氣候變化訊號從天氣中顯現

科學家開始檢測全球變暖對極端天氣的影響

從夏威夷的颶風頻發,到南極洲創紀錄的海冰,再到像烤肉架上的蝦一樣炙烤澳大利亞公開賽的熱浪,2014 年出現了一些極端天氣。全球各地的科學家試圖在美國氣象學會的《年度歸因報告》中解答其中有多少與氣候變化有關,該報告於週四釋出。

他們發現,變暖最明顯的影響可以在與熱相關的事件中找到,從陸地上的熱浪到異常炎熱的海洋。其他事件,如東非和中東的乾旱、加利福尼亞州的強烈野火以及不斷席捲美國東部的冬季風暴,則更難確定。部分原因是這些事件本身就很複雜,受到多種因素的影響。

例如,雖然發現東非的乾旱由於變暖而更有可能發生且更加強烈,但中東的情況則不太明朗,沒有發現氣候變化與影響它的各種因素之間存在明顯聯絡。同樣,在加利福尼亞州的野火活動中也沒有發現氣候變化的直接推動作用,儘管很明顯,它正在增加那裡的整體野火風險。


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雖然一些事件,如美國的冬季風暴和南極洲創紀錄的海冰範圍,可以歸咎於特定的原因,但該原因與氣候變化無關。對於其他事件,如巴西的乾旱和加拿大草原的洪水,人類除了向大氣中排放的溫室氣體外,還以其他方式影響了其發生的可能性。

但很明顯的是,被稱為極端事件歸因的快速發展領域正在獲得動力。研究人員正在擴大範圍,以審查極端事件並不斷改進其方法。歸因工作自十多年前開始以來已經取得了長足的進步。

2011 年的一場暴風雪過後,汽車仍然被紐約下東區的積雪淹沒。
David Shankbone/Flickr, CC BY 2.0

“我們可以肯定地說一件事:我們不再說‘任何單一事件都不能歸因於氣候變化’了,”未參與 BAMS 報告的大氣科學家亞當·索貝爾在一封電子郵件中說。

BAMS 特別報告是迄今為止最大的一次,共有 32 項研究考察了來自七大洲的 28 種不同的天氣事件。該報告還包括了前三份報告中沒有出現的一些型別事件,包括野火、熱帶氣旋和高海溫。

“這是科學界的一項真正成就,”斯坦福大學氣候研究員諾亞·迪芬博說,他曾進行過歸因研究,但未參與今年的 BAMS 問題。

該問題的共同編輯吉姆·科辛在一封電子郵件中說:“過去幾年,該報告越來越受到廣泛關注和重視。我確信這種興趣只會繼續增長。”

自第一項歸因研究以來,關於變暖作用的最確鑿結論來自高溫事件。

在審查的八個高溫事件中——包括阿根廷、澳大利亞、韓國、中國和歐洲的事件——有七個事件顯然是因為人為造成的變暖而更有可能發生。(在第八個事件中,影響尚不確定。)根據 BAMS 的一項研究,2014 年 5 月澳大利亞的熱浪因變暖而發生的可能性增加了 23 倍。在一些事件中,變暖也使熱浪更加強烈。

對於審查的更復雜的極端天氣事件,總體結果不太明確。雖然發現氣候變化使東非的乾旱更有可能發生且更強烈,但並未發現其對導致巴西嚴重缺水的乾旱產生重大影響。(該研究是氣候中心歸因工作的一部分。)

在研究風暴的研究中,也出現了同樣的結果。一項研究發現,變暖似乎並沒有在美國冬季風暴活動增加中發揮作用,但在同一研究人員的另一項研究中,他們發現它確實增加了夏威夷附近異常高的颶風活動的可能性。

研究人員深入探討了 2014 年加利福尼亞州的強烈野火活動這一極其複雜的主題,發現雖然他們無法在那一年的火災中找出任何直接的氣候變化訊號,但變暖可能會加劇未來的火災風險。

迪芬博說:“這是一個世界正在即時觀看科學進展的案例,這意味著會有多個小組研究同一事件或不同方面”,可能會得出不同的結論,但這些結論不一定相互矛盾。

而且,僅僅因為一項研究沒有找到與全球變暖的明確聯絡,但這並不意味著不存在這種聯絡。在某些情況下,任何與變暖相關的趨勢可能還不夠強烈,科學家無法檢測到,而在其他情況下,科學家用於尋找該趨勢的特定方法可能需要改進。

例如,BAMS 的研究發現,異常的風型導致 2014 年南極洲海冰範圍創下歷史新高。但是,導致風向變化的因素——是人為的氣候變化還是氣候的自然波動——尚無法確定。

索貝爾說:“極端事件歸因領域不僅僅是關於人為造成的氣候變化。科學家們正在研究極端事件,並廣泛地詢問是什麼導致了這些事件,並得出適當的結論。”

參與歸因工作的科學家希望繼續擴大他們研究的事件型別,並開發可以輕鬆應用於多個事件的方法。

但總的來說,今年的研究傳達的資訊是,“人類活動改變了極端事件的可能性和行為,我們作為一個科學團體,充分(且令人信服地)將人為因素與潛在的自然變異性區分開來的能力不斷提高,”科辛說。

本文經 氣候中心 許可轉載。 該文章於 2015 年 11 月 5 日首次發表

Andrea Thompson is an associate editor covering the environment, energy and earth sciences. She has been covering these issues for 16 years. Prior to joining 大眾科學, she was a senior writer covering climate science at Climate Central and a reporter and editor at Live Science, where she primarily covered earth science and the environment. She has moderated panels, including as part of the United Nations Sustainable Development Media Zone, and appeared in radio and television interviews on major networks. She holds a graduate degree in science, health and environmental reporting from New York University, as well as a B.S. and an M.S. in atmospheric chemistry from the Georgia Institute of Technology. Follow Thompson on Bluesky @andreatweather.bsky.social

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