圖為中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心首席氣候?qū)＜覍O穎
中國(guó)天氣網(wǎng)訊 近日，在《自然-氣候變化》期刊上發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告十分引人注目，報(bào)告稱(chēng)，由于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)的影響，中國(guó)東部現(xiàn)在發(fā)生類(lèi)似于2013年破紀(jì)錄的炎熱夏季的可能性比上個(gè)世紀(jì)50年代增加了60倍。增加60倍到底意味著什么？這樣的研究結(jié)果是怎么得出的？帶著這些疑問(wèn)，中國(guó)天氣網(wǎng)第一時(shí)間采訪(fǎng)了研究報(bào)告的第一作者中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心首席氣候?qū)＜覍O穎。
增加60倍意味著什么?
近日，孫穎等專(zhuān)家的研究成果被發(fā)表在《自然-氣候變化》期刊上，研究發(fā)現(xiàn)，2013年夏天是中國(guó)東部地區(qū)有記錄以來(lái)最炎熱的一個(gè)夏天，氣溫比長(zhǎng)期以來(lái)的平均數(shù)要高1.1攝氏度。在那個(gè)夏天里，共有31天的氣溫達(dá)到或是超過(guò)35度（35度是用來(lái)衡量高溫天氣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)），比常年6月到8月統(tǒng)計(jì)的高溫天數(shù)多了一倍。
由于人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)的影響，中國(guó)東部現(xiàn)在發(fā)生類(lèi)似于2013年破紀(jì)錄的炎熱夏季的可能性比上個(gè)世紀(jì)50年代增加了60倍。對(duì)于這樣的研究預(yù)測(cè)，孫穎坦言：“我們想過(guò)氣候變化會(huì)增加炎熱夏季發(fā)生的概率，但我們沒(méi)有想到概率的增加會(huì)有這么大?！?/P>
那么，增加60倍意味著什么呢？孫穎進(jìn)一步解釋到：“像2013年那樣的高溫夏天在沒(méi)有人類(lèi)活動(dòng)的影響下要約270年才發(fā)生一次，但是在有人類(lèi)活動(dòng)影響的2013年的氣候態(tài)下，要4至5年就發(fā)生一次，增加約60倍就是這個(gè)意思。極端高溫天氣的增加會(huì)帶來(lái)一系列的影響，包括對(duì)農(nóng)作物、林業(yè)、供水供電以及人民的生活健康等?！?/P>
0.8℃的增溫可歸因于人類(lèi)活動(dòng)的影響
在此次研究過(guò)程中，孫穎等專(zhuān)家將2013年中國(guó)夏季的極端高溫作為一類(lèi)事件來(lái)研究，明確人為因素和自然因素對(duì)極端氣候的影響，分析解讀了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)像2013年這樣強(qiáng)度和影響的極端高溫事件的影響是怎樣的。
數(shù)據(jù)分析顯示，中國(guó)東部2013年夏季的高溫比1955至1984年的平均值高出了1.1℃，其中0.8℃是由于氣溫的長(zhǎng)期上升趨勢(shì)所引起，而另外的0.3℃是由于氣溫的年際變率引起。孫穎說(shuō)：“我們的研究表明，這一0.8℃的增溫可以歸因于人類(lèi)活動(dòng)的影響?！?/P>
清楚地表明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)極端高溫事件的影響是很重要的研究成果?！拔覀兪状螌?duì)中國(guó)東部這樣區(qū)域尺度的極端高溫事件進(jìn)行了歸因，第一次清楚地表明了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)中國(guó)東部地區(qū)極端高溫事件的影響，同時(shí)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)像2013年這樣高溫事件的影響給出了量化的數(shù)據(jù)結(jié)果。我們的研究采用了國(guó)際領(lǐng)先的多步歸因方法，最主要的特點(diǎn)是，我們首先建立了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)夏季平均氣溫的影響，在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步找出了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)像2013年這樣的高溫發(fā)生的可能性的影響。這個(gè)結(jié)果很重要，因?yàn)檫@個(gè)結(jié)果指出了氣候變化對(duì)區(qū)域極端高溫事件的影響，指出氣候變暖會(huì)增加發(fā)生極端高溫事件的風(fēng)險(xiǎn)，為氣候變化相關(guān)政策的制定提供了科學(xué)基礎(chǔ)。
成果基于怎樣的科學(xué)方法得出？
