入冬多地暴雪频发,极端天气是如何一步步成为常态的?

摘要:“气候变化是会杀人的。”在11月12日,阿塞拜疆举行的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第29届会议(COP29)上,西班牙首相佩德罗·桑切斯(Pedro Sanchez)直言——10月末,强降雨席卷西班牙东南部巴伦西亚自治区,一些城镇8小时内降雨将近500

“气候变化是会杀人的。”在11月12日,阿塞拜疆举行的《联合国气候变化框架公约》缔约方大会第29届会议(COP29)上,西班牙首相佩德罗·桑切斯(Pedro Sanchez)直言——10月末,强降雨席卷西班牙东南部巴伦西亚自治区,一些城镇8小时内降雨将近500毫米,超过此前20个月的降雨总量,而暴雨引发的严重洪灾造成了超过220人死亡。

一天之后,格林纳达总理迪肯·米切尔(Dickon Mitchell)提到,在这个南美大陆北端的加勒比岛国, 5月末15 年之最的干旱刚刚过去,6月紧随其后的便是5级飓风(最大持续风速超过每小时198公里)“贝丽尔”(Hurricane Beryl)。“此时此刻,当我站在这里(联合国气候大会)时,我的岛屿遭遇了山洪、山体滑坡和大雨倾盆的破坏,而这一切都发生在短短几小时内。”

对于图瓦卢、瓦努阿图等太平洋小岛国来说,海平面上升和热带气旋的降临意味着城镇内涝、地下水源污染和国家命运悬于一线。

大会期间,这些从全球各地赶来的领导人纷纷空降街头柴油味异常浓重的阿塞拜疆首都巴库,站在市郊体育场里临时搭建起的会场的主席台上,讲述着本国国民被热浪、暴雨、风暴和干旱等极端天气重创的悲剧。“同事们,我们正走在毁灭的道路上。但这些不是未来的问题。气候变化已经到来。”

会议主席、阿塞拜疆生态与自然资源部长穆赫塔尔·巴巴耶夫(Mukhtar Babayev)告诉来自将近200个国家和地区的谈判代表,包括外交官、科学家和民间组织人士等近7万名参会者,“无论你们是否看到他们,人们都在阴影中受苦。”

来自奥地利、比利时、巴西、喀麦隆、印尼、意大利、菲律宾、太平洋岛国、南非和西班牙的环保组织人士,在COP现场展示受到极端天气影响而损坏或遗留的象征性物品和个人物品(国际环保组织绿色和平供图)

联合国跨政府气候变化专责委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)的三位研究人士告诉本刊,构成“极端天气”,首先是气温、降雨量、风力等数据在一定时间内超越平均值或者典型值,其次是产生了人员伤亡、财产损失或者社会层面的广泛影响。

在会议期间,作为联合国气候大会长期技术支持方的世界气象组织发布了《2024年气候报告》(State of the Climate 2024)的为COP29撰写的前情提要。报告提到:2024年即将成为地球有记录以来最热的一年,从2023年7月到2024年7月,包括中国、美国、印度、阿尔及利亚在内的10国录得了超过50摄氏度的极端高温;2015年至2024年是过去175年最热的10年;2024年1月至9月全球平均表面气温比工业化前平均值高至少1.41°C(结果为1.54°C,不确定性为±0.13°C),短期极值已经无限接近甚至越过了2015年《巴黎协定》“将全球气温升幅控制在工业化前水平以上最好是1.5摄氏度之内”的目标。

就在大会进行时,极端天气事件也没有停下侵袭人类社会的脚步。11月13日,在巴伦西亚洪灾不到两周,西班牙南部的度假胜地马拉加地区发布了暴雨和洪涝预警。11月15日,COP29第四天,国际环保组织绿色和平东南亚办公室总干事、菲律宾人亚伯·萨诺(Yeb Sano)说,在他的家乡,刚刚登陆的台风”天兔”(Usagi)是菲国三周内迎接第五个台风,而马尼拉方面还在为另一场正在加强的台风“曼伊”(Man-yi)做准备。直到五六年前,菲律宾人还普遍认为,台风活跃期是每年7月到10月。

这次联合国气候大会的重点是“融资大会”,即为人类减缓和适应气候变化的行动制定未来出资目标。由于自工业革命以来,如今的发达国家排放了更多的温室气体,并从高排放活动中获利,因此《巴黎协定》重申,发达国家应带头向资源较少、较脆弱的国家提供资金援助应对气候变化。

11月24日清晨——也就是原定闭幕时间的约33小时后,发达国家承诺,到2035年每年提供至少3000亿美元用于全球应对气候变化,这样的谈判结果被小岛屿国家和最不发达国家视为“一份无力的侮辱性协议”,因为这一数额远远低于研究人士认为所需要的“以赠款和低息贷款为主的每年1.3万亿美元”。

