。
之所以各種極端天氣頻發，是因為當全球溫度升高時，更多的熱量進入到氣候系統，尤其是大氣中能容納更多的水汽，因此當發生降雨時，因為水汽更多，容易導致暴雨和洪澇發生。而對于幹旱地區，空氣更加不容易達到飽和，所以幹旱會變得更加嚴重，這就是全球變暖帶來的 " 溼變溼，幹變更幹 " 的效應 [ 5 ] 。另外，水汽凝結過程中釋放更多的潛熱，這會使風暴變得更強，導致飑線、下擊暴流、冰雹、龍卷等強對流天氣更嚴重。根據聯合國防災減災署《災害造成的人類損失 2000-2019》報告，過去 20 年，極端高溫事件數量大幅度增加了 232%，洪澇災害增加 134%、風暴增加 97%，山火燃燒增加 46%，幹旱事件增加 29% ——我們已經全面進入災害頻發的新階段。
随着北半球夏季的到來，極端高溫肆虐将成為常态，世界氣象組織呼籲各國早預警、早行動。對于各級政府和管理部門而言，除了提供天氣預警和預報，還需要多關注弱勢人群、戶外和高溫天氣勞動者的權益，提供公共的避熱中心，尤其是在高溫橙色和紅色預警期間，開放公共活動中心、政府部門、圖書館等，使得戶外工作者能避開正中午最酷熱的天氣。對于公眾而言，則需要關注各種預報和預警信息，并及時更新最新預報和預警，從而減少中暑風險。
參考文獻
[ 1 ] Stott, P.A., Stone, D.A., Allen, M.R. 2004. Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature, 432, 610-614.
[ 2 ] Philip, S.Y., Kew, S.F., van Oldenborgh, G.J., Anslow, F.S., Seneviratne, S.I., Vautard, R., Coumou, D., Ebi, K.L., Arrighi, J., Singh, R., van Aalst, M., Pereira Marghidan, C., Wehner, M., Yang, W., Li, S., Schumacher, D.L., Hauser, M., Bonnet, R., Luu, L.N., Lehner, F., Gillett, N., Tradowsky, J.S., Vecchi, G.A., Rodell, C., Stull, R.B., Howard, R., Otto, F.E.L. 2022. Rapid attribution analysis of the extraordinary heat wave on the Pacific coast of the US and Canada in June 2021. Earth Syst. Dynam., 13 ( 4 ) , 1689-1713.
[ 3 ] Zachariah, M., Vautard, R., Schumacher, D.L., Vahlberg, M., Heinrich, D., Raju, E., Thalheimer, L., Arrighi, J., Singh, R., Li, S., Sun, J., Vecchi, G., Yang, W., Seneviratne, S.I., Tett, S.F.B., Harrington, L.J., Wolski, P., Lott, F.C., McCarthy, M., Tradowsky, J.S., Otto, F.E.L. 2022. Without human-caused climate change temperatures of 40 ℃ in the UK would have been extremely unlikely.
[ 4 ] https://www.worldweatherattribution.org/climate-change-made-devastating-early-heat-in-india-and-pakistan-30-times-more-likely/
[ 5 ] Held, I.M., Soden, B.J. 2006. Robust responses of the hydrological cycle to global warming. Journal of Climate, 19 ( 21 ) , 5686 – 5699.
