气候危机正使许多极端天气事件变得更加频繁、更加严重。
极端天气主要有两种类型——天气相关和气候相关。
天气相关事件持续时间较短,例如龙卷风、严寒或热浪。
气候相关事件持续时间较长,或由天气相关事件长期累积所致。其中包括干旱和野火。
以下概述了极端天气的所有主要类型。
什么是极端天气?
当某个特定天气事件(例如突发洪水或热浪)与某地区的平均天气模式有显著差异时,我们就称之为极端天气。了解这些事件非常重要,因为它们会扰乱生活,甚至造成生命危险,危害人类社区、农业和生态系统。
极端天气可以是天气相关,也可以是气候相关。天气相关的极端天气事件持续时间较短,例如龙卷风、严寒或热浪。气候相关的极端天气事件持续时间较长,或由天气相关事件长期累积所致。例如,长期干旱会导致干旱灾害,长期干旱也可能引发野火。极端天气事件可能由自然周期(如拉尼娜现象)或高压系统等更直接的因素引起。不过,由人类排放温室气体所导致的气候危机,正使这些事件更有可能发生。
据美国农业部气候中心介绍,科学家通常通过两种方式界定极端天气事件。第一种考察某一事件在特定时间范围内以某种强度发生的可能性。第二种关注事件是否超过某个特定阈值,例如热浪期间气温超过华氏100度的天数是否达到一定数量。
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极端天气的类型
极端天气事件有多种类型,可能对人类群体造成严重影响。
干旱
干旱的定义是:“一段异常干燥的天气,持续时间足够长,以致缺水在受影响地区造成严重的水文失衡。”也就是说,干旱持续时间足够长,会导致供水减少或农作物受损。一个著名例子是20世纪30年代的“尘暴”。人们常把它称作一场灾难,但实际上,那是美国中南部一系列干旱,随后又因破坏性沙尘暴而加剧。目前,美国西南部正经历1200年来最严重的超级干旱,导致水库水位下降,犹他州大盐湖水位跌至历史最低,并助长了破坏性野火。
热浪
热浪是指持续两天或更久的一段异常炎热天气。要被认定为热浪,气温必须高于某地区的平均水平,因此缅因州连续两天达到95度会被视为热浪,而死亡谷出现同样情况则不会。热浪通常是因为高压系统等因素使热空气滞留在某一地区。事实上,热浪是致命性最高的极端天气事件,平均每年造成的美国居民死亡人数超过其他任何天气灾害。人体过热时,血液会变稠,迫使心脏更加用力地泵血,使心脏及其他器官面临受损风险。已知最致命的热浪发生于2010年,在俄罗斯造成多达56,000人死亡。
飓风、台风和气旋
热带气旋是一种在热带或副热带海域形成的风暴,由旋转的云团和雷暴组成。这类天气系统根据其最大持续风速来界定。风速低于每小时39英里的系统称为热带低气压;风速高于这一水平的系统称为热带风暴;风速达到或超过每小时74英里的风暴则称为热带气旋。在北大西洋、北太平洋中部和北太平洋东部,热带气旋称为飓风;在西北太平洋则称为台风。在南太平洋和印度洋,无论风速如何,所有风暴都称为热带气旋。热带气旋通常伴有强风、大浪、暴雨和洪水。造成死亡人数最多的热带气旋是博拉气旋,1970年在如今的孟加拉国造成多达500,000人死亡。风暴潮淹没了孟加拉湾的低洼岛屿和潮滩,因此这场风暴格外致命。美国历史上最致命的飓风是1900年的加尔维斯顿大风暴,风速超过每小时135英里,风暴潮高达15英尺。灾难造成6,000至12,000人死亡。死亡人数第二多的是玛丽亚飓风,2017年在波多黎各造成2,975人死亡。
龙卷风
龙卷风是由雷暴向地面延伸的狭长、快速旋转的空气柱,是大气风暴最猛烈的影响之一。龙卷风也称为旋风,风速可超过每小时250英里,并扫出宽1英里、长50英里的破坏带。破坏性最大的龙卷风通常由称为超级单体风暴的大型、持续时间长的雷暴形成。龙卷风在世界各地都会发生,但在美国最常见,每年约发生1,000次,造成约80人死亡、超过1,500人受伤。媒体用“龙卷风走廊”指称美国中部容易发生强烈龙卷风的地区。不过,美国50个州都有龙卷风记录;龙卷风通常会从冬季的东南部,转移至5月和6月的南部及中部平原,再于初夏移至北部平原和中西部。美国历史上最致命的龙卷风是1925年的三州龙卷风,在密苏里州、伊利诺伊州和印第安纳州横扫出一条长219英里的破坏带。它造成695人死亡、2,027人受伤。近期的一次龙卷风群发事件发生于2021年12月,至少50场龙卷风在阿肯色州、伊利诺伊州、印第安纳州、密西西比州、密苏里州、俄亥俄州、田纳西州和肯塔基州造成100多人死亡。