在英国气象学家、澳大利亚南昆士兰大学气候科学教授克里斯托弗·休伊特(Christopher Hewitt)看来,3000亿美元仅仅是个缺乏实际意义的“手势”,因为“还有太多的工作需要支持”。这是休伊特参与的第二届联合国气候大会,他曾参与过气候大会“附属科学技术咨询机构”(Subsidiary Body for Scientific and Technological Advice)的工作。

克里斯托弗·休伊特(左一)在大会现场(世界气象组织供图)

将近35年前,休伊特教授开始从事气候研究,而那时世界还未对人类活动导致温室气体浓度升高和全球变暖形成广泛共识。当20世纪末的英国开始苦于风暴和热浪,由于对气候数据的收集较为匮乏,包括休伊特在内的欧美学者们开始通过极地考察收集古代气候,推断气温升高可能对自然环境和人类生活带来的一切可能。

学者们以回到从前的方式观测极端天气未来的影响,也在现实中见证着高温台风和旱涝急转的愈演愈烈。

以下自述,是基于休伊特与本刊在COP29会场对谈的整理:

我从小喜欢打网球并参与风帆冲浪和山地滑雪等户外运动。这些活动无一例外受到天气的左右,气象学研究也慢慢成为我的兴趣。1990年,我加入了英国气象局刚刚成立不久的气候研究中心,并开始跟数据和计算机模型打交道。其实,能找到这份工作,我还要感谢美国科学家给英国人提的醒,以及“人类活动导致了气候变化”在上世纪80年代末成为科学共识。

在1950和1960年代,美国有科学家根据“二氧化碳水平上升会导致地表温度上升”的“温室效应”创建模型,得出结论:如果大气中的二氧化碳浓度在当时的基础上增加一倍,全球气温变回上升2.3摄氏度。

但当时仍有一些科学家认为气候的自然波动才是导致二氧化碳浓度升高的主要原因,以及并不认为气候变暖会带来什么大的影响,比如有的科学家只是提出大气变暖会导致农作物产量增加,认为不必过度担心。即使是当时对气候变暖有所顾虑的政策制定者也只是提出了简单的疑问,中国会变热多少?阿塞拜疆会变热多少?那我们该怎么办?

一直到1988年,这一问题才开始被重视。我记得一些英国政府的高级顾问给当时的英国首相玛格丽特·撒切尔发了一份关于美国的简报。当时,美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)科学家詹姆斯·汉森(James Hansen)在美国参议院的能源与自然资源委员会做了一次报告:

通过卫星观测,他有99%的可能性确认,全球变暖趋势不是自然变化,而是由大气中二氧化碳和其他人造气体的积聚造成的,并警告说,美国可能在接下来十年或者更长时间面临高温和干旱的困扰。

全球平均温度变化曲线,2024年是有记录以来最温暖的一年(世界气象组织供图)

撒切尔自己是一名了解科研的化学家,也就立刻吩咐起来:“我明白这些,我们需要进行更多的研究,并将这些信息提供给决策者和政策制定者。”同样是1988年,联合国和世界气象组织设立了跨政府气候变化专责委员会,这一评估机构每年开会,每5到7年整理回顾气候变化受人类活动影响并影响人类生活的相关文献。

而在英国,关于异常天气的假设和现实,促使英国气象局成立了气候研究中心。在80年代末,英国研究者们初次品尝了“极端”的味道。在我的印象中,1987年10月,时速超过160公里每小时的席卷全国。当时随着风暴的临近,天气预报给出的强风发展路径与现实情况有偏差,而这场可能是200年一遇的风灾造成了1500多 万棵树被吹倒,数千户家庭停电超过24小时,另有近20人丧生。

在1988年,美国的高温热浪和干旱导致了超过5000人——甚至有人说超过15000人死亡,1990年夏天英国观测到了37度的高温。要知道30年前,世界和英国还没这么热。英国一年有个别几天到30度,已经算是很高的气温了。也是在那段时间,我注意到“极端”(extreme)一词越来越多地出现在学术交流和文献之中。

这些反常的灾害事件彰显出的超高极值,突破了1960年代和1970年代更多关注流体力学和降雨、降雪、气温等大气要素分析的模型预测。在80年代末的英国,只有两三家大学在研究气象,而且更偏重提前一两天到三五天的天气预报,而非更长时间的气候预测和极端天气分析。

当时模型预测的能力也有限,就像30年前的胶卷相机分辨率和现在智能手机镜头的差距一样,也许在每隔1公里甚至几公里才能收集到气象信息。以英国为例,我们只能将数据汇总到英格兰、苏格兰,威尔士等几个大的区域,无法精确到伦敦和爱丁堡。

