由气候变化引发的极端天气事件(例如灾难性洪水)近来已使世界各地的地区不堪重负。
在“小冰期”(发生于14至19世纪之间)期间,极端天气事件与气温变化相伴发生。
这一时期的记录显示,人们对气温转冷感到忧虑,并担心出现“没有夏天的年份”。
在这一时期繁荣发展的人口,往往是那些采取了诸如救济贫困人口、主动适应新环境等措施的群体。
近几周,灾难性洪水淹没了德国、比利时和荷兰的城镇,淹没了地铁隧道(发生在中国),席卷非洲西北部,并在印度和日本引发致命山体滑坡。高温与干旱助长了北美西部和西伯利亚的野火,并导致水资源短缺(发生在伊朗),以及加剧了饥荒(发生在埃塞俄比亚、索马里和肯尼亚)。
此类极端事件正日益增多,由人类活动导致或加剧了地球气候的升温。数千年来,地球气候的变化从未达到如此迅速,其剧烈程度也远不及今天的变化。
不过,在较小的尺度上,人类此前也曾见证过极端天气事件与气温变化同时出现的时期。这发生在所谓的“小冰期”期间,即14至19世纪之间的一段时期,这一时期世界某些地区出现了大规模火山喷发和严寒天气。
据信,即便在小冰期最寒冷的几十年间,全球平均气温的下降幅度也不足0.5摄氏度(不到0.9华氏度),但在局部地区,极端气候十分常见。
在这一时期的日记和书信中,人们写到“没有夏天的年份”,即寒冷的天气在春季之后仍持续很久。其中一个这样的夏季,出现在1816年,当时印度尼西亚一次大规模火山喷发之后的寒冷天气毁坏了欧洲部分地区和北美的农作物。鲜为人知的是,1587年、1628年和1675年的欧洲夏季异常寒冷,反常的霜冻引发了恐慌,在一些地方还导致了饥荒。
“天气冷得可怕,”作家玛丽·德·拉比坦-尚塔尔写道,它是在这些年份中的最后一年从巴黎发出的:“太阳和季节的规律都已改变。”
冬季同样令人恐惧。人们记载称,17世纪的暴风雪一路南至佛罗里达以及中国福建省。海冰困住了船只,多次封住切萨皮克湾,并冻结了河流,从博斯普鲁斯海峡一直到默兹河。1658年初,冰层完全覆盖了波罗的海,以至于一支瑞典军队得以穿越分隔瑞典与丹麦的海面,去围攻哥本哈根。诗歌与歌谣表明,人们只是蜷缩在家中,便被活活冻死。
这些都是寒潮,而非热浪,但整体情形应当颇为熟悉:全球气候的微小变化,极大地改变了局部极端天气发生的可能性。研究气候与社会历史的学者,如我本人,会识别过去的这些变化,并探究人类群体如何应对。
极端现象背后的原因
我们之所以了解小冰期,是因为自然界中充满了树木、石笋和冰盖等事物,它们会对天气作出反应,并随时间逐渐生长或积累。专家可以利用其生长或化学成分的过往波动作为气候波动的指标,从而绘制图表或地图——即重建图——以展示历史上的气候变化。
这些重建图表明,降温浪潮席卷了世界大部分地区。它们还揭示了可能的成因,包括一系列剧烈的火山
喷发,它们会突然将阳光散射尘埃释放到平流层中;以及缓慢的内部变率出现在大气与海洋环流的区域模式中。
不过,这些成因在小冰期最寒冷的几次寒潮中,仅能使地球降温约零点几摄氏度。而且,这种降温并不像当今变暖那样持续一致。
全球的小尺度趋势可能掩盖了规模大得多的局部变化。研究表明,火山喷发造成的温和降温,可能会减弱陆地与海洋之间的常态温差,因为陆地的升温和降温速度快于海洋。由于这一温差是季风形成的动力,非洲和东亚的夏季季风在大规模火山喷发后可能减弱。这很可能扰乱了一直延伸至北大西洋的大气环流,减少了流向欧洲的暖空气。这也解释了为何西欧部分地区可能在1816年这个“没有夏天的年份”中降温超过3摄氏度(5.4华氏度),而世界其他地区的降温幅度则小得多。
反馈回路也放大并维持了区域性降温,其作用方式与它们放大今日的区域变暖类似。例如在北极,较低的气温可能意味着更多、持续时间更长的海冰。冰面反射回太空的阳光比水面更多,这种反馈回路会导致更多降温、更多结冰,如此循环。因此,小冰期相对温和的气候变化很可能产生了深远的局部影响。
大气环流与气压模式的变化,也在许多地区导致了异常湿润、干燥或多暴风的天气。
格陵兰海的大量海冰可能使北大西洋风暴路径向南偏移,将强烈的大风引向如今荷兰和比利时的堤坝与水闸一带。在德国和荷兰沿海的1570年诸圣节洪水中,数千人丧生;此后又在1717年圣诞洪水中再次出现类似情形。强降水以及融冰形成的水体在堤坝后积聚,反复冲破薄弱的防洪设施,淹没了欧洲中部和西部地区。“谁会不怜悯这座城市呢?”一位编年史作者希叹道,他在1602年目睹自己的城镇先被淹没、继而陷入火海后写道:“一场风暴、一场洪水、一场大火,摧毁了一切。”
北大西洋海表温度的降低,可能还导致带来降雨的风向发生偏转,使其绕过赤道向南偏移,引发干旱,破坏了15世纪吴哥的水利基础设施。
也许是由于火山尘埃幕造成的温和降温,16世纪时大气环流模式的紊乱导致了严重干旱,进而加剧了粮食短缺,波及整个奥斯曼帝国。1640年,为北京供应粮食的大运河干涸了,而一场短暂但严重的干旱(发生于1666年)为欧洲城市的木质基础设施做好了一波灾难性城市大火的准备。
这对今天有何启示?
如今,气温变化的方向恰恰相反:全球气温已比工业化前高出1摄氏度(1.8华氏度),世界各地局部且有时极具破坏性的极端天气不断出现。
新的研究发现,极端热浪——不仅打破纪录,还大幅超越纪录的热浪——在气温快速变化时更为常见。
这为各国政府敲响了警钟,促使其加倍努力将升温控制在相对于20世纪平均水平的气温1.5摄氏度(2.7华氏度)以内,同时投资于能够从大气中过滤温室气体的技术的研发与推广应用。
即便各国减少温室气体排放,大气化学成分的恢复仍需数十年时间,因此社区必须适应一个更加炎热、宜居性更差的星球。各国和社区或可从小冰期的一些成功案例中汲取经验:那些得以繁荣的人口往往是那些救济贫困人口、建立多元化贸易网络、从脆弱环境中迁出,以及最重要的是主动适应新的环境现实。
经历过小冰期的人们,或许缺少了今天所拥有的最重要资源:从人类应对气候变化的漫长全球历史中学习的能力。






