全球气候之变｜人类活动影响极端天气频次，气候变化已可感知

【编者按】

新冠疫情之外，另一场对人类影响更为深远、严重的危机——气候危机正在进一步恶化。今年夏天北美的持续高温、西欧和东亚的暴雨洪水，西伯利亚、东地中海沿岸的森林大火都只是未来的预演。

在全球升温的背景下，未来极端天气会发展成什么样子？我们该做些什么来迎接这一变化？即日起，澎湃新闻（www.thepaper.cn）将刊发系列报道试图寻找问题的答案。

当泰晤士河的洪水不断地上涨，慢慢逼近牛津大学教授迈尔斯·艾伦（Myles Allen）位于英国牛津南部的家时，他正在思考是否能找出气候变化影响了门外洪水的证据。

那是2003年的1月，泰晤士河流域经历了几十年来最大的降雨量，收音机里传出的一个声音告诉艾伦：他的想法是不可能的——英国气象局的代表在节目中表示，全球变暖可能会使洪水事件更加频繁发生，但要确定它对任何个别事件的确切影响都是“遥不可及”的。

但是艾伦却不这么认为。

“我当时在想：我们该怎么办？作为一个科学家，如何用量化的方法来计算出因气候变化而导致特定事件发生的风险程度。”18年后，艾伦回忆起这段经历时对澎湃新闻（www.thepaper.cn）说道。

艾伦教授是全球顶尖的地球系统科学学者，也是气候问题的专家，曾在联合国政府间气候变化专门委员会 （IPCC） 任职，是2001年第三份、2013年第五份气候报告中“气候变化检测和原因归因”的主要作者；2007年第四份报告中“全球气候预测”的评论编辑。

8月9日，作为全世界最权威的气候研究组织，IPCC发布了对气候问题具有里程碑意义的第六份评估报告，报告中以严厉的态度指出全球气候变暖已接近失控，最快在未来10年内就有可能突破升温1.5度——这一《巴黎气候协定》设下的警戒线。

这份报告中第一次明确指出，根据越来越多“极端天气事件归因”（Extreme Weather Attribution）的研究证据，人类活动导致的温室气体排放，需要为气候变化及其日益频繁发生的极端天气事件负责。

这份报告回应了人们的疑问：近年来全球各地各种极端天气越来越频繁出现，气候变化是罪魁祸首吗？气候变化是否增加了极端天气发生的可能性？是否使它变得更糟？

为了找寻和理解气候变化和极端天气之间的关联，澎湃新闻近日对极端天气归因科学的创始人之一艾伦教授进行了专访。虽然要准确描述两者之间的关系仍然需要谨慎，但越来越清楚的“轨迹”已经显示——气候变化是导致极端天气背后的重要因素。而且毫无疑问的是，这种影响未来只会更加强烈。

俄罗斯西伯利亚森林保护局的飞机在被烧毁的森林上空的阴影

“不可能”的研究

当洪水慢慢逼近艾伦家的时候，他起草了一篇后来发表在《自然》杂志上的评论《气候变化的责任》。他写道，“将极端天气事件归咎于气候变化也许并非总是不可能的ーー然而鉴于我们目前对气候系统的了解状况，可能还难以做到。如果研究人员能够取得突破性进展，科学可能可以将极端天气与气候变化联系起来。”

18年后，在被问及当年的洪水对自己的启发时，艾伦教授向澎湃新闻解释道：“当时我研究气候变化已经7年多了。IPCC的报告已经指出，过去半个世纪全球气候变暖是由于温室气体浓度的增加。但是当我们讨论某个具体的极端天气事件时，这样的陈述不是很有用。因为气候系统中所有的事情都是有联系的，这并不能说明什么。我认为对的方法和问题是：不是问气候变化是否导致了这一事件，而是问它可能在多大程度上影响了这一事件发生的风险？”

当时，大部分科学家的工作都集中在调查人类活动和气候要素（如温度和降水）的长期变化之间的关系。2004年，一部名为《后天》的灾难电影描述了气候变化引发的极端天气对全世界带来的毁灭性打击，以一种极端戏剧性的手法让世人开始关注这一问题。

