目前的熱浪已經(jīng)成為一個全球性問題。有研究表明,到2040年,在2003年熱浪中記錄的極端溫度將會變成正常的夏季溫度。
南方周末特約撰稿 祝葉華
2018年7月,瑞典當(dāng)局呼吁國際援助,以幫助他們應(yīng)對席卷全國的野火蔓延。在此之前的幾個月,瑞典沒有下雨,而接下來幾周氣溫的飆升,讓這個北歐國家的森林變成了火藥桶。
從目前全球情況看,瑞典的“火爆”命運并非特例。在世界上的大部分地區(qū),強(qiáng)烈而持久的熱浪已經(jīng)引發(fā)了一定規(guī)模的破壞:北美、北歐和非洲已經(jīng)在破紀(jì)錄的氣溫中遭受了巨大的沖擊。在非洲,今年夏季位于撒哈拉沙漠的阿爾及利亞的一個氣象站記錄的溫度為51.3℃。在日本的某些地區(qū),這個夏天的最高氣溫已經(jīng)超過了40℃。在美國加州,為了應(yīng)對高溫天氣,增加了空調(diào)設(shè)備的使用,引發(fā)了電力的短缺。而在英國,炎熱的天氣“融化”了格拉斯哥科學(xué)中心的屋頂。在印度、巴基斯坦和其他南部地區(qū),熱并不是一個大問題,但是在氣候變化問題上,極端天氣現(xiàn)在變得更為普遍和強(qiáng)烈。就在2018年的7月,澳大利亞悉尼的氣溫上升到24.7℃,這是令人震驚的,因為對于地處南半球的悉尼,此時正值冬季。
目前的熱浪絕不是一個狹隘的問題,更不是一個地方性問題,它顯然已經(jīng)成為一個全球性問題。氣候?qū)W家表示,他們對今年夏天到目前為止觀察到的極端情況并不感到驚訝,因為這種情況已經(jīng)被警告了很多年,但他們對這些極端事件的嚴(yán)重性和數(shù)量仍然感到吃驚,并對熱浪引發(fā)的混亂感到頭疼。
飛機(jī)“瘦身”
我們聽過因為雨雪和大霧天氣導(dǎo)致的飛機(jī)航班延誤,但因為熱浪而導(dǎo)致的飛機(jī)無法起飛聽起來卻是新鮮事。
隨著地球氣候在未來半個世紀(jì)里1~3℃的升溫預(yù)期,熱浪將更頻繁地襲擊地球。其中一些熱浪將會襲擊跑道較短的機(jī)場。在華盛頓的里根國家機(jī)場、紐約的拉瓜迪亞機(jī)場和迪拜國際機(jī)場等,真正的麻煩將出現(xiàn)在熱浪來襲期間。
為了讓飛機(jī)順利起飛,在高溫天氣下,減少座位數(shù)可能會解決一時之需。隨著溫度的上升,空氣變得稀薄,這使得機(jī)翼在起飛時試圖產(chǎn)生足夠的升力變得更加困難。擺脫一些重量(例如,攜帶更少的乘客或更少的貨物)會使飛機(jī)更容易在空中飛行。未來,約有10%~30%的航班會在一天中最熱的時候起飛,所以飛機(jī)“瘦身”在所難免。
2017年,哥倫比亞大學(xué)的研究人員曾在《氣候變化》(Climatic Change)上發(fā)文稱,他們觀察了波音737-800、空客A320、波音787-8、波音777-300和空客A380五種常見的商用飛機(jī)模型,并根據(jù)27種不同的全球氣候模型的預(yù)測溫度,計算出它們在全球19個機(jī)場的起飛會受到何種影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),航班開始出現(xiàn)問題的溫度取決于飛機(jī)的類型以及機(jī)場的海拔和跑道長度。更高的海拔意味著空氣更稀薄,更短的跑道意味著飛機(jī)需要更短的距離來提高起飛的速度。不僅如此,長途飛行將會特別容易受到攻擊,因為它們必須攜帶滿滿的燃料。所以在一天最熱的時候選擇起飛的航班,例如從迪拜等炎熱城市起飛,就不得不減少座位。熱浪會加大飛行成本,讓機(jī)票更貴,這種情況在未來幾年將變得非常普遍。
可怕的濕球
