2023 年的极端风暴、高温和野火打破了记录——科学家解释了全球变暖如何加剧气候灾难

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2023 年是异常炎热、野火和天气灾害的一年。

在美国,一个 前所未有的热浪 整个 7 月,得克萨斯州大部分地区和西南部地区的最高气温远超 100 华氏度(37.8 摄氏度)。

4月降雨量创历史新高 佛罗里达州劳德代尔堡被洪水淹没, ,24 小时内降雨量达 25 英寸。七月的一波猛烈风暴导致洪水涌入 佛蒙特州各城市 和纽约。12 月,另一个强大的系统席卷了大西洋沿岸 飓风般的风暴潮 和强降雨。西海岸开始 年底 洪水和泥石流从 大气河流, ,而加利福尼亚州是 八月遭受热带风暴袭击 ——这是极其罕见的事件。

野火肆虐夏威夷, 路易斯安那州 和其他几个州。还有加拿大的 最严重的火灾季节 记录在案 送来浓浓的烟雾 横跨北美大部分地区。

A man in shorts in flipflops walks among burned out cars. Not much remains of the houses.
2023 年 8 月,一场野火几乎将夏威夷拉海纳整座城市化为灰烬,一个人走过一片废墟。 美联社照片/里克·鲍默

从全球来看,2023 年是 有记录以来最热的一年, ,并给世界各地造成了严重破坏。 厄尔尼诺现象 发挥了作用,但是 全球暖化 是世界极端天气日益增多的根源。

那么,全球变暖与火灾、风暴和其他灾害到底有何联系呢?我是 大气科学家 研究气候变化的人。这是您需要了解的内容。

危险的热浪和毁灭性的野火

当温室气体(例如来自车辆和发电厂的二氧化碳)在大气中积累时, 就像保暖毯一样 使地球变暖。

这些气体吸收高能太阳辐射,同时吸收来自地球的热量形式的低能辐射。这 能量不平衡 地球表面逐渐升高陆地和海洋的表面温度。

温室效应如何发挥作用。

这种变暖最直接的后果是出现异常高温的天数增多,正如许多国家在 2023 年所看到的那样。

极端热浪袭击了北美、欧洲和中国大片地区,打破了多项当地高温记录。 凤凰 连续30天持续高温 110 F (43.3 C) 或更高 并记录了夜间最高最低气温,7 月 19 日的气温从未低于 97 华氏度(36.1 摄氏度)。

尽管热浪是由天气波动引起的, 全球变暖已经提高了基线, ,使热浪更加频繁、更加强烈和持续时间更长。

Maps and charts show extreme heat events increasing in many parts of the U.S., both in length of heat wave season and in number of heat waves per year.
多日极端高温事件的数量一直在增加。我们。全球变化研究计划。 我们。全球变化研究计划

这种热量也助长了野火。

蒸发的增加会带走地面上更多的水分,使土壤、草和其他有机物质干燥,从而导致 为山火发生创造了有利条件. 。只需要雷击或电源线上的火花即可引发火灾。

加拿大 失去了大部分积雪 2023年初,地面变得干燥,大火在整个夏天燃烧。八月份毛伊岛的地面也极其干燥,当时 夏威夷拉海纳发生火灾 在暴风雨中被烧毁。

全球变暖如何助长极端风暴

随着更多的热量作为能量储存在大气和海洋中,它不仅会升高温度,还会升高 增加水蒸气量 在大气中。

当水蒸气凝结成液体并以雨的形式落下时,会释放大量能量。这就是所谓的 潜热, ,它是所有风暴系统的主要燃料。

Two older adults look out a window over a yard turned to mud. The mudline on the house is almost up to the window sill, and the garage
热带风暴希拉里淹没了南加州的几个地区,导致人们滞留数日。 乔什·埃德尔森/法新社,盖蒂图片社

当温度较高且大气湿度较高时,额外的能量可以提供燃料 更强、更持久的风暴. 。这是2023年破纪录风暴的主要原因。造成的 25 起天气气候灾害中的 19 起 损失超过 10 亿美元 截至 2023 年 12 月上旬,每次都是严重风暴,另外两次是严重风暴引发的洪水。

热带风暴同样是由温暖海水的潜热推动的。这就是为什么它们只有在海面温度达到 临界温度约为 80 F (27℃)。

90%的余热 由于全球变暖被海洋吸收,导致 全球海面温度, ,包括 2023 年破纪录的水平。

Line chart shows daily ocean temperature records for every year since 1981, 2023 was far beyond any other year starting in mid-May.
2023 年的全球海洋热量远远超过四十多年来的记录。 ClimateReanalyzer.org,气候变化研究所,缅因大学, 抄送

较高的海面温度可能导致 更强的飓风更长的飓风季节. 。它们还可以导致 更快的强化 飓风。

2023 年 10 月袭击墨西哥阿卡普尔科的飓风奥蒂斯就是一个毁灭性的例子。它 力量爆发, ,在不到 24 小时内从热带风暴迅速增强为破坏性的 5 级飓风。几乎没有时间撤离 建筑物的设计无法承受如此强大的风暴, ,超过50人死亡。飓风的强度是 有记录以来第二快, ,仅 2015 年飓风帕特里夏超过。

最近的一项研究发现,北大西洋热带气旋 最大集约化率增加 28.7% 介于 1971-1990 年平均值和 2001-2020 年平均值之间。36 小时内从 1 级或更弱的风暴升级为大型飓风的风暴数量增加了一倍多。

地中海也经历了 罕见的热带气旋 2023 年 9 月的这一事件对未来风险的严重程度提出了警告,并提醒人们许多社区尚未做好准备。丹尼尔风暴成为同类中最致命的风暴之一 袭击利比亚. 。强降雨淹没了两座水坝,导致它们垮塌,造成人员伤亡 数千人. 。这 热量和增加的水分 地中海上空使风暴成为可能。

寒流也与全球变暖有关

这似乎违反直觉,但全球变暖也会 助长寒流 在美国那是因为它改变了地球大气层的总体循环。

地球大气层以近地表风带的形式不断以大规模环流模式移动,例如信风和高空急流。 这些图案 是由极地和赤道地区的温差造成的。

随着地球变暖,极地地区也在变暖 快两倍以上 作为赤道。这可能会改变天气模式,导致在意想不到的地方发生极端事件。任何经历过“极涡事件”的人都知道,尽管冬季普遍温暖,但急流向南倾斜,带来寒冷的北极空气和冬季风暴时的感觉。

总而言之,一个更温暖的世界是一个更加暴力的世界,额外的热量加剧了越来越多的极端天气事件。

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