作者:张学斌 来源:《自然—气候变化》 发布时间:2014/10/17 11:33:14
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东部的夏天:热浪缘何凶猛

 

首次对中国东部的极端高温事件进行区域归因,明确人类活动的影响,并指出从现在到2024年,像2013年那样炎热的夏天可能每两年就会来一次。

“去岁已说最高温,今年方知何为暑。”2013年夏季,中国发生高温酷暑的异常天气现象,多地气温连续破四并打破历史极值。2013年也因此被称为“60年来最炎热的一年”。

让人担忧的是,最近一项研究表明,由于人类活动对气候系统的影响,中国东部目前发生类似于2013年破纪录炎热夏季的可能性,比上个世纪50年代增加了60倍。

这些不是信口开河,而是国家气候中心研究员孙颖、加拿大环境部研究员张学斌及其团队的最新研究成果。10月13日,这一成果在线发表在《自然—气候变化》杂志上。

研究显示,如果未来温室气体排放量维持在一个中等水平上,到2024年左右,每两年就将可能会有一个像2013年那样持续高温热浪的夏天出现。

源于人类活动的0.8度

去年的夏天,至今让孙颖记忆深刻。

那时,中国东部发生了自有观测记录以来最强的一次高温热浪事件,日最高气温超过35℃以上的热浪天为31天。据估计,这次事件影响到了9个省接近5亿的人口,仅干旱带来的直接经济损失就达到590亿元人民币。

为什么这次热浪事件如此之强?和全球气候变暖有何关系?未来这样的事件发生的可能性有多大?在孙颖等人眼里,这是一个非常有意思的科学问题。

不过,纵然想过气候变化会增加炎热夏季发生的概率,但60倍的概率结果还是让孙颖等人大吃一惊。“我们没有想到概率会增加这么多。”孙颖说,在没有人类活动影响的情况下,像2013年的高温夏天要约270年才发生一次,但在有人类活动影响的情况下,4年~5年就发生一次。

此外,研究显示,中国东部2013年夏季的高温比1955年~1984年的平均值高出了1.1度,其中0.8度是由于气温的长期上升趋势所致,另外的0.3度是由于气温的年际变率引起。

“这0.8度的增温可以归因于人类活动的影响。”团队的一名研究人员向记者表示。

结果来之不易

这是首次对中国东部这样区域尺度的极端高温事件进行归因,并且第一次清楚地表明了人类活动对中国东部地区极端高温事件的影响。

对于孙颖及其团队来说,获得问题的答案并不容易。

孙颖等探讨的问题属于“气候变化检测归因”的科学范畴,20世纪80年代以来,这一直是国际上的热点和焦点问题。

在全球范围内,人类活动影响气候变化已经得到大量的检测结果。然而,对陆地和更小尺度检测和归因的研究却要比全球尺度的研究更困难。而在中国,相关的研究少之又少。

“小尺度范围的检测和归因研究因为变率大很难提取相关的信号。”孙颖说,这些往往会在全球气候模式模拟中被忽略。

要解决这个问题,必然要耗费一番心血。

孙颖等人利用国际上最新一代气候模式的结果,分析了约3万年的气候模式资料,研究模式对中国东部气温模拟的可靠性,以确保可以使用气候模式来对极端事件进行归因分析。

此后,团队成员又研究了人类活动对夏季平均气温的影响,并在此基础上,进一步找出了人类活动对像2013年这样的高温事件发生的可能性的影响。

区域归因需要加大科技支撑

“这是一篇非常棒的研究论文。”《自然—气候变化》的匿名评审专家在评审语中感慨。

另一位评审也表示,其研究数据翔实,研究方法新颖,得到的结果相当有说服力。

相对于全球范围内的气候变化归因研究来说,区域尺度的全球工作更加具有研究意义。而且,这已经成为未来气候变化研究的热点。

“探寻这种区域气候变化以及极端酷暑的成因和预测其未来变化,可以对当地气候变化策略的制定提供重要的科学研究基础。”论文的另外一位作者、国家气候中心主任宋连春表示。

下一步,研究团队将继续致力于不同区域的高温或低温事件、不同区域的强降水事件以及其他极端事件的归因分析以及这些变化和不同原因之间的联系等。

宋连春指出,未来可以根据对升温以及降水事件的归因,来考虑建筑材料的使用以及排水系统规划等现实问题。

不过,在我国,由于区域尺度归因的研究起步较晚,这一领域仍缺乏强有力的科技支撑。宋连春说,这直接影响了国内在这个领域较大成果的取得。

对此,孙颖指出,必须加大相关的科技投入力度,提升我国在气候变化检测归因方面的影响力,深化对东亚地区人为或自然气候变化的机理认识,为我国参与气候变化的相关合作和谈判提供更加科学的基础。(来源:中国科学报)

 
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