2025-07-18 18:16来源:本站
从气候的角度来看,2024年是在未知的领域开始的。去年的气温打破记录的时间间隔不是很小,而是很大;2023年是有记录以来最热的一年,下半年的每个月都是最热的——最热的6月,最热的7月,一直到12月。事实上,7月是有记录以来最热的一个月。专家已经预测,2024年可能会更热。但是这些记录,虽然是重要的里程碑,但不会保持太久。哥伦比亚大学气候学院(Columbia climate School)的气候科学家杰森·斯默登(Jason Smerdon)告诉我:“对任何一年过于兴奋都有点愚蠢,因为我们是在一个不断上升的自动扶梯上。”“我们每年都会这么做。”
相反,现在思考气候变化的方式是通过两个相互关联的概念。首先是非线性,即变化是通过乘法而不是加法来实现的。第二个是“灰天鹅”事件的概念,即既可预测又前所未有的事件。这两种观点共同解释了我们将如何面对极端的冲击,这些极端都是科学上可以想象的,但对人类来说却是全新的。
我们的气候世界现在是一个非线性关系的世界,这意味着我们现在生活在一个加速变化的时代。芝加哥大学(University of Chicago)的气候物理学家蒂芙尼·肖(Tiffany Shaw)研究了在气候变化的影响下,高空急流风将如何加速;气温每升高一摄氏度,这些风的速度就会增加2%,这可能会带来一系列令人不快的影响,包括航班上的湍流加剧和风暴系统的加速。此外,最快的风的速度是平均风速的2.5倍以上。慢风变化不大。换句话说,最快的风会变得更快。
气候科学家们一次又一次地发现气候系统中的非线性关系。他们最近发现了一个关于雪的问题:一旦变暖达到一定的阈值,北半球的积雪就会随着每增加一度的变暖而以非线性的方式减少,消失得越来越快。与此同时,由于温度升高,热带地区已经湿润的空气可以容纳更多的水分,科学家们发现这种关系也对变暖做出非线性反应:每增加一度的热量,潮湿的地方就会加速变湿,导致暴雨和洪水。科学家们把这种现象称为“越湿越湿”的反应,这对所有敏感的耳朵来说都是一种冒犯。
肖告诉我:“随着我们走向一个更温暖的世界,随着这种非线性乘法因素的出现,我们正在进入一个我们从未见过的领域。”“它不只是朝着更多破纪录的方向缓慢前进,而是正在打破它们。这是我们应该预料到的。”
在这些新的极端事件中,将会出现灰天鹅事件。这些不像黑天鹅事件,肖将黑天鹅事件描述为完全“不可预测或不可预见”。相反,科学家们将开始观察到他们可以根据物理学预测到的东西,但这些东西以前没有出现在历史记录中。她说:“作为气候科学家,当我们反思我们所看到的正在出现的事件时,出现了这些破纪录的极端事件。”“像这样的事件真的突破了我们模型的极限。”
2021年太平洋西北地区的热浪就是一个例子。虽然天气模型确实预测到了热浪,但预报并没有准确预测到高温会变得多么极端。这是前所未有的情况;通常,当温度记录被打破时,它们只会被打破几分之一度。这一次,一些地方的气温比历史最高气温高出5摄氏度以上。该地区当时是全国空调普及率最低的地区之一,但却严重准备不足。街道扣。电缆融化了。监狱里的人被困在闷热的牢房里,数百人死亡。该地区从未见过这样的事情。
后来,分析发现,气候模型可以预测类似太平洋西北地区的热浪,但它们会被标记为极其罕见——10万年一遇。这在物理上是可能的,但我们从未见过。
“这是我们最关心的事情;当你开始在以前从未见过的地方看到非常极端的行为时,这可能会加剧脆弱性,”肖说。在没有基础设施的地方,任何给定的灾难都将更加致命和具有破坏性。灰天鹅事件很可能成为我们气候景观的一部分。“不幸的是,我们正在看到信号出现。”
随着越来越多的事件以前所未有的幅度打破记录,试图预测未来情景模糊了事实与科幻小说之间的界限。科学家们需要考虑更多灰天鹅事件的可能性,而不是依靠统计模型或机器学习,这些模型或机器学习只是根据已经观察到的情况进行推断。“像这样的事件真的突破了我们模型的极限,”肖说。
但是,杰森·斯默登告诉我,我们不应该感到惊讶。我们已经进入了气候变化的新领域。斯默登研究的是干旱,特别是长期的特大干旱,比如美国西南部的干旱。他说:“我们估计这是过去1200年来最严重的23年干旱。”大约40%的严重程度可归因于燃烧化石燃料带来的变暖。如果没有它,这场干旱就不会这么严重。
西南部的特大干旱将在某个时候结束,但他说,问题是干旱之间的缓解将持续多久:“我们正在使基线更干燥。”长期趋势将是更多的干旱和更短的湿润期。“很难预测一个特别严重的干旱年份何时会发生,”他说,因为系统的随机波动,年复一年的变化可能是跳跃的,这可能会让普通人忘记我们正坐在“上升的自动扶梯”上。但是,他说,“随着气候变干,发生干旱的可能性正在增加。”
去年夏天加拿大的森林大火是另一个例子。火灾季节打破了记录;大火不仅烧毁了该国有记录以来最大的面积,而且这一记录比1995年创下的记录高出2.5倍。斯默登告诉我,我们不应该把那些火灾当成侥幸。像这样的火灾季节不会每年都发生——就像他研究的干旱一样,更潮湿、不那么炎热的年份会时不时地发生。他说:“气候变化会产生不同的情况,我们可能会有几年的喘息时间。”但现在毫无疑问:“这种火灾季节与我们同在。”
斯默登认为未来会出现“复合事件”,比如干旱之后是暴雨,这种组合可能会造成广泛的破坏。(干旱硬化的土地吸收雨水的能力大大降低,导致山洪暴发。)或者在热浪期间导致电力中断的严重风暴,使人们暴露在有害的高温中。但他很快提醒我,人类确实可以控制事情变得多么糟糕。“我们都是一个以化石燃料为基础的庞大系统的参与者,”斯默登说。要避免最坏的气候结果,需要系统性的变革。“我们面对困难的程度取决于我们所有人在这个问题上做出改变的意愿。如果你在一艘运水的船上,你不会问船长我们是否完蛋了;你会拿起一个桶,开始往外舀水。”
我们都必须以这样或那样的方式生活在这个世界上。“总的来说,在几千年的背景下,这确实是一个未知的领域,”斯默登说。我们现在做了多少决定了我们要走过多少路。