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欧亿平台,我们所知道的气候变化与飓风的联系

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德克萨斯州刚刚从哈维飓风造成的破坏中恢复过来,美国东南部正在为即将到来的厄尔玛飓风做准备,人们自然会问:人为造成的气候变化可能在这一切中扮演什么角色?
 
科学家们一直非常愿意就这个问题发表意见,但对于他们应该从中获取的数据,他们往往持有不同的观点,这有时会导致更多的困惑,而不是启迪。部分问题在于至少有两种根本不同的方法来解决这个问题,它们反映了不同的哲学方法。
 
第一种方法是解释工作中的简单物理过程以及它们可能扮演的角色。有一些无可争辩的联系,我们可以立即谈论,因为它们已经被普遍审查,而不是针对任何特定的风暴。
 
例如,即使我们能说什么,我们可以得出结论,海平面上升造成了沿海洪水与最近主要飓风:近一个脚在炮台公园在纽约在2012年的超级风暴和桑迪约半脚的飓风哈维。在纽约市和新泽西州海岸附近,海平面上升了1英尺(约合2米),看起来并不高,但却极有可能引发14英尺(约合3米)的沙尘般的风暴潮,并导致25平方英里(约合10平方公里)的额外洪水,以及数十亿美元的额外损失。
 
这些风暴的强度越来越大怎么办?在这方面,科学也是相当有说服力的。
 
不管我们是否会看到更多的热带风暴(这是科学界继续研究的问题),我们都知道最强的风暴正在变得越来越强,每升高1摄氏度,风速就会以大约每秒8米的速度增加。因此,记录在案的全球、北半球、南半球、太平洋以及现在的Irma在大西洋上的最强飓风(以持续风速衡量)都是在过去两年中观测到的,这不太可能是巧合。
 
更强的风暴不仅意味着破坏性更强的风,还意味着更大的风暴潮,增加海平面上升对沿海洪灾的影响。
 
此外,海洋表面变暖意味着大气中有更多的水分。克劳修斯-克拉珀龙方程(Clausius-Clapeyron equation)是大气热力学的一条基本定律,它表明海面温度(SST)每升高1摄氏度,空气中的水分就增加约7%。全球海表温度现在已经上升了差不多一个摄氏度,因此,海表温度比正常值高出几度的情况现在更加普遍。异常温暖的海温导致了2011年的哈维飓风和艾琳飓风的泛滥。
 
其他联系则更为微妙。造成与哈维和艾琳有关的创纪录洪水的部分原因是风暴移动缓慢,这使得德克萨斯州东部和新英格兰地区的降雨得以持续。这些风暴的缓慢移动受到了美国南部高压亚热带扩张区域和向北移动的急流的支持,这是气候模型模拟所预测的人为气候变化的结果。还有一些初步的证据表明,北极的变暖可能有利于中纬度气候系统的停滞,尽管这是科学的前沿,仍在研究中。
 
第二种方法理解人类活动之间的联系和极端天气涉及一种气候的“犯罪现场调查”运行模拟的气候模型都没有人为的温室气体增加的影响,试图发现一种趋势的事件和属性问题在一定程度上增加。就在十年前,气候科学家还有一句格言:“你不能把任何一个极端事件归咎于全球变暖。”
 
然而,当政客和记者开始重复这句话的时候,科学已经向前发展了,所以我们现在可以从概率的角度来分析单个事件。例如,如果一名使用类固醇的棒球运动员打出的全垒打增加了20%,我们不能将某一特定的全垒打归因于类固醇。但是我们可以说类固醇使它发生的可能性增加了20%对于这里讨论的一些物理过程,我们可以把大气中不断增加的二氧化碳看作是风暴的类固醇。科学家现在定期评估全球变暖对极端事件的影响。尽管这些研究使用了多种方法,但它们都考虑了两个世界:一个是人类造成温室气体增加并导致全球变暖的当今世界,另一个是没有温室气体导致的当前全球变暖水平的世界。大多数人使用复杂的计算机模型,但有些人只是简单地将今天的情况与多年前的情况进行比较,当时的温室气体水平较低。一些评估概率的变化,另一些评估强度的变化,这有时会使比较结果变得困难。另一个缺点是,对全球变暖对特定事件的影响进行严格的科学评估需要几个月的时间才能确定——尽管一些研究小组正试图解决这个缺点。
 
这些方法并非互不相容或相互排斥——事实上,从哲学的观点来看,它们是互补的。简单的物理推理可能会遗漏一些微妙的复杂性和“反馈”。例如,虽然克劳修斯-克拉珀龙方程表明,海表温度每升高1摄氏度,空气中的湿度就会增加7%左右,但这忽略了其他一些可能的放大因素。更多的湿气意味着更多的潜在热量,一个潜在的更强的风暴,有更多的对流和更强的上升气流,导致更多的降雨。
 
同时,归因方法依赖气候模型的能力来解决所有的物理过程,可能联系气候变化和极端天气事件,其中一些可能相当微妙,可能不是完全捕捉到一代模型(例如,大气的物理链接改变人们的行为,北极海冰减少,或动态植被的作用在调节土壤水分和干旱)。在这种情况下,一个消极的结果。,未能将某一特定事件“归因于”气候变化的影响,可能仅仅反映了该方法的不足,而非缺乏实际的物理联系。
 
我们需要使用工具箱中的所有工具来解决这些科学问题。然而,得出这样的结论是轻率的:我们必须等到正式的探测和归属研究的结果出来之后,才能对气候变化对飓风正在发生的影响发表任何看法。基于物理学,我们知道很多东西,我们应该清楚而迅速地陈述这些东西,因为它们可以提供洞见,帮助指导人们开始恢复和规划未来。


 

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