前所未有的极端高温“全球任何地区都可能出现”

The 2021 Pacific north-west heatwave broke long-standing temperature records across much of the US and Canada by as much as 5C.
The 2021 Pacific north-west heatwave broke long-standing temperature records across much of the US and Canada by as much as 5C.Image: REUTERS/Brian Snyder
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  • 气候变化正在推动“破纪录级”热浪增多,这类热浪以前所未有的幅度打破现有气温纪录。

  • 数十年来一直避开破纪录高温的发展中国家,最不适应未来的“异常”热浪,新研究警告。

  • 阿富汗和巴布亚新几内亚尤其面临风险,原因是人口不断增长,且医疗和能源资源有限,论文称。

数十年来一直避开破纪录高温的发展中国家,最不适应未来的“异常”热浪,新研究警告。

气候变化正在推动“破纪录级”热浪,以前所未有的幅度打破现有气温纪录。2021年太平洋西北部热浪——该热浪使美国和加拿大大部分地区长期存在的气温纪录被打破,幅度高达5C——是一个明显的例子。

新研究发表于Nature Communications,研究发现,自1959年以来全球有41个地区出现“统计上难以置信”的高温,占地球表面的31%。论文称,“这类极端事件似乎可能在任何地方、任何时间发生”。

部分地区(包括俄罗斯东部、中美洲、阿富汗和巴布亚新几内亚)在此期间“幸运地”未遭遇如此极端的气温,论文称。然而,这种幸运也有其不利之处。

作者解释,近期未经历异常高温事件的地区“没有必要适应此类事件,因此可能更容易受到[其]影响”。阿富汗和巴布亚新几内亚尤其面临风险,原因是人口不断增长,且医疗和能源资源有限,论文称。

研究强调,有必要适应比迄今所见更为极端的热浪。“热浪是致命的,但更好的准备可以挽救生命”,研究总结道。

破纪录的高温

2021年6月的太平洋西北部热穹顶是有记录以来最极端的高温事件之一。热浪期间,加拿大小镇莱顿连续三天录得气温分别为46.1C、47.9C和49.6C,打破了该地区此前45C的纪录。

影响广泛且致命。野火肆虐,农作物枯萎,并铁路扭曲变形。学校和企业停业,同时图书馆、影院和购物中心等设有空调的建筑作为紧急“避暑场所”。尽管采取了这些预防措施,仍有数百人死于与高温相关的疾病,遍及加拿大和美国。

太平洋西北部热浪引起了广泛的媒体关注,并成为大量后续研究。一项快速归因研究认为,若无人为造成的全球变暖,该事件“几乎不可能”发生。研究警告称,“快速变暖的气候正将我们带入未知领域,对健康、福祉和生计产生重大影响”。

厄里希·菲舍尔博士——为苏黎世联邦理工学院的讲师,ETH Zurich未参与该研究,并发表了另外的研究,警告称,包括2021年热浪在内的“破纪录级”极端事件随着气候变暖正变得更加频繁。

印度和巴基斯坦热浪打破纪录
印度和巴基斯坦热浪打破纪录
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他告诉《碳简报》,全球许多其他地区也经历过破纪录级的极端事件,包括2023年欧洲创纪录的新年暖期,2022年中国创纪录的温暖夏季,英国首次超过40C,创纪录的冰川融化速率出现于2022年阿尔卑斯山,以及2020年西伯利亚持续性热浪。

“异常”极端事件

这项新研究采用了一种称为“极值理论”的方法,将2021年太平洋西北部热浪置于其历史背景中。作者使用62年的气温记录,以确定加拿大艾伯塔省不同强度热浪的统计可能性。

在2021年这次前所未有的热浪之前,艾伯塔省有记录以来最热的一年是2018年。作者发现,此次热浪的重现期为166年,即同等强度的热浪预计每166年才会发生一次。

相比之下,2021年热浪超过了10,000年的“统计最大值”重现期,这意味着仅根据过去高温事件的历史记录,此次热浪在统计上“难以置信”。作者将这次热浪称为“异常”。

为识别其他异常高温事件,研究作者计算了不同地区万年一遇高温事件的气温。随后,他们确定了各地区当前纪录气温的重现期。如果某地区当前最高纪录气温的重现期高于其万年一遇事件的气温,则他们称该最高纪录气温为“异常”。

这些结果见下图。上图显示万年一遇气温与当前纪录气温之差。蓝色阴影表示该地区在过去62年中经历过“异常”高温,红色则表示未经历。

下图显示各地区当前高温纪录的重现期,颜色越深的蓝色表示重现期越长。红色阴影表示“异常”事件,即重现期超过10,000年。灰色表示该地区无可用数据。

万年一遇气温与当前纪录气温之差(上)以及各高温纪录的重现期(下)。“异常”事件定义为重现期超过10,000年的事件。Image: Thompson et al (2023).

