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數(shù)百萬人正在親身經(jīng)歷氣候變化帶來的影響。今年夏天，猛烈的熱浪打破了全球氣溫記錄，村莊被燒毀，電力被切斷，森林火災(zāi)頻繁被引發(fā)，道路和跑道也被阻斷，并且僅在歐洲就可能造成了數(shù)千人的死亡。
從一個抽象的威脅，到一個溫度記錄不斷被刷新，干旱嚴(yán)重，以及火災(zāi)四處蔓延的時代，這個令人眼花繚亂的快速轉(zhuǎn)變讓許多人想知道：氣候變化的發(fā)展速度比科學(xué)家預(yù)期的要快嗎？考慮到目前大氣中的溫室氣體水平，這些極端事件是否比研究預(yù)期的更為極端？
恰恰，這是兩個截然不同的問題，有著不同而微妙的答案。
在很大程度上，用來模擬地球?qū)Υ髿庵袦厥覛怏w濃度上升反應(yīng)的計算機(jī)模型并沒有太離譜，尤其是考慮到它們不適合預(yù)測區(qū)域性的極端溫度。但是，最近一系列非常炎熱的熱浪確實(shí)讓一些科學(xué)家產(chǎn)生疑惑——模型是否低估了這類事件的頻率和強(qiáng)度，一些因素是否發(fā)揮了比某些模型更為重要的作用，以及這一切對未來幾十年的氣候情況可能意味著什么。
讓我們逐一解決這些問題。
（圖片來源：technologyreview.com）
CCTC?01
氣候變化是這些極端熱浪的主要原因嗎?
是的。一項(xiàng)又一項(xiàng)研究清楚地表明，全球變暖為夏季氣溫建立了一個更加炎熱的基準(zhǔn)線，這大大增加了更頻繁、更極端、更持久的熱浪的可能性。
世界天氣歸因組織（World Weather Attribution）的聯(lián)合負(fù)責(zé)人 Friederike Otto 在一份有關(guān)最近幾天歐洲各地前所未有的高溫的新聞聲明中說：“氣候變化正在推動這一熱浪，就像它現(xiàn)在推動每一次熱浪一樣。過去罕見的熱浪現(xiàn)在很常見；過去不可能發(fā)生的熱浪現(xiàn)在正在發(fā)生，并致人死亡?！?/span>
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CCTC?02
氣候變化的速度比科學(xué)家預(yù)期的要快嗎?
至少在廣義上講，答案是否定的。事實(shí)上，溫室氣體水平以及全球平均氣溫相關(guān)的上升，與模型預(yù)測的傳播密切相關(guān)，甚至可以追溯到20世紀(jì)70年代的原始?xì)夂蚰M。
一些研究人員和相關(guān)研究，包括最新的聯(lián)合國氣候報告，都強(qiáng)調(diào)了觀測到的氣溫是如何密切地跟隨預(yù)測的氣溫上升的。這種相似之處令人難以置信（仿佛世界早在幾十年前就已經(jīng)注意到氣候?qū)W家的預(yù)警一樣）。
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事實(shí)上，正如 Zeke Hausfather, Kate Marvel, Gavin Schmidt 及其他科學(xué)家今年早些時候在《自然》雜志上指出的那樣，研究人員目前擔(dān)心的是，最新一代的模型整體上都過于敏感了，這可能會導(dǎo)致過度預(yù)測由二氧化碳濃度增加帶來的變暖水平。
（圖片來源：nature.com）
CCTC?03
關(guān)于極端事件，氣候模型是錯誤的嗎?
有時候是，但這是一個復(fù)雜的問題。
科學(xué)家們認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)世界中的某些事件發(fā)生的速度或程度，比過去或現(xiàn)在的模型預(yù)測的更快，包括北極冰層的消逝、野火燒毀的土地數(shù)量，以及近幾十年來歐洲極端氣溫事件的迅速增加。
加州大學(xué)洛杉磯分校的氣候科學(xué)家 Daniel Swain 說：“當(dāng)談到某些類型的極端事件時，我認(rèn)為有一些證據(jù)表明，事情的變化速度比預(yù)期的要快，或者在全球氣候模型中有明確的表現(xiàn)?！?/span>
“但是，”他補(bǔ)充道，“也許這不應(yīng)該太令人驚訝?！?/span>
這是因?yàn)椋诤艽蟪潭壬?，氣候模型并不是用來預(yù)測區(qū)域極端事件的。它們的主要任務(wù)是模擬長時間跨度和大范圍內(nèi)的平均溫度變化。
研究人員深知，且一直清楚氣候模型的缺點(diǎn)。雖然它們在不斷改進(jìn)，但它們?nèi)匀皇谴植诘挠嬎銠C(jī)模擬，受限于人類對氣候系統(tǒng)的理解、地球系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用、計算能力、以及無數(shù)次運(yùn)行模型以探索各種可能性的成本。并且，它們?nèi)匀话训厍蚍殖上鄬^大的塊，以使得計算單元易于處理，從幾十平方公里到數(shù)百平方公里再到數(shù)千平方公里不等。這也就限制了對當(dāng)?shù)靥鞖馐录母呔阮A(yù)測。
也很難判斷我們所看到的一些天氣事件是否發(fā)生在模型發(fā)現(xiàn)范圍之外。例如，模型確實(shí)產(chǎn)生了類似歐洲發(fā)生的事件，但那應(yīng)該非常罕見：在當(dāng)前的氣候條件下，每100年可能都不會發(fā)生一次。問題是，像歐洲當(dāng)前的熱浪或是去年發(fā)生在太平洋西北地區(qū)的熱浪這樣的極端事件，究竟是顯著的異常值，還是表明氣候變化會比最初預(yù)期更頻繁地產(chǎn)生更熱事件的早期預(yù)警信號呢。
（圖片來源：technologyreview.com）
由于人類活動導(dǎo)致氣候變暖的時間太短，科學(xué)家們無法確定這類問題的答案。
康奈爾大學(xué)地球和大氣科學(xué)助理教授 Flavio Lehner 在一封電子郵件中表示：“這些史無前例、破紀(jì)錄的事件存在很多不確定性?！碑?dāng)涉及到某些極端事件時，“你不能以最高的信心說模型得到了這個或沒有得到這個”。
CCTC?04
還有什么其他的力量會導(dǎo)致非常炎熱的熱浪?