“鋤禾日當(dāng)午,汗滴禾下土。”汗水總是與農(nóng)作物的收獲綁定在一起。不過有研究表明,超過一定的溫度和濕度閾值,一個人就無法在長時間不受保護(hù)的開放環(huán)境中工作,但農(nóng)耕季節(jié),農(nóng)民卻必須這樣做。2018年7月,麻省理工學(xué)院的一個研究小組在《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)文表示,除非采取極端措施限制氣候變化的排放,否則中國人口最多、農(nóng)業(yè)最重要的華北平原可能會反復(fù)面臨熱浪的襲擊。這項研究選擇了波斯灣地區(qū)、南亞地區(qū)和中國的華北平原為研究對象,三個地區(qū)潛在的熱浪威脅都在增加。華北地區(qū)的響應(yīng)程度比其他兩個區(qū)域的響應(yīng)要大得多。而之所以選擇這三個區(qū)域,是因為過去的記錄表明,這些地區(qū)的溫度和濕度的綜合水平比其他任何陸地都要高。
在針對波斯灣的研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些更高的極端溫度,但這些都被限制在海灣地區(qū)的水域中,而不是在陸地上??扇A北平原是人們居住、生活的地方。在中國,自1970年以來,熱浪已經(jīng)變得強(qiáng)烈和頻繁,而在過去的15年里尤其如此。在相對干燥、肥沃的華北平原地區(qū),隨著氣候的變化,不斷上升的溫度直接影響了農(nóng)業(yè)的灌溉模式,密集的灌溉會使更多的水分蒸發(fā),導(dǎo)致空氣中的濕度比其他地方更高,熱浪風(fēng)險會顯著增加。
科學(xué)家用“濕球”溫度將濕度考慮在內(nèi),為潛在的健康影響提供了更好的衡量標(biāo)準(zhǔn)。如果濕球溫度超過35℃,汗水將不再是人體有效的冷卻機(jī)制,身體會很快過熱,導(dǎo)致死亡。文章指出,一個健康的成年人可能無法在“濕球”溫度為35℃的戶外存活超過6個小時。此外,研究人員還對這三個地區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的氣候模型模擬分析,選出了能夠很好匹配過去時期實際觀察條件的模型,并利用這些模型來預(yù)測未來30年的氣候情況。結(jié)果顯示,灌溉加劇了氣候變化的影響,可能會導(dǎo)致在2070年至2100年的華北地區(qū)不適宜居住。
不過對于這一觀點,科學(xué)界也存在不同聲音,有部分專家認(rèn)為,這一結(jié)論的得出沒有充分考慮中國的減排行動,同時預(yù)測模型的選擇也相對單一,綜合效應(yīng)比單獨的灌溉或氣候變化的影響要大得多,所以這需要進(jìn)一步的研究。
失控的野火
炎熱和干燥的天氣也使森林更加易燃。在德國,柏林南部的居民在夏季的某天醒來時看到了地平線上的煙霧,這一事件在世界上也會變得更加普遍。例如,在經(jīng)過1個月的創(chuàng)紀(jì)錄和接近創(chuàng)紀(jì)錄的高溫天氣后,希臘的一個社區(qū)在7月23日被大火襲擊,造成至少80人死亡;7月26日,美國加州北部的一場大火迫使雷丁市部分地區(qū)的居民緊急撤離。
盡管氣候科學(xué)家不愿將任何一種特定的火災(zāi)與氣候變化聯(lián)系起來,但有大量的科學(xué)證據(jù)表明,溫室氣體的增加至少會加劇森林火災(zāi)的發(fā)生頻率。世界氣象組織就此發(fā)布了一份新的聲明,強(qiáng)調(diào)全球變暖與森林大火之間存在某種聯(lián)系,高溫正在使森林“干涸”,讓森林更容易被灼傷。在火災(zāi)附近,煙霧是一種健康風(fēng)險因子,它含有有害氣體和小顆粒的混合物,會刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)。煙霧暴露和吸入會造成從眼睛和呼吸道刺激到更嚴(yán)重的疾病,包括肺功能減退、支氣管炎、哮喘和過早死亡。
