氣候數據將在更極端的世界中發揮更大作用

IPCC警告說,極端天氣將會更加頻繁、更加強烈地發生。氣候數據有何幫助?

媒體稱之為氣候行動的警鐘。上個月,政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)的最新報告可能是科學界對氣候變遷影響最強烈的警告,氣候變遷將影響地球上的大多數地區。這似乎幾乎是命中註定的。這IPCC第六次評估報告第一工作小組(WGI)專注於氣候的物理變化,是在從中國到北美的極端事件席捲全球數月之後出台的,當時人們對歐洲巨大的洪水記憶猶新。

「最引人注目的是,我們正在看到氣候變遷在地球所有地區展開,」氣候科學家兼皮埃爾-西蒙拉普拉斯研究所所長羅伯特·沃塔德博士說,「我們現在可以全屏看到它,而且Vautard 博士說:「這讓人們對氣候預測更有信心。」他補充說,在第一份 IPCC 報告發布三十年後,最新的更新也是最大膽的。 「這遠遠超出了全球水準的預測。它提供了未來幾十年將發生的所有主要影響因素的命運的概念,從極端氣候到積雪,再到沿海洪水。它是詳盡的並且被設計為有用的。更重要的是,它更加精確。

IPCC 對極端天氣的看法

IPCC首次在其物理評估報告中專門用一章專門討論氣候變遷中的天氣和氣候極端情況,研究全球氣溫升高與我們經歷更劇烈天氣模式和事件的可能性之間的聯繫。該報告比之前的報告更肯定地警告說,這種可能性增加。氣溫每升高0.5°C,就會引發極端炎熱、強降水和乾旱、熱帶氣旋和海洋熱浪的顯著變化,這些變化可能會更頻繁地發生,並且在許多地區造成更強烈的影響。

地球大部分陸地表面的極端炎熱天氣已經更加嚴重,自 20 世紀 80 年代以來,海洋熱浪的頻率增加了一倍。在過去的四十年裡,與風暴和風暴路線從兩個半球的中緯度地區向兩極轉移相關的降水量也增加了。更強烈的熱帶氣旋也變得更加常見,而西北太平洋的颱風形成的位置比以前更北。

「2012 年,有一份關於極端事件的特別報告,但自那時起科學已經取得了很大進步,」挪威氣象研究所氣候科學家 Rasmus Benestad 博士說。 “根據 2021 年的報告,我們現在可以更加肯定地說,我們所看到的極端現象與全球暖化和大氣中溫室氣體的增加有關。”

報告稱,與全球升溫 1.5°C 相比,預測全球暖化 2°C 的未來事件的可信度更高。專家估計,在氣溫升高幾度的情況下,潮濕的天氣將會變得更加潮濕,導致歐洲、北美和太平洋許多地區的洪水氾濫。 IPCC專家表示,平均而言,整個極地地區、亞洲大部分地區、北歐和北美的降水量將會增加,而更嚴重的乾旱將更頻繁地襲擊非洲、南美洲和南歐地區。

但IPCC也警告說,前所未有的事件會更頻繁地發生,以前從未有過記錄的事件,即使在全球暖化1.5°C的情況下,發生的可能性也更高。

巴塞隆納超級計算中心地球科學部負責人、參與IPCC報告編寫的弗朗西斯科·多布拉斯·雷耶斯博士表示,正是該報告的新措辭引起了全世界的關注。 「人們對與氣候變遷相關的『前所未有』這樣的詞彙非常感興趣,這些變化是過去幾千年從未出現過的。先前的報告已經對我們現在看到的事件的發生發出了警告,我們現在正在預測或至少提供有關未來 20 年及以後可能發生的情況的信息,」Doblas Reyes 博士說。

2021 年大部分時間極端情況將持續嚴重

政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)發布報告時,在經歷了一個極端的夏季之後,就極端事件發生頻率增加發出了警告。除了這份報告之外,世界各地的科學家仍在尋找這些事件的解釋,以及人類活動是否對這些事件的產生有影響。多布拉斯·雷耶斯博士表示,不列顛哥倫比亞今年七月的極端高溫事件尤其重要。 「一方面,它對社會經濟產生了巨大影響;另一方面,這是前所未有的、不可預見的——這告訴我們,除了我們所警告的之外,還有一些難以想像的事件。我們談論的是接近 50°C 的溫度,而模型甚至沒有模擬這種溫度。

