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世见|极端天气如何发端 有些变化不可逆转
碳汇资讯专业号 | 2021-9-2

今年以来,创纪录的暴雨、寒潮和热浪等极端天气现象在世界各地频频出现。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)近日发布报告表示,未来极端天气可能更为频繁,且报告首次明确肯定人类活动对气候变化的影响,“人类的影响使大气、海洋和陆地变暖,这一点是可以确定的。”这无疑为整个人类社会敲响了警钟。

IPCC由世界气象组织和联合国环境项目共同创建,是天气变化领域最权威的国际组织之一。报告由来自60多个国家的234名科学家进行为期5年的撰写、评估和反复修改后才得以完成。通过对14000多项研究进行评估,收到了各国政府和全球专家共77849条意见,摘要部分还在联合国大会上逐句逐字通过,最终形成了对全球气候变化现状和趋势的权威科学总结。

为进一步解读全球气候变化成因及趋势等,《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)约访到美国劳伦斯伯克利国家实验室高级科学家迈克尔·韦纳(Michael F. Wehner)、新西兰国家水资源和大气研究所项目负责人奥拉夫·莫根施特恩(Olaf Morgenstern)和东京大学尖端科学技术研究中心副教授小坂优。他们也都是此次IPCC报告的主要作者。

每升温1℃ 大气含水量增加7% 并助长风暴和强降雨

NBD:今年以来,暴雨、寒潮、热浪频频造访,您怎么看待这些极端天气现象?

迈克尔·韦纳:其实情况各有不同。但过去十年的每一次热浪都因气候变化而温度更高,在美国和中国,其温度变化范围约为1.5℃-2.5℃。这听起来变化并不大,但遇上温度非常高的热浪,这些看似微小的变化也可能会导致死亡风险大幅增加。

而极端降水则情况更为复杂,因为存在多种类型的强风暴。我们的大部分研究集中于热带气旋(即台风和飓风)。最新的结果表明,这些风暴中,当地每变暖1℃,总降水量就增加约7%。极端短期降水量的增加速度大约是这个速度的两倍。

小坂优:IPCC报告发现,极端高温、强降水已变得更加频繁和严重,但极端低温变得不那么频繁和严重。人类的影响是这些总体变化的主要驱动力,随着全球变暖的进一步加剧,这些变化将加剧。

奥拉夫·莫根施特恩:强降水的物理机制很简单:温暖的空气中水分含量增加,形成降雨。这种情况下,原本已出现的极端天气情况变得更加严峻,同时一些常规天气现象也转变成了极端天气。而对于热浪,几乎可以肯定如今的每一次热浪都存在人类因素影响。

NBD:导致气候变化的因素有哪些?

奥拉夫·莫根施特恩:IPCC报告首次明确指出,对于目前的世纪性气候变化来说,人类是决定性的因素。

火山可能会对气候造成重大破坏,但这种破坏是间歇性的,并没有造成近期的长期趋势。同样,太阳也不会导致如此明显的气候变化。

报告清楚表明,人造二氧化碳排放总体“累积”量与全球平均地表温度之间存在线性关系,排放的温室气体越多,温度就越高。对于全球变暖和我们所看到的各种其他相关气候变化趋势,没有其他的解释。

小坂优:总的来说,气候变异和变化是由人类影响和其他自然因素引起的。我认为IPCC报告的一个主要进展是深化了对自然变异的理解。在区域尺度或短时间尺度上(全球平均水平高达几十年),自然变异调节了部分人类引起的气候变化。然而,从全球平均地表温度从1850-1900年到2010-2019年的增长数值来看(这是全球和百年尺度的变化),全球升温就是人类活动带来的影响。

迈克尔·韦纳:对于观测到的气候系统变暖(除人类活动外)没有其他解释。其他因素,如火山活动和太阳输出的变化,并不能导致前工业时代以来的变暖趋势。

NBD:全球变暖与气候变化是什么样的关系?

奥拉夫·莫根施特恩:全球变暖是所有这些气候变化的起点。主要温室气体正在增加,其中二氧化碳带来的影响最大。毫无疑问,这一增长是由人类活动推动的。这些气体在气候系统中吸收热量。大部分过剩热量(91%)存在于海洋中,其结果就是海洋全面升温,并因此面积膨胀,从而推动海平面上升。

自工业革命开始以来,约有一半的二氧化碳被储存在海洋中,它会导致酸化,从而威胁到世界海洋的食物链和生态平衡。

此外,大气中的额外热量使其含水量增加,每升温1℃,含水量增加7%。这些水汽会助长风暴和强降雨。

小坂优:全球变暖是前工业化时代以来气候变化的一个方面,我们预计将在本世纪中度过难关。全球变暖是通过对比全球平均表面温度和1850-1900年的平均值之间的变化来衡量的。针对+1.5℃、+2℃、+3℃和+4℃这样的特定全球变暖数值,出现了对应的一些区域气候指标,如区域温度、降水量和极端天气频率/强度等。

迈克尔·韦纳:随着温度的升高,气候和天气系统的许多方面都发生改变,例如出现更严重的热浪,通常不太严重的寒潮,更猛烈的风暴,或是更长时间的干旱等等。

持续遭遇强降雨,菲律宾多地发生洪涝灾害。图片来源:新华社 乌马利摄

人类活动可决定变暖程度和极端天气的频率

NBD:IPCC报告称,全球升温正在加快。这带来了怎样的变化?

