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。