「今年夏天發生的事件打破了迄今為止的記錄,」沃塔德博士說。不列顛哥倫比亞熱浪就是一個例子,每 1000 年發生一次。 「我們看到了明顯的升溫趨勢,但我們無法猜測這樣的跳躍;這仍然有可能是偶然發生的,但同時看到一千年一遇的事件確實很有趣。我們的研究(除了政府間氣候變遷專門委員會的報告)表明,如果沒有氣候變化,這將更加特殊,幾乎完全不可能,」沃塔德博士說。

在加拿大和西伯利亞,高溫記錄被打破,導致該地區有史以來最大的野火。歐洲也打破了高溫紀錄,西西里島今年 8 月錄得 48.4°C 的高溫。 「如果我們觀察強降水等區域性極端事件,就會發現,與十年前相比,我們在亞洲、北歐、北美等許多地區都收到了訊號,」沃塔德博士說。 “熱浪和極端炎熱天氣增加,極端寒冷天氣減少。”

今年夏天,除了熱浪之外,另一個事件也登上了新聞頭條。德國、比利時和荷蘭的河流洪水造成的傷亡和廣泛破壞令當局震驚,而強降雨導致倫敦山洪暴發和土耳其泥石流。對於歐洲,貝內斯塔德博士認為,歐洲大陸對降水模式變化的感受最強烈。

更好的極端數據

「人們對理解我們所看到的事物的需求越來越大,」沃塔德博士說。 「我們每天或每週都會聽到出現問題的消息,因此弄清楚氣候變遷是否導致了這些事件非常重要。這就是科學發揮作用並研究數據、模型和事實的地方。

「全球氣候模型 (GCM) 已經得到改進,現在新一代的區域模型可以提供更詳細的預測,」沃塔德博士說。 “觀察也有所改善——我們擁有更多的數據集,並且我們更多地了解數據集是否可以用於估計長期趨勢,因為我們無法直接解釋我們看到的變化。”沃塔德博士表示,就今年夏天發生在有限地區的歐洲洪水而言,我們需要在更大範圍內了解這些洪水。

「這些高影響事件發生的速度可能快於我們能夠適應的速度,」多布拉斯·雷耶斯博士說。 「我們需要工具來獲取有關我們尚未觀察到的不可預見事件的資訊。我們需要更好的模型來回答社會現在提出的問題。但我們應對未來極端事件的能力取決於社會獲取並了解如何使用氣候數據。多布拉斯·雷耶斯將氣候服務定義為更接近社會的氣候科學的一個分支,在彌合科學家和政​​策制定者之間、現有數據與緩解和適應計劃之間的差距方面發揮著關鍵作用。

行動需要資訊

了解氣候變遷中的極端事件是哥白尼氣候變遷服務 (C3S) 工作的一部分。 「氣候數據對於了解極端事件和氣候變遷影響的現有和未來風險至關重要,」C3S 副主任 Samantha Burgess 博士說。 「C3S 提供的數據與 IPCC 報告中氣候預測的數據相同,因此如果政策制定者或企業對氣候變遷現在或將來將如何影響他們感興趣,他們可以直接與我們聯繫。我們還提供非常有用的支援服務,可以幫助個人用戶和開發不同部門應用程式的豐富經驗了解未來氣候變遷與健康、能源、保險、農業等之間的聯繫,」Burgess 博士解釋道。

C3S 數據可用於評估未來河流將出現極端洪水。該部門開發的服務範例可以幫助改善洪水預警策略以及防洪結構的空間規劃和投資。這些數據支持一系列高影響天氣事件、有關損害和損失的公共數據、極端降雨預測和模擬以及脆弱性模型,可以幫助當局和工程師規劃並保護基礎設施免受極端影響。 「為了更好地為未來的極端事件做好準備,企業和社會需要了解他們現有的風險以及對不同類型天氣和氣候事件的影響,」伯吉斯博士說。 “一旦對現有風險有深入的了解,就可以採取適應和緩解行動,以增強對未來極端事件風險的抵禦能力。”

專家們一致認為,如果我們想要對特定地點的未來進行更精確的預測,就需要對氣候模型和服務進行更多投資。 「我們現在取得了良好的成果,但這還不足以提供我們正在尋求的答案,尤其是在極端情況下,」貝內斯塔德博士說,他表示科學和政策需要更好地結合。 “如果政策制定者和科學家更多地談論,將會帶來巨大的好處,因為前者可能不知道我們能提供什麼以及如何以正確的方式使用它。”多布拉斯·雷耶斯博士也同意科學家需要更多地站到前面。 “他們必須做好準備,不僅提供我們從氣候研究中了解到的信息,還提供我們仍然不知道和需要關注的信息。”