野火
野火是指在森林或草原等自然区域发生的、非计划且不受控制的火灾。野火可能由闪电等自然现象引发,也可能由人类活动引发。不过,野火蔓延程度取决于外部条件,例如高温、强风以及降水偏少;降水不足会留下大量干燥植被作为燃料。事实上,野火是若干生态系统中自然且有益的一部分。有些树木的球果需要火的高温才能张开并释放种子,灌木丛植物的种子也需要火才能发芽。野火还可以消灭昆虫和病害,清除枯死植被,为新生长腾出空间。不过,在一些地方,火灾活动增加正给生态系统和人类社区带来压力。在美国西南部,长期的灭火措施导致潜在燃料累积;这些燃料与气温升高和干旱共同作用,使近年火灾发生得更加频繁、更加极端。2018年的坎普大火几乎摧毁了天堂镇全境,是加利福尼亚州历史上死亡人数最多、破坏性最大的火灾。2019年和2020年,澳大利亚史无前例的丛林大火导致约30亿只动物死亡或流离失所。
冬季风暴
冬季风暴是暴雪、吹雪和危险风寒效应构成的致命组合。暴风雪是一种冬季风暴,强风裹挟吹雪,会严重降低能见度。地表结冰厚度至少达到四分之一英寸时,就会发生冰暴。这会让驾车或步行变得十分危险,还可能导致树枝或电线断裂。美国历史上最致命的冬季风暴是1888年大暴风雪,在康涅狄格州、马萨诸塞州、新泽西州和纽约州造成400多人死亡。降雪量达40至50英寸,火车和公共汽车都被掩埋。2008年12月,新英格兰发生了一场著名的冰暴,导致超过100万人断电。
极端天气与气候危机
气候危机正使许多极端天气事件变得更加频繁、更加严重。一门名为“极端事件归因”的新兴科学领域,旨在评估人类活动在特定极端天气事件(例如风暴或热浪)中留下的影响。Carbon Brief利用350多项经过同行评审的归因研究,绘制了一张涵盖405起极端天气事件或趋势的地图。研究发现,其中70%的事件因人为造成的气候变化而更有可能发生或变得更加严重。气候变化产生这种影响的原因有多种,具体取决于所讨论的天气事件。
干旱
气候危机增加了发生干旱的可能性,因为气温升高会加剧蒸发,减少地表水,并使土壤和植被干燥。此外,冬季气温升高意味着一些地区的降水以降雪形式出现的比例降低。即使总体降水量相同,仍可能导致干旱,因为有些水系统高度依赖山地积雪在春季融化所形成的径流。据估算,气候危机使美国西部当前的超级干旱严重程度增加了42%。
热浪
气候变化与热浪之间的联系或许最为直接。随着全球气温上升,极端高温时段自然会增加。过去十年间,美国本土的每日最高气温纪录出现频率是最低气温纪录的两倍。Carbon Brief考察了122项研究极端高温事件或趋势的研究,发现其中92%的事件因气候危机而更有可能发生或变得更加严重。例如,2019年炙烤法国的那场热浪,据发现,由于化石燃料燃烧,其发生可能性增加了10至100倍。
飓风、台风和气旋
气候危机对热带风暴产生了多方面影响。海表温度升高会使风暴更强、降雨更多。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)预测,随着气候变暖,最强的4级和5级飓风数量将增加。此外,更多的蒸发会使空气中的水汽增加,加剧强降雨。科学家估计,气候危机使2018年的佛罗伦斯飓风降雨量增加了50%。海平面上升也会加剧飓风影响,因为风暴潮需要经过的距离变短。例如,由于海平面上升和石油开采导致陆地下沉共同作用,哈维飓风的风暴潮水位升高了半英尺。气候变化将如何影响飓风总体发生频率,目前尚不明确。
龙卷风
气候危机对龙卷风的影响也尚不确定。据科学家所知,过去几十年美国强龙卷风的数量没有增加。龙卷风成群发生的情况有所增加,也有一些证据表明龙卷风的总体威力正在增强,但这些趋势与气候危机之间并无明确联系。另有证据显示,传统的“龙卷风走廊”正从大平原向东移至中西部和东南部。科学家表示,气候变化可能是这一转变的原因,但仍需更多研究。
野火
