2022 年夏季将迎来极端气候:全球变暖和拉尼娜现象如何助长灾难

TheConversation

https://theconversation.com/2022s-supercharged-summer-of-climate-extremes-how-global-warming-and-la-nina-fueled-disasters-on-top-of-disasters-190546

有一个老笑话,讲的是一个人把左脚放在一桶冰水里,右脚放在一桶热水里,这样他的整体温度就很平均了。这似乎适用于 2022 年北方的气候 极端的夏天.

全球变暖无疑是一个因素,但越来越多的极端事件——热浪、干旱和洪水,有时一个接一个——之间的关系可能会让公众和政策制定者感到困惑。

作为一个 气候科学家, ,我已经研究这些问题四十多年了,我的新书“气候系统中能量流动的变化”详细说明了原因、反馈和影响。让我们仔细看看气候变化和拉尼娜现象等自然天气模式如何影响我们今天在世界各地看到的情况。

Map showing temperature anomalies, with extremes in Europe, Asia and North America.
2022 年 6 月至 8 月,全球陆地和海洋表面温度比 20 世纪平均温度 60.1 华氏度(15.6 摄氏度)高出 1.6 华氏度(0.89 摄氏度)。它与 2015 年和 2017 年并列,成为 143 年气温记录中第五高的年份。 美国国家海洋和大气管理局

北半球的极端夏季

2022 年夏季似乎确实发生了一场又一场与气候相关的灾难。

破纪录的热浪烘烤了印度和巴基斯坦,然后季风洪水离开 大约三分之一巴基斯坦在水下, ,影响估计 3300万人. 。许多地方的气温长时间超过 104 华氏度(40 摄氏度),甚至 突破 122 F (50 C) 五月,在巴基斯坦雅各布阿巴德。

Satellite images show broad areas of water
巴基斯坦部分地区的卫星图像显示洪水如何将河流变成几英里宽的湖泊。 欧洲航天局

亚洲的高温导致喜马拉雅山的一些冰川融化,河流水位升高。同时, 年平均降雨量的三倍 在长达数周的季风期间,巴基斯坦的降雨量下降。多于 1,500人死亡 在洪水中,估计 180万户家庭 被损坏或毁坏,并且 数十万头牲畜 迷路了。未来季节的食物将出现短缺。

欧洲的酷热导致了野火,特别是在西班牙和葡萄牙。西班牙干旱使一座水库干涸,露出了长期被淹没的“西班牙巨石阵,”一个古老的巨石圈,据信可以追溯到公元前 5000 年左右。法国的发电量直线下降,河流水位较低,降低了核电站冷却能力,而德国驳船也很难找到足够的水来冷却核电站。 航行莱茵河.

A man beats at flaming grasses with a shovel. Fire-blackened landscape is in the background.
2022 年 7 月,西班牙居民奋力扑灭在干旱田野和森林中蔓延的野火。 美联社照片/贝尔纳特·阿曼格

美国西部和中西部地区遭遇强烈热浪,至关重要的科罗拉多河水库 鲍威尔湖米德湖水位创历史新低, ,触发用水限制。然而,国家也看到了 多个城市和地区发生严重破坏性洪水, ,从死亡谷到肯塔基州东部的山区。

在中国,热浪和干旱持续了八周, 长江部分地区干涸 至少是自 1865 年以来的最低水平,直到 8 月份同一地区的部分地区被洪水淹没。

气候变化加剧了极端情况

是的,这些都是人类活动带来的气候变化的表现。

气候变化在很大程度上不会直接导致降雨或干旱,但它使这些自然发生的事件更加强烈或严重。二氧化碳和其他温室气体主要来自发电厂、车辆、建筑物、工业和农业,它们将热量滞留在大气中,使地球变暖。

除了气温升高之外,全球变暖也加剧了 地表水蒸发 进入大气中,使少雨的地区变得干燥。较温暖的空气增加了大气可容纳的水蒸气量,而较干渴的大气则从地表吸收水分。

Illustration showing a loop of precipitation, evaporation, runoff and storage
水循环的关键要素。 全球能源和水交易

多余的水分被风带走,最终流入风暴,通常距离一千英里,雨势更大。大气湿度有 增加5%至20% 总体而言,与 20 世纪 70 年代之前相比。水蒸气(一种温室气体)的增加, 进一步加剧变暖. 。当水蒸发时,它会吸收热量,当水随后以雨的形式落下时,热量会释放回大气中。这些额外的能量助长了风暴,导致更强烈的系统,也可能更大、持续时间更长, 降雨量增加 30% 由于变暖。

