未來(lái)中國(guó)夏季極端高溫出現(xiàn)概率大大增加

目前，北京市氣象臺(tái)繼續(xù)發(fā)布高溫黃色預(yù)警，8月3日至5日，北京大部分地區(qū)最高氣溫將達(dá)35℃以上。在夏日熱浪不斷侵襲中國(guó)內(nèi)陸的同時(shí)，美國(guó)麻省理工學(xué)院(M.I.T。)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)于7月31日在《自然-通訊》(Nature Communications)雜志發(fā)表了一篇論文，將華北平原地區(qū)未來(lái)幾十年將面臨的熱浪侵襲風(fēng)險(xiǎn)推上了新高度。

資料圖：高溫天氣。中新社記者 于海洋 攝

論文指出，到本世紀(jì)末，因氣候變化和農(nóng)田灌溉等因素的影響，華北平原地區(qū)將成為頻繁遭受熱浪侵襲的重災(zāi)區(qū)，甚至可能因此影響從事室外勞動(dòng)的勞動(dòng)者的生命安全。到那時(shí)，如今生活著近4億人的華北平原將不再宜居。

麻省理工學(xué)院水文與氣候?qū)＜褽lfatih Eltahir是該研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者，他在接受英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》采訪時(shí)稱，“這一地區(qū)(中國(guó)華北平原地區(qū))將在未來(lái)成為遭受致命熱浪侵襲的最熱門(mén)地區(qū)。”

華北平原占地30萬(wàn)平方千米，依據(jù)《中國(guó)資源科學(xué)百科全書(shū)》介紹，該地區(qū)大部分屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，冬、春季少雨干旱，夏季多雨濕潤(rùn)，適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但該地區(qū)旱澇災(zāi)害頻繁，尤以旱災(zāi)最為突出。因降水不夠充沛，使得華北地區(qū)成為重要的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。

以往，有許多研究探討了城市人口密度較大、汽車保有量高等因素引發(fā)的城市熱島效應(yīng)，在城市遭受熱浪侵襲中推波助瀾。但麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究，將華北平原遭受熱浪侵襲的風(fēng)險(xiǎn)，與農(nóng)田灌溉掛上了鉤。

事實(shí)上，關(guān)于灌溉與區(qū)域氣候之間的關(guān)系，此前已有不少論文做了相關(guān)探討。有研究認(rèn)為，灌溉的直接影響在于加強(qiáng)蒸散作用，提高了植被及地面整體向大氣輸送的水汽總通量。同時(shí)，灌溉還會(huì)降低地表溫度，增加空氣濕度，導(dǎo)致地表與大氣的潛熱交換和顯熱交換總量增加。

基于上述研究背景，麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)利用高分辨率區(qū)域氣候模型集合模擬做出預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示，灌溉將對(duì)熱浪產(chǎn)生的強(qiáng)度具有重要推動(dòng)作用。而依靠灌溉從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)又是溫室氣體排放“重災(zāi)區(qū)”的華北平原，成為研究報(bào)告中遭受熱浪侵襲的重點(diǎn)地區(qū)也就不足為怪了。

依據(jù)麻省理工學(xué)院的研究結(jié)果，在溫室氣體排放未大幅下降的情況下，華北平原在氣候變化和大面積農(nóng)業(yè)灌溉雙重作用的推動(dòng)下，將遭遇高強(qiáng)度的熱浪侵襲。到2070年至2100年，華北平原地區(qū)的氣溫將達(dá)到35℃的濕球溫度閾值，彼時(shí)致命的熱浪或?qū)⒊蔀槿A北地區(qū)的“?？?rdquo;。

濕球溫度是指對(duì)空氣進(jìn)行加濕后，其相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)所達(dá)到的溫度。以往對(duì)熱浪的研究常常關(guān)注于氣溫的變化，事實(shí)上，濕度也是定義熱浪的一個(gè)重要變量，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到人體對(duì)溫度的感受。

我們都知道，人在高溫環(huán)境中會(huì)通過(guò)排汗等方式降低自身體溫，但當(dāng)空氣濕度過(guò)大時(shí)，人體排汗的過(guò)程將受到影響，散熱能力受阻。當(dāng)人體自身無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)有效維持體內(nèi)熱平衡時(shí)，如心力衰竭、肺水腫、膜系統(tǒng)損傷等一系列因熱應(yīng)激而產(chǎn)生的非特異性生理反應(yīng)將會(huì)出現(xiàn)。

按照麻省理工學(xué)院的研究報(bào)告，當(dāng)濕球溫度達(dá)到35℃時(shí)，人類在無(wú)保護(hù)環(huán)境中的生存時(shí)間只有6小時(shí)。但在華北平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，室外勞作是難以避免的，這也是該研究認(rèn)為這一地區(qū)將在熱浪侵襲中不再宜居的一個(gè)重要因素。

麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)也曾就2017年南亞地區(qū)的溫度變化展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)同樣也處于達(dá)到濕球溫度35℃的風(fēng)險(xiǎn)中，只不過(guò)他們認(rèn)為中國(guó)的華北平原是風(fēng)險(xiǎn)最高的地區(qū)。

