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《气候变化动态》2024年第14期信息概览

发布时间:2024-05-27 打印

  2023年亚马孙原始森林地区的野火增加了152%

  
  尽管巴西亚马孙地区的森林砍伐率在2023年有所下降,但该地区却面临着另一个挑战,即迄今为止未遭到破坏的原始森林正受到火灾的影响。发表在《全球变化生物学》(Global Change Biology)杂志上的一篇文章警告说,尽管整个亚马孙地区的火灾总数下降了16%,森林砍伐率下降了22%,但与2022年相比,去年原始森林的野火却上升了152%。
  通过分析卫星图像,作者发现森林野火从2022年的13477起增加到2023年的34012起。主要原因是干旱,该地区经历的干旱期更长、更频繁。2010年和2015—2016年的长期干旱使森林更容易发生火灾,并导致植被覆盖破碎化。去年开始的另一场严重干旱仍在持续,使情况更加严重。
  根据巴西国家空间研究院(INPE)的调查,2023年前三个月,整个亚马孙地区的火灾数量为7861起,超过了此前8年的任何一年,占巴西总数的一半以上(其次是塞拉多,占 25%)。
  研究人员表示,“了解这些火灾的地理格局很重要。每个地区都需要不同的应对措施。研究表明,与前几年相比,原始森林发生了更多的火灾,这令人担忧,不仅因为植被减少,还因为森林储存的碳在燃烧时变成了碳排放。原始森林储存了大量的碳,这些碳在燃烧时变成温室气体排放,导致气候变化。另一个负面影响与公共卫生问题有关。2023年10月,玛瑙斯(亚马孙州首府)是世界上空气质量最差的城市。”
  根据欧洲哥白尼大气监测服务中心的数据,今年2月,巴西因火灾造成的碳排放量达到410万吨,为20年来的最高水平。
  野火还削弱了森林的恢复力,影响森林在树冠下创造湿润小气候的能力。
  研究人员表示,随着时间的推移,亚马孙在环境、社会和经济方面变得越来越脆弱,而火灾问题却得不到有效的解决。虽然近来森林砍伐率有所下降,但受影响的面积仍在继续扩大。
  

 

  地球三极强迫与2022年北半球群发性极端事件
  

 