艾伦教授在参加一个提醒民众重视气候变化的活动上

就在那一年，艾伦和牛津大学的同事彼得·斯托特（Peter Scott）、戴西·斯通（Daithi Stone）共同在《自然》杂志上发表了一篇论文。该论文表明，人类引起的气候变化很可能会使类似于2003年欧洲发生的罕见高温天气（造成超过7万人死亡）的风险增加一倍以上。

这篇文章被认为是世界上第一份极端天气事件归因研究——即探讨极端天气与气候变化之间的科学关联，从而开始了把极端天气的归因从科学上的不可能转变为一个新兴的研究领域。

此后18年里，归因科学开始逐步生根发芽。气候学家研究了全球各地的多种天气事件，包括极端高温、强降雨和洪水、热带气旋和干旱。艾伦当时的直觉是正确的，极端事件的归因不仅是可能的，而且成为了气候科学中发展最迅速的一个前沿领域。

接受澎湃新闻采访的多位科学家都表示，虽然今天科学界仍然普遍认为，不能把个别的天气现象仅仅归咎于气候变化。暴风雨、火灾、干旱和其他天气事件往往受到各种复杂因素的同时作用，但是越来越多的证据已经毫无疑问地表明：气候变化正在使极端天气变得更加频繁和强烈，如果没有气候变化，一些极端天气几乎不可能发生。

2020年8月17日在加利福尼亚州死亡谷的游客中心读取创纪录的温度时，将一瓶冰放在头上。

紧密的联系

科学家是如何找寻出气候变化与极端天气事件关联的？

艾伦向澎湃新闻解释，当极端天气发生时，科学家们使用气候模型模拟一套真实世界的气候环境，而另一套模型则构建了一个没有人类活动产生温室气体的气候环境。通过对两套模型的模拟测算，科学家就可以分析出气候变化对于极端天气产生几率的贡献。在研究中，科学家通常将重点放在极不寻常甚至前所未有的极端天气事件上，因为在这些事件中，人为造成的气候变化的影响，而不是自然气候变化的影响，可能更为明显。

比如说，一项近期的研究显示，过去两个月来北美中西部发生的持续高温天气是如此的“极端”：温哥华东北方向约260公里处的莱顿镇（ Lytton）测得加拿大有记录以来最高温——49.6摄氏度。短短几天内，该镇几乎完全毁于一场高温引起的大火中。在不列颠哥伦比亚省，一周内报告了700多起高温意外死亡事件。以至于排除人为气候变化影响的模型显示，这样的天气直到2100年都不会发生。

目前归因科学的可靠性有多高？哪一种类型的极端天气受气候变化影响最大？

2016年，美国国家科学院召集了一个由气候学家和统计学家组成的独立专家小组，对天气事件归因的有效性进行评估。结论是：归因科学在分析与温度相关的极端事件方面的置信水平是最高的，其中对极端高温和寒冷天气的分析最令人信服，其次是水文干旱和强降水，而对强对流风暴和温带气旋的预测置信水平最低。

希腊雅典北部郊区野火肆虐，当地人带着他们的动物撤离该地区。

“置信水平较低与模型表达极端事件形成过程的能力有关。虽然气候模型通常可以可靠地表现较大区域温度的变化和可变性，但当遇到强对流风暴天气（短时强降雨、龙卷风）等其它类型气候事件时，气候模型的作用可能就有些捉襟见肘。因为它不具备解析此类气候事件形成过程的空间分辨率和时间分辨率。”艾伦向澎湃新闻解释道。

18年来，极端天气现象究竟发生了怎样的变化？

荷兰皇家气象研究所气候科学家、世界气象归因倡议（WWA）的联合领导人基尔特·范·奥尔登伯格（Geert Jan van Oldenborgh）告诉澎湃新闻，由于地球变暖，极端天气与气候变化的联系正变得越来越紧密。