1990年加入英国气象局气候研究中心后,我是早期参与气候预报预测的一名研究员。由于技术科研能力有限,为了寻找全球变暖可能造成的破坏力,我们只能深入极地环境,回顾古代气候和环境的变迁,试着去理解它们从而展望未来。在世纪之交,我们团队的成员钻到南极洲冰原的冰芯,寻找古老冰树的年轮变迁来推断生长情况;还有人钻入湖底,观察湖泊重的沉积物;有人从植物和其他物质上观察花粉。

我和一些实验室的研究员汇总这些信息,发现当时气温的升高导致北半球季风势力加强,北非和印度的主要降水区域出现了明显增强和北移。

世界冰川损失量正在加快(世界气象组织供图)

这背后的原因,是随着大气变暖,海洋也在变暖。就像当你加热一盆水时它会膨胀一样,更热的海洋本身会膨胀。而与此同时,大气变暖又对冰冻圈很不利,高山冰川、极地地区的海冰、格林兰岛和南极的大冰盖都会跟着融化,更多的水最终也会流入海洋,进而改变了海洋的热量环流。

海洋变暖和新增的淡水注入,导致了海平面上升这样渐进的全球现象,海水蕴藏的能量和能够产生的水汽也不断增加。对于远古气候的研究,让我们发现了这些因为气候变化会引发巨大变动的事实。

将单一极端天气事件与气候变化实现科学意义上的挂钩,这个新兴的研究领域是从2004年开始的。进入21世纪后,学界收集数据的精度像相机的像素一样变得更高。学者们在观测时也加入了山脉、海岸线、城市、海洋、冰川、地表植被等信息,试图反映出不同地区受全球变暖影响升温幅度的差异。

更重要的是,我们有了更多气象的实际数据,研究极端天气事件成因和气候变化可能给不同地区带来的影响时也更准确。

就在COP29开始前不到一个月,巴库因连降暴雨遭遇大面积洪水,有两人伤亡。这次联合国气候变化大会上,我主持了关于气候变化对里海等内陆盆地湖泊影响的高级别活动,在会议上,冰川的变化冲击河流流域和河口三角洲地带气候带,被包括东道国在内多个国家的代表提及。

从2014年到2023年,随着二氧化碳等温室气体浓度升高加剧温室效应,海平面以每年平均4.77毫米的速度上升,远远超过了1993年到2002年的2.13毫米。2023年世界冰川损失了创纪录的1.2米冰水当量(大约相当于死海水量的五倍),是自1953年有记录以来的最大损失量。如今的海平面比30年前上升了10厘米左右,海洋热含量也在2023年达到有记录以来的极值,变暖速率也在显著增强。

海洋热含量在2023年达到有记录以来最高值,和海平面正在加速上升(世界气象组织供图)

10厘米和1.2米可能听起来不多,但以巴库为例,26%的用水来自冰川,而冰川的变化影响河流流域的水量和降雨量本身。有时像在巴库这样比较依靠冰川融水作为水源的地方,我们会看到像10月份那样更强烈的降雨事件,导致地表洪水泛滥。(记者注:根据气象学家从10月21日到22日9时的统计,巴库地区降雨达到86毫米,是月平均值的三倍。城市内涝淹没街道、隧道和住宅区,直到两天之后才渐渐褪去。)

一些地方又会出现干旱的情况,因为冰川的减少带来永久性水源的减少。气候变化下极端的旱涝急转,可能让原本的极端逐渐成为常态。

COP29第一周,我在“蓝区”(进行正式谈判的核心场所,对缔约方、观察员和媒体开放)走了走,无论是高级别论坛还是边会,我都会听到很多关于极端天气的心碎故事。但像巴库洪水这个单一事件是否受到了气候变化的影响,产生了什么影响?学界对于极端天气事件的归因——尤其是洪水、台风和强降雨事件,到现在还是异常谨慎的。

比如2012年席卷美国纽约的飓风“桑迪”,学者们并不十分确信,飓风的形成与气候变暖有关。但他们确实发现,和1900年比,2012年的纽约附近海域海平面上升了约9厘米,加重了“桑迪”卷起海水和加强的雨势造成的城市内涝,让原本不会受到影响的4万到10万人暴露在灾害的影响之下,额外造成了81亿美元的经济损失。

在我的印象中,2003年,欧洲大陆经历了至少是16世纪以来年以来最炎热的夏天,据估计造成7万人死亡。研究者们在一年之后才将其归咎于人类活动导致的气候变化。

《改变世界的6度》剧照

换句话说,在美国、中国还是世界范围内,科学家们从理论上认为气候变化并不会加强每一个极端天气系统,但数据表明,绝大多数寒潮、热浪、洪水、干旱带来的影响都有全球变暖的影子。

