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2020年7月10日   |   by admin

  来源:原理  

  我们对“热浪”这个词或许并不陌生。热浪(heatwave)是一种极端气温事件,一般来说,当极端的高温持续三天以上,就会称为热浪。它时有发生,对农业、经济等各个方面都会产生巨大影响,其破坏力也不容小觑。2009年,澳大利亚破纪录的热浪事件导致374人死亡。就在半年前,极端温度再次出现,引发了澳大利亚史无前例的丛林火灾季。

  近日,一项发表在《自然·通讯》上的新研究首次对全球范围内的区域性热浪进行了评估。研究发现,自1950年以来,热浪的持续时间变长,发生得也更为频繁。更令人担忧的是,这种趋势已经在加速。

  热浪包括许多特性,比如强度、频率、时长、时机以及空间幅度。新研究利用不同观测数据库进行分析后发现,自1950年以来,几乎在全球所有地区,热浪的发生频率都有显著提高。例如,从1950年开始,平均每十年,澳大利亚南部的热浪就会增加一天。然而,其他地区的增速还要快得多。地中海地区每十年增加的热浪天数约为2.5天,而自1950年以来,亚马孙地区每十年就会多经历5.5天的热浪。全球平均而言,每十年热浪就会增加2天。

季节性热浪天数的趋势(a&b)以及最长热浪的长度趋势(c&d)。左图来自准全球观测数据库HadGHCND在1950年-2014年的数据,右图来自全球观测数据库Berkeley Earth在1950年-2014年的数据。

  新的研究还涉及了一个新的指标,被称为累积热量(cumulative heat)。在某次热浪事件中的一天里,记录的温度一定会超过设定的热浪“阈值”,而高出的温度就可以被定义为额外热量(extra heat)。比如,某地的热浪阈值在30℃,当实际温度达到35℃时,额外热量就是5℃。

  累积热量是指在热浪事件的所有时间里,超过阈值的温度总和。同样是在阈值为30℃的情况下,如果热浪一共持续了三天,而每天的温度都达到35℃,那么该事件的累积热量就是15℃。累积热量能够衡量热浪事件总共带来的额外热量,从而为热浪事件的影响提供更多信息。这一新的视角也呈现出令人大开眼界的结果。

  同样自20世纪50年代以来,几乎在所有地区,热浪产生的额外热量都有显著增加。在澳大利亚北部和南部,热浪产生的额外热量每十年会增加2-3℃。其他一些地区的情况类似,比如北美西部、亚马孙,全球平均水平同样如此。但是,阿拉斯加、巴西和西亚,每十年的累积热量增加达到了4-5℃。而且,对于世界上绝大多数国家来说,最糟糕的事件发生在21世纪,也就是过去的20年里。

最高的季节性累积热量温度(a)与其发生的年份(b)。

  研究同时对热浪的变化进行了研究,发现在这70年间,热浪趋势不仅在增长,它还在加速。

  有趣的是,在研究中还发现了一个“不寻常”的现象。从数字上看,自1950年以来,热浪的平均强度好像几乎没有发生变化。但经过仔细的数据分析,这个结果并不能让人松口气。这并不是因为气候变化停止了,也不是因为热浪没有让地球变暖,这只是一个“数学”的结果。

热浪平均强度的趋势(e&f)以及累积强度的趋势(g&h)。左图来自准全球观测数据库HadGHCND在1950年-2014年的数据,右图来自全球观测数据库Berkeley Earth在1950年-2014年的数据。

  我们经历了更多热浪事件,热浪发生的时间也变得越来越长,因此在数学上,有更多的天数来分摊热浪的强度,从而在平均值上造成了“假象”。但累积热量的变化是无法否认的,几乎所有地区都出现了额外热量,这无疑会对我们的健康、基础设施以及生态系统造成不利的影响。

  虽然热浪的破坏性影响是显而易见的,先前的研究已经评估了区域热浪的趋势,但热浪的全球变化一直难以衡量。新研究缩小了鸿沟并清楚地表明,在全球各个地区,热浪正在急剧地变化,它们不断增强,更为频繁地发生,并以越来越快的速度产生更多的热量。

  无论热浪变化的快慢,基础设施较薄弱的国家似乎都将不可避免地遭受极端高温的冲击。气候科学家早就预测,热浪的变化会是全球变暖的一个明显迹象。研究的第一作者Perkins-Kirkpatrick认为,这项研究其实带来了最新的证据,再一次说明,我们应该采取紧急行动,防止全球变暖的最坏后果。

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