科学家现在可以自信地说，诸如2010年袭击俄罗斯并造成55,000人死亡的热浪等事件与气候变化有关。但是，当涉及到像去年袭击菲律宾的台风海燕这样的风暴时，他们的方法遇到了不确定性的障碍。
这些发现包含在美国国家科学院、工程院和医学院上周发布的全面报告中，该报告试图回答在恶劣天气之后经常提出的问题。
这是由人类的碳排放引起的吗？
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回答这个问题可能具有挑战性，尤其因为这个问题本身就存在缺陷。所有科学家都同意，人为造成的气候变化已经从根本上改变了地球。所有天气都在不同程度上由自然和气候变化共同引起。
“更好的提问方式是：气候变化在多大程度上加剧或削弱了这一事件？”亚利桑那大学的气候科学家凯西·雅各布斯说，她曾在美国国家科学院委员会任职。
据美国国家科学院称，科学家最能为热浪和寒潮提供答案。他们对加利福尼亚州四年干旱等干旱以及像今年覆盖华盛顿特区的暴风雪等强降水的结果有中等程度的信心。
他们对雷暴、龙卷风、冰雹、野火或气旋的结果几乎没有或根本没有信心。
研究人员表示，这些发现可能具有重要的政治甚至金融意义，尤其是在容易遭受极端天气事件袭击的发展中国家寻求国际社会对其与自然灾害相关的损失和损害进行赔偿时。
极端天气比高温更复杂
“温度是气候变化最简单的部分，”在英国雷丁大学任职且在美国国家科学院委员会任职的气候科学家泰德·谢泼德说。
“我们确切地知道温度正在升高，并且它们在大陆尺度和全球范围内都在升高，因此我们预计会出现更多温暖的极端情况。如果没有温暖极端情况的增加，那就几乎是不可思议的，”他说。
科学家们也同样预计未来寒潮会减少。
想想 2010 年夏天席卷俄罗斯的热浪，这是全球有记录以来最严重的热浪。7 月的温度比 20 世纪的平均温度高 9 华氏度。 研究分析了该事件，发现未来这种热浪将更频繁地发生。
在 20 世纪 60 年代，这种规模的事件预计每百年发生一次。随着气候变化，这些事件将每 33 年重复一次。
在其他类型的极端天气方面，科学变得更加模糊。这是由于科学家在这些所谓的归因研究中使用的方法造成的。
在某些情况下，他们使用从气象站、卫星和其他来源收集的观测数据，以了解该事件的发生是否随着时间的推移而发生变化。这种技术受到稀疏数据的限制，尤其是在最近才开始追踪天气的热带国家。最佳可用记录是温度记录。
归因风暴需要更多数据
在另一种技术中，科学家使用气候模型，即海洋、陆地和大气层的计算机表示，来创建两组世界——一个气候变化正在发生的世界和一个没有气候变化的世界。他们比较这两个世界，以查看气候变化是否影响了特定的极端天气事件。
但是这些模型最擅长模拟温度变化，并且在中纬度地区模拟降雨方面处于中等水平。它们在模拟热带地区的降雨、气旋和对流风暴方面是不准确的。科学家们仍在努力理解这些过程的物理学原理。
“一旦人们开始谈论极端降水，尤其是非常不寻常的风暴中的极端降水，那情况就不同了，”谢泼德说。“这是一个更困难的问题，因为它更难证明模型可以捕捉到正确的物理现象。”
这并不意味着科学家放弃了归因除热浪或风暴以外的极端天气事件，或者他们认为气候变化没有影响这些事件。这仅仅意味着他们手头的工具无法将气候变化的信号与自然天气的噪音区分开来。
因此，当科学家归因风暴时，他们会谨慎地这样做，并在其结果中给出置信度声明。
“我们说的是，将特定的，比如雷暴群或特定的低压系统归因于气候变化，这正是我们说对此几乎没有或根本没有信心的地方，”海军退役少将、宾夕法尼亚州立大学气象学教授大卫·泰特利说。
据美国国家科学院报告称，改进归因将需要改进数据收集和气候建模。它还需要更好地理解驱动极端天气的自然现象，例如厄尔尼诺现象，以及它们与气候变化的相互作用。
泰特利说，投入更多资源至关重要，因为极端天气事件是大多数人感受到的气候变化最直接的表现。
“在许多方面，它使气候变化成为现实，它使未来成为现实，”他说。“天气是真实的，因为我们都生活在其中。”
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