不僅如此,越來越嚴(yán)重的熱浪不僅僅局限于陸地上。遍布全球的海洋熱浪也可能會給人帶來更為深重的傷害。2017年發(fā)生的一場重大的海洋熱浪襲擊了澳大利亞海岸。它摧毀了大片的大堡礁。2018年8月《自然》(Nature)發(fā)表的一項研究稱,全球變暖可能會導(dǎo)致“海洋熱浪”(即海洋表面長時間的反常高溫)的發(fā)生頻次更高、襲擊范圍更廣、強(qiáng)度更大。文章中顯示,在1982年至2016年期間,海洋熱浪天數(shù)增加了一倍。法國、瑞士等國的研究人員引用了1982年到2016年的全球日均海表溫度數(shù)據(jù),以及1861年到2100年期間的12個全球地球系統(tǒng)模型,說明全球氣候持續(xù)變暖將導(dǎo)致海洋熱浪的出現(xiàn)更頻繁、范圍更廣、強(qiáng)度更大、持續(xù)時間更久。
全球變暖的后果
全球變暖是否會引發(fā)或者加劇熱浪,科學(xué)家一直以來都沒有進(jìn)行定量的研究。不過在此之前,早就有種種跡象和研究表明,全球變暖與熱浪有密切關(guān)系。
2017年,斯坦福大學(xué)的氣候科學(xué)家諾亞迪夫博夫(Noah Diffenbaugh)在《美國國家科學(xué)院刊》(PNAS)上發(fā)表了一項研究,稱在全球范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了氣候變化的特征。研究人員通過可靠的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),氣候變化增加了世界上超過80%的地表區(qū)域破紀(jì)錄的高溫。如果碳排放沒有減少,情況將會變得更糟。事實上,由于人為活動導(dǎo)致的氣溫升高,已經(jīng)使熱浪變得更加頻繁,而這正是過去發(fā)生的情況。據(jù)估計,到2040年,在2003年熱浪中記錄的極端溫度將會變成正常的夏季溫度。到那時,襲擊很多地區(qū)的熱浪將會變得更頻繁,更強(qiáng)烈,持續(xù)時間更長。2018年5月,NOAA也在《天氣與極端氣候》(Weather and Climate Extremes)上發(fā)表的一項研究中稱,如果沒有溫室氣體濃度的急劇增加,2016年影響北極的“異常高溫”是不可能發(fā)生的。因此他們認(rèn)為,北極的變暖和冰川的融化很可能與由人類活動引起的溫室氣體的積聚密切相關(guān)。
而在最近,部分科學(xué)家指出攪動全球天氣變化的罪魁禍?zhǔn)走€包括另一個關(guān)鍵因素:急流。急流就像環(huán)繞北半球的高速公路,它的行為是不規(guī)律的,像醉酒的人一樣蜿蜒曲折,這種波浪狀的射流模式導(dǎo)致了所有的瘋狂天氣。此前有科學(xué)家證實這種類型的天氣模式與北極地區(qū)的變暖有關(guān)。當(dāng)從中緯度到北極的熱到冷的溫度梯度下降時,急流會減緩或分裂,使其前進(jìn)形式更趨于環(huán)形,因此給某些地區(qū)帶來持續(xù)的極端干熱,并給其他地區(qū)帶來強(qiáng)降雨。
由此看來熱浪天氣并非是孤立事件,他們往往與干旱和洪水相伴相生。位于英國雷丁市的歐洲中期天氣預(yù)報中心(ECMWF)正準(zhǔn)備在2020年之前試行一個歸因問題的項目,該計劃旨在將諸如熱浪或洪水等極端事件歸因于人類引起的氣候變化上。