从夏威夷的飓风频发,到南极洲创纪录的海冰,再到像烤肉架上的虾一样炙烤澳大利亚公开赛的热浪,2014 年出现了一些极端天气。全球各地的科学家试图在美国气象学会的《年度归因报告》中解答其中有多少与气候变化有关,该报告于周四发布。
他们发现,变暖最明显的影响可以在与热相关的事件中找到,从陆地上的热浪到异常炎热的海洋。其他事件,如东非和中东的干旱、加利福尼亚州的强烈野火以及不断席卷美国东部的冬季风暴,则更难确定。部分原因是这些事件本身就很复杂,受到多种因素的影响。
例如,虽然发现东非的干旱由于变暖而更有可能发生且更加强烈,但中东的情况则不太明朗,没有发现气候变化与影响它的各种因素之间存在明显联系。同样,在加利福尼亚州的野火活动中也没有发现气候变化的直接推动作用,尽管很明显,它正在增加那里的整体野火风险。
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虽然一些事件,如美国的冬季风暴和南极洲创纪录的海冰范围,可以归咎于特定的原因,但该原因与气候变化无关。对于其他事件,如巴西的干旱和加拿大草原的洪水,人类除了向大气中排放的温室气体外,还以其他方式影响了其发生的可能性。
但很明显的是,被称为极端事件归因的快速发展领域正在获得动力。研究人员正在扩大范围,以审查极端事件并不断改进其方法。归因工作自十多年前开始以来已经取得了长足的进步。

2011 年的一场暴风雪过后,汽车仍然被纽约下东区的积雪淹没。
David Shankbone/Flickr, CC BY 2.0
“我们可以肯定地说一件事:我们不再说‘任何单一事件都不能归因于气候变化’了,”未参与 BAMS 报告的大气科学家亚当·索贝尔在一封电子邮件中说。
BAMS 特别报告是迄今为止最大的一次,共有 32 项研究考察了来自七大洲的 28 种不同的天气事件。该报告还包括了前三份报告中没有出现的一些类型事件,包括野火、热带气旋和高海温。
“这是科学界的一项真正成就,”斯坦福大学气候研究员诺亚·迪芬博说,他曾进行过归因研究,但未参与今年的 BAMS 问题。
该问题的共同编辑吉姆·科辛在一封电子邮件中说:“过去几年,该报告越来越受到广泛关注和重视。我确信这种兴趣只会继续增长。”
自第一项归因研究以来,关于变暖作用的最确凿结论来自高温事件。
在审查的八个高温事件中——包括阿根廷、澳大利亚、韩国、中国和欧洲的事件——有七个事件显然是因为人为造成的变暖而更有可能发生。(在第八个事件中,影响尚不确定。)根据 BAMS 的一项研究,2014 年 5 月澳大利亚的热浪因变暖而发生的可能性增加了 23 倍。在一些事件中,变暖也使热浪更加强烈。
对于审查的更复杂的极端天气事件,总体结果不太明确。虽然发现气候变化使东非的干旱更有可能发生且更强烈,但并未发现其对导致巴西严重缺水的干旱产生重大影响。(该研究是气候中心归因工作的一部分。)
在研究风暴的研究中,也出现了同样的结果。一项研究发现,变暖似乎并没有在美国冬季风暴活动增加中发挥作用,但在同一研究人员的另一项研究中,他们发现它确实增加了夏威夷附近异常高的飓风活动的可能性。
研究人员深入探讨了 2014 年加利福尼亚州的强烈野火活动这一极其复杂的主题,发现虽然他们无法在那一年的火灾中找出任何直接的气候变化信号,但变暖可能会加剧未来的火灾风险。
迪芬博说:“这是一个世界正在实时观看科学进展的案例,这意味着会有多个小组研究同一事件或不同方面”,可能会得出不同的结论,但这些结论不一定相互矛盾。
而且,仅仅因为一项研究没有找到与全球变暖的明确联系,但这并不意味着不存在这种联系。在某些情况下,任何与变暖相关的趋势可能还不够强烈,科学家无法检测到,而在其他情况下,科学家用于寻找该趋势的特定方法可能需要改进。
例如,BAMS 的研究发现,异常的风型导致 2014 年南极洲海冰范围创下历史新高。但是,导致风向变化的因素——是人为的气候变化还是气候的自然波动——尚无法确定。
索贝尔说:“极端事件归因领域不仅仅是关于人为造成的气候变化。科学家们正在研究极端事件,并广泛地询问是什么导致了这些事件,并得出适当的结论。”
参与归因工作的科学家希望继续扩大他们研究的事件类型,并开发可以轻松应用于多个事件的方法。
但总的来说,今年的研究传达的信息是,“人类活动改变了极端事件的可能性和行为,我们作为一个科学团体,充分(且令人信服地)将人为因素与潜在的自然变异性区分开来的能力不断提高,”科辛说。