氣候變化導致了颶風桑迪嗎?

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映的是作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


如果你在過去24小時內關注了美國的 新聞和天氣,你肯定會看到記者或博主解釋為什麼很難說氣候變化可能導致像桑迪這樣的大風暴。嗯,這裡毫無疑問:它就是。

記者們表達的猶豫是,形成一場大風暴涉及許多變數,因此颶風桑迪的大小,或任何特定風暴,都不能歸因於氣候變化。這是事實,也是基於良好的科學。然而,這一說法意味著我們不能說氣候變化正在使風暴變得更大。它正在這樣做——這一說法也是基於良好的科學,而且保險業正在接受這一觀點。(嗯?稍後詳細說明。)

科學家們長期以來也採取了類似的謹慎立場,但越來越多的人開始放棄這一警告,直接將氣候變化與強烈風暴和其他極端天氣事件聯絡起來,例如2012年美國東部的暖冬和歐洲同時出現的寒冬。他們之所以變得更加大膽,是因為研究人員在過去十年中非常擅長確定影響產生大風暴的變數的因素。颶風桑迪之所以變得巨大,是因為它沿著美國海岸向北移動,那裡的海水在每年的這個時候仍然溫暖,為這個旋轉系統注入能量。但當一股寒冷的急流從加拿大向南急劇下降到美國東部時,它變得更加巨大。冷空氣與溫暖的 大西洋空氣對峙,為大氣層,從而為桑迪增加了能量,就在它移動到該地區時,進一步擴大了風暴。


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這就是氣候變化的作用。導致急流向南移動的大氣模式通常被稱為“阻塞高壓”——一個停留在北大西洋北部和北冰洋南部的大型壓力中心。是什麼導致了這種情況?一種稱為北大西洋濤動(NAO)的氣候現象——本質上是該地區大氣壓力的狀態。這種狀態可以是正的或負的,並且在桑迪到達前兩週從正變為負。氣候方面的關鍵?康奈爾大學的查爾斯·格林和其他氣候科學家最近的研究表明,隨著夏季更多北極海冰融化(由於全球變暖),北大西洋濤動更有可能在秋季和冬季呈負值。負的北大西洋濤動使急流更有可能在美國、加拿大和大西洋上空以巨大的波浪形模式移動,導致桑迪期間發生的那種巨大的向南傾斜。

氣候變化加劇了導致大風暴的其他基本因素。例如,海洋已經變暖,為風暴提供了更多的能量。地球的大氣層也變暖了,所以它保留了更多的水分,這些水分被吸入風暴,然後傾瀉到我們身上。

這些變化導致各種極端天氣。在最近發表在《華盛頓郵報》上的一篇專欄文章中,美國宇航局戈達德空間研究所的詹姆斯·漢森根據六十年的測量資料(而非計算機模型)將過度乾旱歸咎於氣候變化:“我們的分析表明,僅僅說全球變暖將增加極端天氣的可能性,並重復說沒有單個天氣事件可以與氣候變化直接相關的說法是不夠的。相反,我們的分析表明,對於最近出現的極端炎熱天氣,除了氣候變化之外,幾乎沒有其他解釋。”

他接著寫道,2010年俄羅斯的熱浪和2011年得克薩斯州和俄克拉荷馬州的災難性乾旱都可以歸因於氣候變化,並總結說:“自然變異造成這些極端情況的機率微乎其微,幾乎為零。指望這些機率就像辭掉工作,每天早上玩彩票來支付賬單一樣。”

漢森一年前還認為,地球正在進入快速氣候變化的時期,因此極端天氣將比我們希望的更早到來。《大眾科學》剛剛發表了一篇大型專題文章,詳細闡述了同樣的觀點。

事實上,如果你是《大眾科學》的 নিয়মিত讀者,你可能會記得另一位備受尊敬的科學家在2007年預測了像桑迪這樣的龐然大物。這篇文章由美國國家大氣研究中心高階科學家凱文·特倫伯思撰寫,其標題頗具先見之明,為“更溫暖的海洋,更強烈的颶風”。特倫伯思的廣泛分析得出結論,雖然每年大西洋颶風的數量可能不會增加,但它們的強度會增加。

颶風桑迪使更多的科學家大膽地將氣候變化和風暴直接聯絡起來,而無需含糊其辭。週一,當桑迪在新澤西州登陸時,明尼蘇達大學環境研究所所長喬納森·福利發推文說:“如果沒有氣候變化,會發生這種風暴嗎?會。受多種因素驅動。由於氣候變化,風暴是否更強?是的。”

馬薩諸塞大學氣候系統研究中心主任雷蒙德·布拉德利在《溫哥華太陽報》上被引述說:“當風暴形成時,當它們襲擊海岸時,它們會變得更大,我認為這是一個大多數人都會同意的合理說法。”

最近發表在《美國國家科學院院刊》上的一項由多位作者共同撰寫的同行評審研究得出結論:“最大的氣旋受較暖條件的影響最大,我們發現自1923年以來,大型風暴潮事件(大致對應於熱帶風暴的大小)的頻率存在統計上的顯著趨勢。”

格雷格·拉登是一位人類學家,他在部落格上撰寫關於文化和科學的文章,他本週在一篇線上文章中寫道:“溫度或其他與天氣相關的因素總是會有變化,但全球變暖會提高基線。這是真的。但它的推論不是你不能將氣候變化與特定的風暴聯絡起來。所有的風暴都是天氣,所有的天氣都是氣候的直接體現,氣候變化是關於氣候的。”

現在,正如承諾的那樣:如果你仍然不相信科學家,那麼就相信保險巨頭慕尼黑再保險公司。在《紐約客》的10月29日文章中,作家伊麗莎白·科爾伯特指出

慕尼黑再保險公司是世界上最大的再保險公司之一,釋出了一項名為“北美惡劣天氣”的研究。根據隨報告發布的 新聞稿,“在世界任何地方,自然災害的上升趨勢都不如北美明顯。”……雖然包括居住在易受洪水侵襲地區的人數增加在內的許多因素促成了這一趨勢,但該報告將全球變暖確定為主要原因之一:“氣候變化尤其影響熱浪、乾旱、強降水事件的形成,並且從長遠來看,很可能還會影響熱帶氣旋的強度。”

保險公司、科學家和記者開始放棄警告,並簡單地說氣候變化正在導致大風暴。隨著科學家隨著時間的推移收集越來越多的資料,他們中的更多人將願意做出同樣的基於資料的陳述。

圖片由美國宇航局戈達德空間研究所提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大眾科學 Mind and 大眾科學 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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