奥拉夫·莫根施特恩:气候变暖导致的变化包括冰面积减少(冰川、格陵兰岛和南极冰原、北极海冰和北部大陆的季节性积雪都在缩小)、海平面上升(自1900年以来上升约20厘米)、各类海洋变暖、海洋酸化、干旱和强降雨增加,以及寒流发生频率降低等。

小坂优:特征包括全球平均地表温升、全球平均对流层变暖、全球陆地降水量增加、全球水循环增强、强热带气旋占热带气旋总量的比例增加、全球海洋热含量增加、全球平均海平面上升、海洋酸化、北极海冰损失和北半球春季积雪减少等。

NBD:人类活动引起的气候变化是可以避免的吗?

奥拉夫·莫根施特恩:一些气候变化现在是不可避免的。例如,海洋将持续上升几个世纪,冰川的融化也将继续。但是,未来海平面上升的幅度,以及今后全球变暖的程度和与之相关的极端天气事件增加的频率,在很大程度上都取决于我们共同选择的气候路径。

小坂优:未来,大部分已经排放的温室气体将留在大气中,这将在未来几十年造成进一步的全球变暖。为了限制这一变暖水平,必须大力持续减少温室气体。

迈克尔·韦纳:目前来看,人类活动对气候变化的影响不可避免。但更大的问题是,我们今后要如何应对,是任由地球变暖,还是使用无碳能源和实现零排放。无论我们选择做什么,气候都会出现变暖,但人类活动可以决定变暖多少。

NBD: 许多科学家将气候变化的临界点比喻成定时炸弹,大气系统一旦到达临界点,其对人类社会的影响将不可逆转。您怎么看?

奥拉夫·莫根施特恩:有些变化已经不可逆转。例如,海平面上升(无论是已经实现的还是尚未实现的)不会在几个世纪到几千年内逆转。我们尚未达到的气候临界点可能包括格陵兰岛或南极西部冰原的崩塌或森林的消亡。

小坂优:根据我对这一领域有限的知识,我认为我们不能完全否认存在这样一个临界点的可能性,但它可能发生的气候状态(全球变暖水平)以及它可能的变化范围存在很大的不确定性。IPCC报告也对这种可能性进行了评估。

(注:IPCC的官方术语表中,气候临界点(Tipping point)被定义为:“在气候系统下,全球或区域气候从一种稳定状态到另外一种稳定状态的关键门槛”。一旦临界点被激活,系统将无法回至原来的稳定状态。全部“气候临界点”被激活后,地球系统可能将重新洗牌。)

受气候变化影响,美国西部地区遭遇大面积严重干旱,导致山火灾害频发。图片来源:新华社 董旭东摄

全球变暖逆转需要深入及持续减排

NBD:如果到2050年零排放的目标能够实现,全球变暖的趋势有何变化?

奥拉夫·莫根施特恩:在最乐观的情况下,全球变暖(即平均表面温度)将在本世纪中叶左右逆转(开始缓慢冷却)。在这种情况下,如植树造林或其他大规模二氧化碳封存等负碳活动驱动地表冷却。但IPCC报告也清楚表明,如果不迅速、深入和持续地减少碳排放,最后达成全球净零排放,这种乐观情况是不会发生的。

小坂优:在IPCC报告中,我们设定了5种未来排放设想,排放量最低的情况就是在本世纪中叶左右全球达成净零排放。准确地说出全球变暖“放缓”的时间(气温上升率开始降低的时间)非常困难,因为它对碳排放轨迹的反应非常敏锐,而且自然变异也会导致十年为周期的气候变暖放缓或是加速。

迈克尔·韦纳:一旦实现零排放,我们将看到全球变暖相对较快地变缓,特别是在陆地上。但即使变暖放缓,深海升温仍将持续几个世纪。

NBD:IPCC报告指出降低甲烷水平的重要性。有科学家认为,大量减少甲烷排放可以给各国带来短期的胜利。您怎么看?

奥拉夫·莫根施特恩:甲烷和二氧化碳对气候变化的影响有很大不同。化石燃料燃烧或森林砍伐等产生的人造二氧化碳在气候系统中停留了1000年。特别是,自工业革命开始以来,几乎所有的人造二氧化碳仍然存在于导致全球变暖的系统中。

相比之下,甲烷具有化学活性。甲烷分子在被移除之前通常只在大气中停留大约9年。甲烷的短寿命意味着减少甲烷排放的措施可以在几年内看到甲烷导致的变暖减少。但除非采取措施控制二氧化碳排放,否则这也只能是短期的胜利。

迈克尔·韦纳:甲烷的半衰期约为十年或更久,然后被氧化成二氧化碳。因此,这只是短期的胜利。

NBD:决策者可以针对气候变化采取哪些行动?

奥拉夫·莫根施特恩:IPCC报告对政策行动不作规定,它只是清楚地表明,除非很快���现深度和持续的减排,否则将全球变暖限制在巴黎协议中商定的水平将是遥不可及的。

小坂优:我们编制了一份“区域概况”,总结了每个区域各自过去的气候变化和对我们称为“气候影响驱动因素”的未来预测。希望政策制定者可以据此制定其适应政策。

每经编辑:高涵

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