事實(shí)上，過(guò)去50年間，中國(guó)遭遇熱浪侵襲的頻率和強(qiáng)度都在顯著增加。有研究顯示，1951年至2006年間，中國(guó)地表平均溫度以平均每10年上升0.27℃的速度，上升了約1.35℃。與之相較，在1956年至2005年間，全球平均溫度上漲的速率為每10年上升0.13℃。

今年4月中國(guó)氣象局發(fā)布了《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書(shū)》，同樣得出了中國(guó)地表氣溫上升高于全球平均水平的結(jié)論。《藍(lán)皮書(shū)》顯示，1951年至2017年，中國(guó)地表平均氣溫平均每10年上升幅度為0.24℃，高于同期全球平均水平，同時(shí)北方增溫速率明顯大于南方地區(qū)。

中國(guó)頻發(fā)的高溫事件引起了麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)的注意。2003年7月至8月間，中國(guó)南方地區(qū)出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)20天到50天不等的高溫天氣，長(zhǎng)江以南許多地區(qū)的最高溫度都超過(guò)38℃。而最近一次嚴(yán)重的熱浪侵襲出現(xiàn)在2013年，上海地區(qū)的氣溫一度達(dá)到40.8℃，創(chuàng)下當(dāng)?shù)貧庀笥涗?41年以來(lái)的最高氣溫。

這些頻發(fā)的熱浪侵襲事件，從另一方面為該研究提供了中國(guó)將飽受熱浪侵襲之苦的佐證。但值得關(guān)注的是，遭受熱浪侵襲事實(shí)上已成為一個(gè)全球性話題。有媒體報(bào)道稱，自2005年到2014年十年間，全球平均每年出現(xiàn)25次重大熱浪，每年有7200余人喪生。而依據(jù)國(guó)家氣候中心監(jiān)測(cè)的2018年7月全球最高氣溫距平分布圖，北半球在歐洲、東亞、北美氣溫正距平顯著，其中歐洲最為突出。也就是說(shuō)，整個(gè)北半球大氣正在持續(xù)“高燒”。

不過(guò)，在國(guó)內(nèi)相關(guān)研究者看來(lái)，無(wú)論以模式預(yù)測(cè)結(jié)果還是既往獨(dú)立的熱浪侵襲事件為依據(jù)，都不能成為麻省理工團(tuán)隊(duì)研究結(jié)論具有確定性的依據(jù)。

氣象研究中的預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)、預(yù)估分別對(duì)應(yīng)著不同時(shí)間尺度的氣候判斷，當(dāng)下國(guó)際研究中對(duì)于短期的氣象預(yù)報(bào)可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的判斷，但對(duì)于中長(zhǎng)期的氣候變化預(yù)測(cè)與預(yù)估卻仍處于科學(xué)研究探索階段，因而，科學(xué)家認(rèn)為在這樣的前提下，對(duì)于近百年后的氣候預(yù)測(cè)是否具有準(zhǔn)確性值得探討。

“我們并不知道今后幾十年人類將如何生活，也并不知道今后幾十年地球表層會(huì)有什么樣的重要變化。”大氣物理學(xué)家、中科院院士呂達(dá)仁告訴《中國(guó)新聞周刊》。由于這些不確定性的存在，對(duì)近百年尺度的氣候預(yù)測(cè)是一件十分困難的事，而此類問(wèn)題作為一定假定下的學(xué)術(shù)研究值得探討，但能否將其作為指導(dǎo)人類行動(dòng)的指標(biāo)卻值得商榷。

未來(lái)氣候變化預(yù)估主要有三大不確定性來(lái)源，“排放情景的不確定性，模式的不確定性以及自然內(nèi)部變率的不確定性”。專家表示，一方面，麻省理工學(xué)院發(fā)表的論文中所采用的區(qū)域氣候模式預(yù)估本身就存在上述不確定性。另一方面，他們使用的再分析觀測(cè)資料也與實(shí)際觀測(cè)有區(qū)別，有些結(jié)果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

對(duì)于研究報(bào)告中所強(qiáng)調(diào)的灌溉對(duì)氣溫的影響，國(guó)內(nèi)有專家也回應(yīng)稱，當(dāng)前的氣候模式中所使用的陸面模式還有待改進(jìn)，灌溉與氣溫升高之間的關(guān)聯(lián)也并非如該報(bào)告中所描述的那般確定，相關(guān)結(jié)論仍需要進(jìn)一步研究。

不過(guò)，依據(jù)國(guó)家氣候中心發(fā)布的信息，未來(lái)我國(guó)夏季極端高溫事件的出現(xiàn)概率將會(huì)增加，到2025年左右至少有50%的夏季可能出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)崂诉^(guò)程。在最壞的情況下，至本世紀(jì)末，極端高溫?zé)崂耸录l(fā)生的頻率將可能比目前高出5倍。也就是說(shuō)，盡管麻省理工學(xué)院的研究結(jié)論存在諸多不確定性，但無(wú)法回避的現(xiàn)實(shí)是，我們或許在可見(jiàn)的未來(lái)，將更頻繁地與高溫天氣為伴。