截止2024年11月18日,有机构统计,世界各地的科学家们对约750起气象灾害进行了研究,其中约550起因气候变化而变得破坏力更大,超过了七成。(记者注:以上数据来自权威气候科学和气候能源政策媒体英国媒体《碳简报》(Carbon Brief)。《碳简报》统计,同期在中国大陆境内,114起气象灾害事件中的88起因人类排放二氧化碳导致全球升温而变得影响力更强)。

面对原本十年甚至几十年一遇“极端”的常态化,人类并没有束手就擒,现在也有很多积极的事情在发生。科学家们正在对天气和气候进行更细致的观测,这有助于评估正在发生的一切。2009年,世界气象组织推出“全球气候服务框架”(Global Framework for Climate Services),我参与起草了核心内容,当时我们提到应该纳入基于科学的气候信息和预测,以便从根本上更好地管理气候变化带来的风险。

这之后,出于对气候预警的重视,还有职业方面的考虑,我不再研究古代气候和冰原。我先后在英国气象局和世界气象组织的国际合作部门任职,为中国和其他发展中国家提供短期气象资讯和中长期的分析预报服务,帮助最脆弱社群应对极端天气提供用于决策的气候信息。我们的目标是致力于构建早期预警系统和提供事关决策和风险管理的气候信息,通过前期准备来增强受影响社群应对气候危机的韧性。

《北极最后的避难所》剧照

在亚非拉地区,我见证了不少应对极端天气的积极成果。其中一个例子,就发生在中国。2015年末,当时还在英国气象局的我和中国气象部门的同行参观了三峡大坝。那是一个被“厄尔尼诺现象”影响的暖冬。在武汉、上海和南京举行了研讨会上,我记得中国同行们担心长期的气候变化,但更担心缺乏季节性的数据和预测会让2016年的夏天出现像1998年那样的洪灾。

借助英国气象局当年新开发的季节性预测系统,我们综合了1993年至2015年的降水数据,结合观测时的海洋、陆地和大气信息,来预测三个月内超越平均降水量的可能。我们在当年3月21日和4月25日预测,在武汉以西的长江流域在6月末7月初有95%的可能性迎来超越均值的降雨,甚至可能出现一天超过260毫米的特大暴雨。

这些气候预测信息被用来辅助三峡大坝做提前准备,辅助抗洪。运行大坝是个棘手的平衡,因为放太多水就不能发点,不放水如果下很多雨就会发生洪涝灾好。有时大坝蓄水量的调节也需要一段时间,不是一两个小时能一蹴而就的。7月初,武汉发布了降雨红色预警,在连日集中强降雨后也出现了单日超过240毫米的极端降雨,周降雨量更是突破了有记录以来的历史极值,甚至超过了1998年。

三峡大坝的运营公司事先参考了我们的季节性预测系统,告诉了我们预测影响了他们在上游蓄水和泄洪的决定,季节预报和早期预警给了他们运行大坝的信心。2016年夏天,尽管武汉局部被淹,长江流域也出现了超过150人死亡。但伤亡人数和洪涝灾害的影响远低于1998年。

2020年7月24日,三峡枢纽工程泄洪情景(人民视觉供图)

我们每年的预测都在变得更准确和快速,尽管这是一个非常渐进的过程。让人感到乐观的是,虽然极端天气的数量越来越多,但单一事件在一些发展中国家造成的伤亡人数已经比20年前大大减少。

2020年10月,越南中部的暴雨造成严重洪灾,受灾人数超过 700万,不过政府的洪水和山体滑坡预警系统帮助130万人在洪水来临之前进行了紧急转移。2023年,热带气旋“摩卡”(Mocha)在缅甸登陆造成了145人死亡。这一数字远低于过去类似的灾难。越发有效的预警和灾害管理,挽救了数十万人甚至几百万人的生命。

回过头来看,这些减少的伤亡和损失是显而易见的,在极端天气预警和提供气象服务上,我们已经在朝着正确的方向前进。但无论是早期预警还是季节性甚至更长期的预测信息,这些并不是联合国气候大会的重点。谈判者的目光更多在建光伏电场、风电场和水电站,这样既能通过发展新能源、降低二氧化碳排放,还意味着新的可再生能源投资机会。

气候信息服务应该受到更多重视。毕竟企业和政策执行者依然需要日照、降水和风力等的气候信息来做决定。在减缓和适应气候变化和极端天气的问题上,人类做得还远远不够。

来源:创意民工

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