“二十年前，全球变暖只有在年全球平均温度中才能看得出来。现在，我们看到局部的极端天气性质发生了明显的变化。例如，高温天比以前更热，即使没有温度计，你走到室外能感觉到不同。农民们抱怨夏天雨下得更大了，冰雪少了等等。气候变化的影响不再是抽象的，而是非常具体的。这些联系在科学上也更容易证明，因为它们是如此的强大。”奥尔登伯格说道。

英国气候研究数据网站Carbon Brief对截止到2020年全球科学家发表的350多篇经过同行评审的归因研究论文分析显示，越来越多的证据表明，人类活动正在增加某些类型的极端天气的风险，特别是那些与高温有关的极端天气。

在上述研究中的405个极端天气事件和趋势中，有70% 被认为因为人为造成的气候变化而变得更严重或更有可能发生。9% 被认为因为气候变化而变得不太可能或不太严重；其余21% 的事件和趋势没有显示出明显的受到人类影响或无法确定。

其中对全世界极端高温天气进行的122项归因研究中，92% 发现气候变化使事件更严重或更有可能发生；在81项关于降雨或洪水的研究中，58%发现气候变化使事件更严重或更有可能发生；在69项干旱事件中，这一比例是65% 。

艾伦表示，随着科学的不断发展，归因科学评估极端天气事件与气候变化相关程度的能力在提高，科学上的不确定性仍然存在，而且目前仍然无法对所有极端天气事件做出有力的归因陈述。 但是，极端天气事件在全球范围内发生的频率和强度都在明显增加。

“对于一些极端事件（包括长时间大范围的温度相关事件）的风险在多大程度上受到气候变化的影响，我们越来越有可能得出有力的结论。这些信息对于减缓和适应气候变化将会产生重要影响，甚至帮助重塑一个国家和全世界的气候适应政策。也许更直接的是，这个年轻的研究领域可以以一种长期预测未来不能做到的方式吸引公众的注意力。”艾伦说道。

归因的启示

我们该如何看待气候变化对极端天气的影响？未来极端天气会有怎样的特点？

艾伦认为，一方面，人们没有意识到世界正在非常迅速地变暖，更多人没有意识到的是，大部分的升温变化都集中在最近的30到40年里。这个快速变暖的趋势正在极端天气中快速体现，这种强度的升温趋势还会继续下去，并且会继续加快。

他说道，“夏天会看到更多的高温天气和更强烈的降水；上一次我们在英国有非常寒冷积雪的冬天是在1963年。从那时起，冬天下雪不会超过一个星期。我认为这种极寒的冬天再次在英国发生的可能性已经大幅下降了。在其他国家可能也是如此。”艾伦说。（记者注：8月4日，中国气象局气候变化中心发布的《中国气候变化蓝皮书（2021）》指出：1961～2020年，中国极端强降水事件呈增多趋势，极端低温事件减少，极端高温事件自20世纪90年代中期以来明显增多。）

“自工业化时代以来上升的1.2摄氏度花了大约150年左右，但是同样的变化不会再耗时150年，只要30年，我们就可能会看到同样的变化。”艾伦说。

我们该如何适应新的气候常态？

艾伦表示，所有国家都需要做好准备适应更极端的天气。“我们的城市是为上个世纪的气候而设计的。我们对风险的估计是不足的，而气候在快速变化。”他说。

“人们喜欢把气候变化说成是一个非常复杂的问题，但并不是这样。最终它只是需要花钱（解决），而且其实不用花很多。把二氧化碳排放到大气中是非常便宜的，但是我们必须停止这样做。”艾伦说。

他继续说道，“200年前，在英国把污水排到街上是很便宜的。我们没有城市污水处理系统，结果人们经常死于肝炎。但是在50年内，人们改变了观念。因为这种做法会杀人。所以我认为我们必须改变思维方式，人们需要认识到不能把大气层当作垃圾场，把二氧化碳放到大气中是别人的问题，我们必须找到替代品，而替代品就在那里。”

“我想一个非常重要，非常简单的问题是，如果我们愿意，我们可以在一代人的时间内阻止全球变暖。我坚信我们可以做到。” 艾伦说。