Two children cling to a woman as they walk through nearly waist-deep water on a city street in pouring rain.
气候变暖可能会导致更加极端的倾盆大雨,正如孟加拉国和印度在 2022 年所经历的那样。 法新社通过盖蒂图片社

平均而言,降水量仅落在 约8%的土地 随时全球范围内。正是降水的间歇性导致了极端的极端情况,导致局部暴雨和大范围的干旱。

因此,随着水循环的加速,潮湿的地区变得更加潮湿,干燥的地区变得更加干燥,而在海洋上空,这会导致 咸水变得更咸,淡水变得更新鲜.

基础设施尚未准备好应对后果

这些事件的影响以及它们是否会演变成灾难,部分取决于社区对这些变化的准备程度。大多数基础设施、森林和农场都适应了以前的气候。

大雨是否会引发内涝 关键取决于排水系统 和地表水管理。

当人口增长时,就像巴基斯坦那样,更多的人会变得脆弱。 在洪泛区定居. 。地表水蒸发需要时间,洪水径流受 海平面上升 缓慢甚至可能逆转的溪流和河流流向海洋。

A girl in rain boots walks through a mud-filled yard. Damaged mattresses and other belongings from a flooded house are piled nearby.
2022 年 7 月,山洪席卷肯塔基州东部山谷,造成三打多人死亡。这是美国发生的几起破坏性山洪之一。 赛斯先驱报/法新社,盖蒂图片社

自然变化也起着重要作用

虽然观察到的极端事件的增加是气候变化的结果,但天气事件本身在很大程度上仍然是自然发生的。

了解两种自然重复的天气模式非常重要:拉尼娜和厄尔尼诺——两个相反的阶段 厄尔尼诺-南方涛动.

2022年,我们 可能为首 进入第三年 拉尼娜事件, ,其中凉爽的海水主导着热带太平洋的中部和东部。这种模式影响了大气环流,导致南亚和印度尼西亚地区持续降雨,并导致北太平洋和南太平洋破纪录的海洋热浪。在北美,它通常指美国的南半部。比平常更干燥。

A global map with contours shows higher than normal temperatures in much of the planet, particularly the Arctic.
从 1979 年到 2021 年,地球大部分地区的地表温度上升,北极部分地区的气温上升高达 5 华氏度(3 摄氏度)。 由丹尼斯·哈特曼提供

在南半球,南太平洋上空的海洋热浪导致新西兰出现有记录以来最温暖、最潮湿的气象冬季(6 月至 8 月), 几次大洪水. 。降雨量是“正常”水平的 141%,全国平均气温比 1981-2010 年平均气温高 2.5 华氏度(1.4 摄氏度)。异常高的海面温度不仅导致陆地温度升高,而且还为大气河流提供水源,并为陆上风和风暴提供额外的水分。

热带太平洋的拉尼娜现象很容易逆转,厄尔尼诺现象有效地将热量从海洋抽吸到大气中。我和同事进行的初步分析表明 全球海洋热含量达到历史最高水平. 。目前,热带西太平洋深水异常温暖,预示着下一次厄尔尼诺事件可能会在 2023 年发生,随着部分海洋热量返回大气层,2024 年可能会出现更多全球气温记录。

A map of sea surface temperature anomalies show high temperatures near New Zealand and off Russia, Alaska and Japan.
2022 年 8 月出现了明显的拉尼娜天气模式,热带太平洋出现冷水,北太平洋和南太平洋出现强烈的海洋热浪。温度与 1991-2020 年平均温度进行比较。 美国国家海洋和大气管理局

然而,所有拉尼娜现象并不相同。由于海水温度对温带热量的反应,今天的环境与两年前有很大不同。北太平洋的温暖可能会对“菠萝快车”和美国西海岸的其他地区产生影响。今年冬天将会有暴风雨。

自然变异因素意味着我们不应该简单地期望每年都会出现更多相同的情况。由于明年我们可能会出现厄尔尼诺现象,全球气温升高,极端现象将转移到新的地点。

本文于九月更新。2022 年 12 月 15 日,巴基斯坦死亡人数升至 1,500 多人。

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