  在全球变暖背景下,地球三极(北极、南极、青藏高原)的海冰、陆面冰川和积雪融化速率加快,水分相态的变化通过反照率效应和水文效应等影响海表和地表净辐射、地表能量分配、水循环等,进而通过反馈过程影响局地和全球天气气候。近年来,研究发现北极海冰消融加剧了北半球中纬度极端天气和气候发生,青藏高原雪盖异常与长江流域暴雨的发生也存在密切关联。然而,三极热力异常强迫对极端事件的协同影响并没有受到足够的关注。南京信息工程大学陆气相互作用团队张杰教授、陈海山教授、博士生胡睿和硕士生方歆宇,与大气科学学院尹志聪教授合作,针对2022年夏季极端事件及其与三极热力异常之间的关联性开展了研究,最新成果发表于国际期刊《npj气候与大气科学》(npj Climate and Atmospheric Science)。主要结论如下:
  1. 2022年夏季极端事件的群发性特征
  2022年7—8月北半球气温异常和极端降水的空间分布显示,北美西部、西欧-东欧、东西伯利亚和中国长江流域等地出现了3℃以上的温度正异常,较好地反映了这些区域的夏季极端高温事件。此外,在温度负异常的几个区域则出现了三次破纪录的极端强降水事件,包括巴基斯坦夏季洪涝、5月21日—6月21日的华南龙舟水、8月7—11日的韩国洪涝和中国东北夏季的极端降水。上述极端事件具有明显群发性特征,研究建立基于温度的群发性指数(TCI)能较好再现极端温度和强降水发生日数的分布。
  2. 极端事件群发性与春末夏初三极暖异常的关联
  用TCI对南北极4—6月地表气温和5—6月土壤湿度进行了回归分析。表明群发性极端事件与北极、南极和青藏高原的水热异常之间存在密切关联。2022年的4—6月异常气温和5—6月土壤湿度异常分布,反映了2022年春末夏初北极和南极关键地区的显著变暖,气温异常超过4℃;变暖异常加剧青藏高原5—6月的融雪和土壤湿度上升,三极的暖异常均达到了自1979年以来的破纪录值。对应三极水热因子的高值年份与TCI的高值年份相一致,表明三极水热因子与群发性极端事件之间可能存在关联性。将三极水热因子、温度极端事件日数和降水极端事件日数进行相关性分析,发现三极水热因子之间、极端温度与降水、三极水热因子与极端温度与降水之间均具有显著相关性,表明三极之间的关联、极端事件的群发性特征以及三极与群发性极端事件之间的联系。基于CESM地球系统模式对春末初夏三极关键区冰盖和雪盖减少50%的试验进行模拟,模式基本能模拟出极端事件关键区的温度正异常和降水正异常,也能模拟出大部分的关键环流特征的变化,说明三极水热异常对北半球极端事件的群发性有重要影响,并对2022年群发性极端事件有明显的放大效应。
  3. 春末夏初三极热力影响夏季群发性极端事件的主要途径
  春末夏初三极水热异常影响夏季群发性极端天气的途径存在明显差异。北极暖异常减小北极与中低纬度的温度梯度及北大西洋涛动模态,进而造成西风急流、波列及副热带高压向北伸展,同时造成波动振幅加大,有助于阻塞活动和极端温度和降水发生;另外,春季北极暖异常也影响春季陆面雪盖和土壤湿度异常,陆面反馈为夏季极端温度的发生提供非绝热加热。南极暖异常减小南极与中低纬度的温度梯度,进而造成波列及副热带高压向南极伸展;作为亚洲季风的成员之一,偏南的马斯克林高压将拉大季风环流的空间范围进而减弱南北半球季风环流系统之间的气压梯度,进而减弱亚洲季风。此外,也会使得整个季风环流系统偏南,有助于水汽在巴基斯坦及华南辐合,加强暴雨发生;南极增暖还通过影响垂直洋流变化影响大西洋经向翻转环流,进而对北半球天气气候产生影响。偏高的青藏高原春季土壤湿度减少了高原热力作用,一方面促进了北非和西太副热带高压的对接;另一方面,使得亚洲季风减弱。此外,三者均可激发异常涡旋和波列直接影响极端天气气候,季风和波列还可以通过影响春末夏初陆面土壤湿度和温度,对夏季极端温度和降水产生影响。
  

 

  

  印度洋海温预示未来登革热全球风险
  

 

  登革热是一种由登革病毒引起的急性传染病,近年来在全球范围内肆虐,对人类的生命健康构成了严重威胁,如何准确预测登革热暴发流行仍然具有挑战性。
  北京师范大学全球变化与公共健康研究中心田怀玉教授团队在登革热疫情预测预警理论取得原创性突破,首次发现热带印度洋全区一致海温模态(IOBW)指数是预测研究全球登革热流行程度和时间的关键指标。提出全球变化与疫情模型解析全球气候变化和登革热长周期传播动态。5月10日,相关成果发表于《科学》。该研究拓展了学界对全球气候模式预测登革热疫情的理解,对预测各国登革热疫情动态具有重要意义。通过本研究的模型体系,相关部门能够将预警提前至9个月,从而有针对性地实施干预措施、降低流行病风险。
  发掘IOBW指标与登革热疫情趋势的联系
  登革热预警系统主要利用气候指标来预测疾病趋势。局地气候因素,如温度和降雨量,是登革热流行的主要相关因素,通常能提前3个月预测疫情暴发的风险。
  由于全球气候模式通常比局地气候变化更容易预测,基于厄尔尼诺-南方涛动、印度洋偶极子等全球气候模式,能够预测6个月以上的局地气候长期趋势。因此,全球气候模式对局地气候变化的准确预测,可以作为全球登革热风险预警系统的基础。然而目前尚不清楚哪个全球气候指数可以预测不同国家登革热流行的程度和时间。
  为了深入发掘全球气候模式对南北半球登革热疫情的潜在作用,团队收集整理了全球不同时间尺度的登革热病例和气候数据,并通过国家气候中心获取了详尽的30个全球气候指数。他们采用相关性分析和经验动态建模的方法,调查了全球气候模式、当地气候变异性和登革热流行国家的登革热发病率之间的关系。
  “IOBW指数有效表征了全球气候变化和登革热疫情动态。尽管ENSO的气候影响在全球范围内普遍存在,但人们普遍认识到印度洋海温的变化和波动对全球气候变化具有显著影响。IOBW事件通过引起热带和温带环流异常模式的变化,在全球气候变化中发挥着关键作用。在本研究考虑的空间和时间尺度上,与其他全球气候因素相比,登革热流行和局地气温与IOBW指数显著相关。”研究人员说。
  探究IOBW指数对登革热疫情的预测预警效果
  尽管有关气候变化与传染病关系的研究层出不穷,但在全球范围内,登革热流行趋势的预测框架却陷入了困境。通过将IOBW指数纳入登革热传播机制模型,该研究对全球气候变化和登革热传播动态进行了长周期深入分析。经过完善的模型验证,发现引入IOBW指数的预测模型有效地捕捉了登革热流行的季节和登革热暴发的年际波动。
  通过对50种不同的初始条件和蚊子生命周期特征的热响应,以及25种不同的蚊子与人的初始比例进行敏感性分析,研究发现模型模拟的登革热流行动态具有稳定性,有效捕捉了各国登革热暴发次数、暴发程度和暴发峰值时间等流行病学指标。“这说明IOBW指数作为一个稳定的因素,能够有效解释登革热疫情波动强度的变化。”研究人员说,“这也为其他蚊媒疾病的模拟预测提供了敏感性分析的参考。”
  