研究作者发现,所分析的136个地区中有41个自1959年以来经历过异常高温。据研究称,这些地区分布于全球各地,似乎没有明显规律,研究指出“此类极端事件似乎可能在任何地方、任何时间发生”。

然而,作者发现,异常事件随时间推移正变得更加频繁。他们认为,这既与近年来卫星数据可得性的提高有关,也与气候变化推动的背景温度上升有关。

菲舍尔告诉《碳简报》,该研究“严谨且非常相关”,并表明“量化可能出现的最极端事件非常具有挑战性”。他补充说,该论文“揭示了广泛使用的统计方法的不足,并呼吁科研界共同努力,完善我们对未来数十年极端事件可能出现的最坏情景的理解与量化”。

准备不足

极端高温的影响范围广泛且致命,但政府和个人可以采取措施减轻损害。

例如,研究称,“包括设立降温中心或减少户外工作者工作时长在内的城市高温计划,可以减轻高温影响”。

热浪过后,各地区往往会采取措施提高抗灾能力。研究称,这可以减轻下一次极端事件的影响:

“政策调整在2003年欧洲热浪之后,使得2006年同等规模事件中的死亡人数减少,且孟加拉国的人道救援计划降低了安潘气旋于2020年造成的死亡率。”

然而,作者也警告称,“各国往往只会为其集体记忆中经历过的最大规模事件做好准备”。

托马斯·麦克德莫特博士——为戈尔韦大学的基础讲师,研究气候变化与极端天气的经济学,未参与该研究,他认同这一警告。他解释称,官方风险评估往往“向后看”,而“适应工作往往是在经历极端事件之后才展开”。

卢克·哈林顿博士是怀卡托大学的高级讲师,同样未参与该研究。他告诉《碳简报》,向后看的适应措施意味着,“那些迄今在统计上‘幸运’、尚未经历重大事件的地方,在破纪录事件不可避免地到来时将准备更加不足”。

为评估某地区应对下一次破纪录热浪的准备程度,作者计算了该地区百年一遇极端高温事件的气温。丹恩·米切尔教授——为布里斯托大学的气候科学教授,同时是该研究的作者之一。他告诉《碳简报》,选择这一量级事件是因为它是“适合一个人一生的时间尺度”。

随后,他们确定该气温与该地区当前纪录气温的接近程度。他们将当前气温纪录远低于百年一遇极端高温事件的地区归类为“有风险”。

下表列出了在统计上最易遭遇破纪录热浪的地区。

表中各列依次为:地区、当前纪录热浪的重现期、当前纪录气温、百年一遇事件的气温、当前纪录气温与百年一遇事件之间的差值、当前人口数,以及到2050年的预期人口增长。发展中国家及“值得关注”的数字以粗体显示。

表格从左至右依次显示:地区、当前纪录热浪的重现期、当前纪录气温、百年一遇事件的气温、纪录气温与百年一遇事件之间的差值、当前人口数,以及使用SSP5情景预测的到2050年人口增长。Image: Thompson et al (2023).

作者发现,俄罗斯东部、中美洲和阿富汗最易遭遇破纪录高温。

米切尔澄清,这些地区并非“逾期”未遇破纪录热浪。相反,他告诉《碳简报》,任何袭击这些地区的热浪都将造成更大影响,因为人们很可能“准备不足”。

脆弱性

研究发现,最易遭遇破纪录高温的八个地区中,有三个位于发展中国家。

作者称,阿富汗是“最令人担忧的地区”,因为它是“全球最不发达国家之一”,且预计未来几十年将出现“急剧的人口增长”。

论文警告称,较贫穷国家比较富裕国家更不可能具备足够的高温行动计划和基础设施来应对极端高温。论文补充称,人口增长可能加剧医疗服务和能源供应的压力。

穆贾塔巴·萨德格教授是博伊西州立大学的助理教授。他合著了研究,结果显示,全球范围内,收入最低的四分之一人口所遭受的热浪暴露已比收入最高的四分之一人口高出40%。

萨德格未参与这项新研究,他告诉《碳简报》:

“在气候变暖的背景下,这种不平等差距预计还会扩大;如果考虑到社区的适应能力,预计到本世纪末,全球最贫穷的四分之一人口所遭受的热浪暴露将与其余三个四分之一人口的总和相当。”

米切尔告诉《碳简报》,相对于全球平均水平,2021年太平洋西北部热浪是一个“有趣”的极端高温案例研究,因为该地区“极其富裕”。尽管此次热浪的影响严重,从火灾到生物多样性破坏不等,但他解释说,对人类健康的影响“并不算很大”。

然而,他表示,较贫穷地区的情况并非如此。他补充称,气候变化只是“我们面临的众多危机之一”,并表示“当出现不止一场危机时,发展中国家真的会很吃力”。

林妮·图雷克-汉金斯——为迈阿密大学的阿贝斯生态系统科学与政策中心博士生,未参与该研究,她告诉《碳简报》,尤其是“低收入和发展中国家”“过度依赖被动的应对策略”。

她表示,该研究“提升了主动适应高温的紧迫性”,但补充说,“即使没有热浪,解决那些使人更易受高温健康影响的因素——例如住房质量差或社会孤立——也是值得做的工作”。

“全球所有政府和民众都亟需采取行动,减轻极端事件的影响,”萨德格告诉《碳简报》。他补充说,“富裕群体有责任帮助贫困社区适应新气候”。

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