本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
2019年,中美洲主要粮食作物——玉米和豆类——的主要收割工作在9月份完成。连续第五年,极端天气导致了歉收。据世界粮食计划署称,中美洲国家危地马拉、萨尔瓦多、洪都拉斯和尼加拉瓜的农作物歉收——主要原因是干旱——目前导致140万人急需粮食援助。该机构表示,受灾地区30%的移民家庭将气候导致食物匮乏列为离开家园并成为移民的主要原因,并且,从这些国家的移民人数从2010年至2015年增加了五倍。美国海关和边境保护局的一份内部报告(由NBC新闻在9月份获得)发现,危地马拉最近创纪录的移民潮的压倒性因素是粮食短缺,导致公民贫困和饥饿。
2019年的干旱导致洪都拉斯在8月份宣布进入紧急状态,该国南部地区报告称,根据该国农业和畜牧部的说法,72%的玉米和75%的豆类损失。2018年和2019年的干旱和洪水也严重打击了中美洲的咖啡种植者。咖啡种植是该地区最贫困人口生计的根本组成部分,危地马拉、萨尔瓦多、洪都拉斯和尼加拉瓜有130万人(占总人口的3.5%)依靠这一收入作为小型生产者和/或收割者。

图1。2019年5月1日至8月31日雨季期间,中美洲和墨西哥平均降水量的百分比。尼加拉瓜、洪都拉斯、墨西哥和危地马拉的大部分地区降雨量低于平均水平的80%,这促成了农作物歉收并增加了向美国边境的移民。来源:NOAA
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2018年或2019年,没有大西洋热带气旋影响中美洲
过去两年中美洲出现破坏性干旱的部分原因是缺乏登陆的大西洋热带气旋(用来描述热带低压、热带风暴和飓风的统称)。在大多数年份,该地区都会受到一次或多次命名风暴的影响,但在2018年和2019年,没有发生任何风暴。热带气旋是中美洲和墨西哥沿海地区的重要降水来源。2019年,来自中美洲太平洋一侧的热带气旋也没有影响该地区——尽管在2018年,热带风暴维森特确实给危地马拉带来了暴雨。
今年中美洲农业的另一个重大破坏是由于夏季季节性降雨非常晚。尼加拉瓜、洪都拉斯、墨西哥和危地马拉的大部分地区夏季降雨量低于平均水平的80%(图1),尽管9月和10月的暴雨确实影响了该地区,造成了破坏性洪水。

图2。2019年大西洋飓风季的初步路径图。没有热带气旋影响中美洲。来源:NOAA和国家飓风中心
中美洲变得越来越热、越来越干燥,但洪水也更严重
人为造成的气候变化在近几十年对中美洲产生了强烈影响。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新的2014年报告(有史以来最权威和经过大量同行评审的气候变化报告),近几十年来,中美洲变得明显更热更干燥。在1950年至2008年期间,降雨量每天减少约1毫米,在1970年代中期开始的40年期间,气温升高了0.7-1.0°C(1.3-1.8°F)。该报告将中美洲确定为对气候变化反应最敏感的热带地区。“在过去的30年中,这方面的证据一直在积累,包括风暴、洪水和干旱在内的极端事件稳步增加,”IPCC指出。在更热、更干燥的气候中,洪水仍然是一个严重的问题。当降雨时,降雨往往发生在更强烈的降水事件中——最有可能造成破坏性洪水的事件——因为更热的大气可以容纳更多的水蒸气。
尚未进行一项将中美洲最近的干旱与人为造成的气候变化联系起来的具体归因研究。然而,2018年的一项研究《人为变暖加剧了2013-2016年泛加勒比干旱》发现,对于邻近的加勒比地区(近年来也经历了破坏性干旱),人为变暖导致了2013-16年干旱约15-17%的严重程度,以及7%的空间范围。作者得出结论:“研究结果强烈表明,气候模型预测的加勒比地区人为干旱已经开始,这对目前居住在该地区的4300多万人产生了重大影响。”

图3。使用耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)模拟计算得出的2090-2099年平均干旱状况,该模拟是为2014年IPCC报告在温和的全球变暖情景(RCP4.5)下完成的(包括地表气温、降水、风速、比湿度和净辐射)。绘制的干旱指数是帕尔默干旱严重程度指数(PDSI)的修改版本,称为sc_PDSI_pm。该指数使用当地条件进行自校准(sc),并且还使用彭曼-蒙特斯方程(pm)对潜在蒸散量进行更真实的估计,从而提高了其对全球变暖情景的适用性。在当前气候下,sc_PDSI_pm值为-3.0对应严重干旱,预计到本世纪末,中美洲大部分地区将遭受严重干旱。然而,库克等人在2018年对气候变化干旱文献的评论中警告说,相对简单的sc_PDSI_pm干旱指数可能会高估未来气候中的干旱程度。来源:戴爱国,《全球变暖下观测和模型中干旱加剧》,《自然气候变化》3, 52-58 (2013) doi:10.1038/nclimate1633
预计中美洲的气候将更加温暖和干燥
计算机气候模型一致预测,由于人为造成的气候变化,未来几十年中美洲的气候将更加温暖和干燥。2014年政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告总结说,最新一代气候模型(CMIP5)预测,到2100年,中美洲将升温1.6-4.0°C(2.9-7.2°F),大多数模型预测降水同时减少。这些模型预测,到本世纪末,该地区的大部分地区平均将处于中度至严重干旱状态(图3)。
即使降水量不减少,更温暖的气候也会导致干旱显著增加,因为温度升高会通过增加土壤和植被的蒸发来加剧干旱。中美洲用于国内消费的农业生产以玉米(70%)、豆类(25%)和大米(6%)为主;如果一切照旧的气候变化继续下去,所有这些关键作物的产量预计将大幅下降。拉丁美洲和加勒比经济委员会(ECLAC)在2010年估计,到2070年,中美洲玉米、豆类和大米的产量可能分别下降10%、29%和14%——到2100年,降幅甚至更大。
一些更极端的气候模型预测显示,到2100年,中美洲将升温5°C(9°F),降水量将减少多达48%。如此规模的气候变化可能会给当地文明带来灾难性影响。数千万人面临饥饿、大规模移民、社会崩溃和战争都将是重大风险。科学作家朱利安·克里布(Julian Cribb)于10月份出版了一本发人深省的书,名为《食物还是战争》,其中对中美洲等易受影响地区因气候变化而面临的严峻食物供应风险进行了出色的讨论。
到2050年,可能出现数百万新的中美洲气候变化移民
世界银行2018年的一份报告发现,到2050年,中美洲和墨西哥可能有140万至210万人(约占人口的1%)因与气候变化相关的因素(主要是干旱和日益严重的极端洪水事件)而流离失所。世界银行表示,在最坏的情况下,如果该地区不发展更气候友好和包容的农业模式,可能会有多达400万人成为气候变化移民。未来几十年,该地区可能有更多人因帮派暴力、腐败和政治动荡而成为移民。
美国目前在与墨西哥边境使用执法手段来应对移民危机的政策并没有解决一个关键的根本原因——缺乏食物。向中美洲提供粮食援助以及帮助适应气候变化的资金将有助于解决这一根本原因。从长远来看,美国还可以通过领导世界努力减少温室气体排放来解决移民危机——采取并加强《巴黎气候协定》是明智的第一步。