2013年夏季，中國(guó)東部發(fā)生了自有觀(guān)測(cè)記錄以來(lái)最強(qiáng)的一次高溫?zé)崂耸录?。這次熱浪持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大，影響范圍廣，多個(gè)氣象觀(guān)測(cè)站的氣溫打破歷史紀(jì)錄。
同時(shí)，這次事件對(duì)農(nóng)業(yè)，水資源，能源，交通，人體健康等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了很大的影響，對(duì)人民的生產(chǎn)生活也造成了很大的影響。孫穎等專(zhuān)家的研究報(bào)告中提到，2013年中國(guó)9個(gè)省、近5億人受到那次高溫天氣的影響，因高溫天氣引發(fā)的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到590億元。
“2013年極端高溫發(fā)生以后，作為國(guó)內(nèi)氣候變化研究的重要部門(mén)，中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心覺(jué)得非常有必要回答和搞清楚這次事件發(fā)生的原因，回答人們迫切需要了解和關(guān)心的問(wèn)題。”在此背景下，孫穎等專(zhuān)家在最近2至3年科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地考慮如何去研究這一有針對(duì)性的問(wèn)題，包括如何利用積累的大量觀(guān)測(cè)和模式資料進(jìn)行處理和計(jì)算分析，采取什么樣的方案進(jìn)行試驗(yàn)，研究區(qū)域如何選擇等等。
“這個(gè)結(jié)果是我們根據(jù)比較了觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣候模式的模擬結(jié)果得出來(lái)的。主要的方法是利用觀(guān)測(cè)資料，首先分析2013年這樣的高溫事件相對(duì)于多年平均有多異常。然后利用國(guó)際上最新一代氣候模式的結(jié)果，分析了約3萬(wàn)年的氣候模式資料，研究模式對(duì)中國(guó)東部氣溫模擬的可靠性，以確保我們可以使用氣候模式來(lái)對(duì)極端事件進(jìn)行歸因分析。之后，我們利用基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的歸因方法-最優(yōu)檢測(cè)法，在觀(guān)測(cè)和模式資料的基礎(chǔ)上，對(duì)有無(wú)人類(lèi)活動(dòng)情況下的極端異常事件發(fā)生的概率進(jìn)行了計(jì)算，最后得到這個(gè)結(jié)果。”孫穎講到。
未來(lái)極端高溫事件會(huì)愈發(fā)頻繁
“氣候模式是根據(jù)基本的物理定律，來(lái)確定氣候系統(tǒng)中各個(gè)分量的演變特征的數(shù)學(xué)方程組，并將上述方程組在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)程序化后，就構(gòu)成了氣候模式。”據(jù)孫穎介紹，氣候模式可以用來(lái)描述氣候系統(tǒng)、系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)組成部分及各個(gè)部分之間、各個(gè)部分內(nèi)部子系統(tǒng)間復(fù)雜的相互作用，已經(jīng)成為認(rèn)識(shí)氣候系統(tǒng)和預(yù)估未來(lái)氣候變化的主要研究工具。
“我們利用氣候模式模擬出夏季平均氣溫對(duì)未來(lái)大氣中溫室氣體排放的響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，利用對(duì)2013年高溫事件的量化結(jié)果，通過(guò)概率計(jì)算對(duì)未來(lái)高溫事件發(fā)生的頻率進(jìn)行估計(jì)。這樣就可以發(fā)現(xiàn)類(lèi)似于2013年的高溫事件會(huì)變得越來(lái)越頻繁。”孫穎說(shuō)。
“但是，我們也認(rèn)識(shí)到，這些問(wèn)題的回答是具有很大難度的，因?yàn)檫@些問(wèn)題是當(dāng)今全球氣候變化科學(xué)界仍然非常具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題，涉及到很多氣候變化前沿領(lǐng)域。應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題的研究屬于‘氣候變化檢測(cè)歸因’的科學(xué)范疇，目的是研究人類(lèi)和自然外強(qiáng)迫因子對(duì)觀(guān)測(cè)到的氣候變化的影響，是國(guó)際氣候變化科學(xué)界非常前沿的一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。此項(xiàng)研究主要是在科技部973項(xiàng)目‘全球氣候變化對(duì)氣候?yàn)?zāi)害的影響及區(qū)域適應(yīng)研究’支持下?！睂O穎補(bǔ)充到。
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