 

  

  全球变暖使极端高温更频发,亚洲数百万难民生活更艰难
  

 

  5月14日,世界天气归因组织的一个国际气候科学家团队进行的快速归因分析显示,全球变暖导致了类似4月份影响亚洲数十亿人的40℃以上极端高温天气发生的可能性变高。研究特别强调,全球变暖加剧的热浪使得亚洲各地的贫困人口和加沙地带170万流离失所的巴勒斯坦人的生活更加艰难。
  人类对气候变化影响甚于厄尔尼诺
  由于燃烧石油、煤炭和天然气,以及其他人类活动(如砍伐森林)导致的气候变化使得热浪在世界各地更加频繁、持续时间更长、温度更高。为了量化人为变暖对整个亚洲极端气温的影响,科学家利用同行评审的方法分析了天气数据和气候模型,以比较这些类型的事件在今天的气候(全球变暖较工业化前约1.2℃)和工业化前较冷的气候之间的变化情况。
  分析着重于两个地区:包括叙利亚、黎巴嫩、以色列、巴勒斯坦和约旦在内的西亚地区以及菲律宾。
  在西亚,科学家们发现,去年开始的厄尔尼诺-南方涛动自然现象对其高温并无影响。而由于人类活动导致的气候变暖,使得4月出现超过40℃的高温天气变得更为频繁。如今,类似的热浪预计每10年就会出现一次,如果全球变暖达到2℃,类似的热浪将大约每五年发生一次。
  在菲律宾,在厄尔尼诺现象期间,预计每10年会出现一次类似的热浪,在没有厄尔尼诺现象影响的其他年份,每20年会出现一次类似的热浪。科学家们发现,如果没有人类引起的气候变化,这样的极端高温事件几乎是不可能发生的,即使在厄尔尼诺现象的条件下也是如此。
  总的来说,气候变化使得今年菲律宾的热浪温度上升了1℃,而厄尔尼诺现象使得热浪温度上升了0.2℃。如果全球变暖达到2℃,菲律宾每两到三年就会出现类似的热浪。
  在南亚,研究发现,气候变化使得4月份的热浪温度升高了约1℃,出现极端高温的可能性增加了10~30倍。对历史天气数据的分析还发现,在厄尔尼诺现象期间,类似的热浪出现的可能性是普通热浪的两倍。
  这项研究强调了气候变化是如何使生活在贫困中和应对战争影响的亚洲人民的生活变得更加艰难。在加沙,170万流离失所者中的许多人住在临时搭建的帐篷里,这些帐篷难以散发热量。难民们获得医疗保健和清洁饮用水的机会有限,并且缺乏降温的选择。在整个南亚和东南亚,生活在非正规住房和在户外工作的数亿人,如农民、建筑工人和街头小贩,则受极端高温的影响更为严重。
  研究人员表示,尽管4月份亚洲各地普遍存在高温,但危险的极端高温的风险不断增加,尤其是在马尼拉等快速发展的城市,突显出保护弱势群体规划的迫切需要。
  IPCC在2023年3月发表的第六次评估报告中纳入了世界天气归因的研究,以作为证据表明,人为造成的气候变化已经加剧了世界各地区的极端天气。
  