Lehner 說，不同的研究人員正在探索某些力量可能加劇熱浪的程度，以及它們是否在今天的模型中得到了準(zhǔn)確的反映。
這其中包括潛在的反饋效應(yīng)，例如一些地區(qū)土壤和植物的干燥。超過一定的閾值后，這可能會加速熱浪期間的升溫，因?yàn)樵緯M(jìn)入蒸發(fā)水中的能量會使空氣變暖。
另一個開放的科學(xué)問題是，氣候變化本身是否增加了某些大氣模式的持久性，而這些模式顯然助長了熱浪。這包括高壓脊的形成，它將熱空氣向下推，形成所謂的熱穹，盤旋并炙烤著大片區(qū)域。
根據(jù)一篇即將發(fā)表的論文，這兩股力量可能在去年太平洋西北地區(qū)的熱浪中發(fā)揮了重要作用。在歐洲，研究人員注意到，急流的分裂和不斷變暖的海水可能在整個歐洲大陸極端高溫事件的上升中發(fā)揮了作用。
CCTC?05
為什么科學(xué)家沒有正確地警告我們?
為了應(yīng)對越來越多的極端天氣事件，一些出版物實(shí)際上已經(jīng)印刷了這樣的文字。
但是，需要明確的是，幾十年來，科學(xué)家們一直在以各種可能的方式發(fā)出警報，氣候變化將使地球變暖，變得更奇怪，更難以預(yù)測，并在許多方面對人類、動物和生態(tài)系統(tǒng)更加危險。他們對自己理解的局限性一直很坦率。直到最近，他們面臨的主要指控是，他們是世界末日恐懼的制造者，為了研究資金或政治原因夸大了威脅。
現(xiàn)實(shí)世界的事件在一定程度上突出了氣候模型的缺陷，但它們并不等于某種“啊哈，明白了，科學(xué)家一直都是錯的”的啟示。Lehner 認(rèn)為，他們提供了對這些工具的壓力測試，并且研究人員急切地使用這個測試，來完善他們對這些系統(tǒng)以及他們所創(chuàng)造的代表這些系統(tǒng)的模型的理解。
斯坦福大學(xué)伍茲環(huán)境研究所(Stanford Woods Institute for the Environment)所長 Chris Field 在回應(yīng)《紐約時報》“很少有人認(rèn)為(氣候變化)會來得這么快”的斷言時，直言不諱地說：“問題不在于科學(xué)家們弄錯了。盡管有與現(xiàn)有證據(jù)相一致的明確警告，但致力于向公眾提供信息的科學(xué)家們，一直在充滿危言聳聽和政治動機(jī)的虛假指控的氛圍中，努力讓人們聽到他們的聲音?！?/span>
CCTC?06
氣候變化歸因讓人們更清楚的認(rèn)識氣候變化
其實(shí)，在本世紀(jì)初，科學(xué)家們曾不愿將任何具體事件與氣候變化聯(lián)系起來。
但在過去的幾年里，科學(xué)家們進(jìn)行了非常多的極端天氣歸因研究。而快速改進(jìn)的相關(guān)工具與技術(shù)也使得該領(lǐng)域的研究成果更加可靠、更有說服力。
首先，越來越多且詳細(xì)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家們更加了解自然系統(tǒng)。此外，計算能力的提高也意味著科學(xué)家們可以進(jìn)行更高精度的模擬，并開展更多的虛擬實(shí)驗(yàn)。再加上其他一系列的技術(shù)進(jìn)步，使得科學(xué)家們更加確信“全球變暖”助長了一系列危險的天氣事件。
2020年，與氣候分析相關(guān)的氣候變化歸因（Climate change attribution）技術(shù)入選了《麻省理工科技評論》“全球十大突破性技術(shù)”。這項(xiàng)技術(shù)將使人們更加清楚地認(rèn)識到氣候變化是如何讓天氣惡化的，以及我們需要為此做好哪些準(zhǔn)備。
參考資料：
https://www.technologyreview.com/2022/07/21/1056291/do-these-heatwaves-mean-climate-change-is-worse-than-we-thought/
CCTC?
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