野火风险上升的原因与干旱大致相同。气候变化会使气温升高,增加可作为野火燃料的干燥植被,并减少可用水量。这意味着火灾一旦发生,就更可能蔓延到更大范围,火势也会更猛烈。野火发生得越来越频繁,火灾季节也在延长。1984年至2015年间,美国西部大型火灾的数量翻了一番。科学家计算得出,气候危机使澳大利亚2019年和2020年的丛林火灾季发生可能性至少增加了30%。
冬季风暴
气候变化可能使冬季整体变暖,但仍可能增加冬季风暴期间的降雪量。这是因为大气中的水汽增加,如果气温降至冰点以下,水汽就会以雪的形式落下。此外,北极变暖是否会扰乱急流,导致北极空气南下并引发著名的“极地涡旋”寒潮,仍有争议。
极端天气的影响
极端天气可能造成严重且持久的影响,远不止最初的野火、洪水或风暴。风暴过后,人们获取食物、水和住所的机会会减少,使幸存者面临营养不良和脱水的风险。停电时,人们往往会使用以碳为燃料的发电机,从而增加一氧化碳中毒的风险。
疾病也是一大风险。干旱可能污染水资源——干旱会增加“污水病原体”的传播——洪水也可能将废水冲入饮用水供应系统。例如,霍乱疫情在伊代气旋过后暴发。2019年,这场风暴重创莫桑比克、津巴布韦和马拉维。2020年飓风和野火季期间,人们特别担忧撤离者会不会在拥挤的避难所中感染新冠肺炎。哈佛大学的一项研究还发现,接触过野火烟雾的人更容易感染冠状病毒,也更可能因此死亡。
温暖和寒冷天气都可能对健康造成长期影响。气候危机增加了农作物害虫的数量,促使农民使用更多农药;农药既会降低食物的营养价值,也会危害人类健康。产生损害肝脏的黄曲霉毒素的霉菌传播,也与气候危机有关。寒冷天气则会增加肺炎、流感、诺如病毒感染和心脏病的风险。
极端天气事件也会对经济造成重大影响。欧洲在1980年至2000年间因极端天气事件损失了近5,000亿欧元。2021年的二十场极端天气事件给美国造成至少1,450亿美元损失。个人和社区可能需要很长时间才能从重大灾害的打击中恢复。例如,新奥尔良下九区在遭受卡特里娜飓风在2005年,这里仍满是空置地块;14年后依然如此。仅有一家杂货店服务于1,200名居民。
极端天气与环境正义
卡特里娜飓风就是“自然灾害并不存在”这一格言的一个例证。这意味着,即使某场极端天气事件完全由自然原因引发,谁来承受其后果,往往取决于既有的社会不平等。以卡特里娜飓风为例,较富裕且通常是白人的居民有汽车和资金,可以撤离;而较贫困的有色人种社区则没有这些条件。由于历史上的种族主义,新奥尔良的白人社区往往居住在地势较高的地方,因此,该市的黑人房主住宅被洪水淹没的可能性是白人房主的三倍多。十多年后,该市的黑人居民比风暴来袭前少了96,000人。
当极端天气事件由人为气候变化引发或加剧时,其环境正义问题只会更加突出。2018年的一项研究发现,对气候危机贡献最少(以温室气体排放计)、且已经更容易受到极端天气事件影响的国家,最有可能经历更大的气温变率。世界各地的原住民更容易受到极端事件的影响,因为他们往往更依赖自然资源;而较贫困的社区也早已缺乏抵御天气灾害所需的基础设施。为在全球范围内解决这些不平等问题,发展中国家呼吁富裕国家帮助其支付由气候变化加剧的极端天气事件及其他长期气候影响造成的损失和损害。去年11月在格拉斯哥举行的最近一届联合国COP26气候大会上,各国承认,气候危机使较贫困国家遭受了更大的损失和损害,但由于美国、欧洲和其他富裕国家的反对,大会并未设立基金来帮助弥补这些损失。
结论
本世纪,极端天气事件的严重程度和发生频率预计只会不断上升,气候危机仍在持续。许多地区将经历更多极端高温时段。总体降水量预计会减少,但强降雨预计会增多。原本降水偏少的地区,干旱预计会变得更加频繁、严重。为应对这一风险,必须同时减缓和适应。减缓意味着尽可能迅速地减少温室气体排放。适应意味着为已经开始或已成定局的变化做好规划。这意味着根据近期趋势准确评估极端天气事件的风险,并运用气候模型判断未来某些事件是否更可能在特定地区发生。适应措施可以包括修建牡蛎礁,保护纽约市免受未来风暴潮侵袭;也可以包括种植树木,以减轻热浪对城市的影响。因此,了解气候变化与极端天气事件之间的联系,对于确保今后尽可能减少其对人们和社区的伤害至关重要。