 

  

  生态环境部发布中国适应气候变化进展报告
  
  气候变化是全人类共同面临的严峻挑战。作为易受气候变化不利影响的最大发展中国家,气候变化已经成为建设美丽中国和推进中国式现代化进程中的重要风险,主动适应气候变化是当前面临的现实而紧迫的任务。为全面反映贯彻落实党中央、国务院决策部署和推动实施《国家适应气候变化战略2035》的情况,增进各方面对适应工作的了解,持续推进各层级适应气候变化的政策与行动,分享中国实践和经验,生态环境部编制了《中国适应气候变化进展报告(2023)》并于5月15日在“全国低碳日”上正式公布。
  报告从适应气候变化政策体系、气候变化监测预警和风险管理、自然生态系统、经济社会系统、区域格局和保障机制建设等六方面全面总结了《国家适应气候变化战略2035》印发以来,我国各重点领域在适应气候变化行动中取得的进展与成效。
  报告指出,2022年以来,我国积极完善适应气候变化政策体系,已推动多地编制实施省级适应气候变化行动方案,重点领域发布适应气候变化政策文件80份,为提升气候韧性提供了重要指导。同时,水资源、陆地生态系统、海洋、农业、卫生健康等重点领域的适应气候变化工作取得显著成效,为提升气候韧性、有效防范气候变化不利影响和风险作出了重要贡献。
  下一步,生态环境部将以防范气候风险、强化适应行动、提升适应能力为目标,进一步加强部际统筹协调,强化气候变化影响和风险评估,深化气候适应型城市建设试点,提升重点领域和区域适应气候变化能力,持续为推动美丽中国建设和全球气候治理作出积极贡献。
  

 

  

  人工智能和社交媒体可能会加剧气候危机
  
  研究人员在《全球环境政治》(Global Environmental Politics)杂志上发表的文章中指出,生成式人工智能和社交媒体可能会破坏应对气候变化的努力。
  研究人员认为,生成式人工智能(包括ChatGPT等大型语言模型)和社交媒体可能会分散人们对紧迫的全球问题的注意力,助长绝望情绪,降低创造性思维和解决问题的能力。
  一个普遍的观点是,人工智能、社交媒体和其他科技产品和平台对气候变化行动的影响要么是中性的,要么是潜在的净积极影响。
  研究人员表示,“迄今为止,大多数分析都侧重于计算与科技产品生命周期相关的直接排放,但很少有人研究生成式人工智能和社交媒体对气候的不利和间接影响。这些技术正在影响人类行为和社会动态,塑造人们对气候变化的态度和反应。”
  人工智能和社交媒体可以减少人们对气候危机的关注。“通过提供不断变化的新内容,社交媒体平台可以将人们的注意力从缓慢发展的问题上转移开。另一方面,不断接触社交媒体上的负面新闻也可能会削弱乐观情绪,增加绝望感。所有这些都可能阻碍组织或采取集体行动应对气候变化。”
  研究人员呼吁对生成式人工智能进行谨慎的审查。随着人们越来越依赖它,可能会发现创造力和前瞻性解决方案的能力正在下降。人工智能和社交媒体都会助长虚假或有偏见的信息传播,这可能会阻碍应对气候变化所需要采取的行动。
  研究人员表示,“我们呼吁对那些将数字化作为气候危机解决方案的个人和企业持更多怀疑态度。我们呼吁研究人员将注意力从互联网技术的直接影响转移到间接影响上。只有通过基于事实的分析,才能更全面地了解互联网对气候的真正影响。”
  

 

  

  (《气候变化动态》编辑组)

 

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