气候变化导致了飓风桑迪吗?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映的是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


如果你在过去24小时内关注了美国的 新闻和天气,你肯定会看到记者或博主解释为什么很难说气候变化可能导致像桑迪这样的大风暴。嗯,这里毫无疑问:它就是。

记者们表达的犹豫是,形成一场大风暴涉及许多变量,因此飓风桑迪的大小,或任何特定风暴,都不能归因于气候变化。这是事实,也是基于良好的科学。然而,这一说法意味着我们不能说气候变化正在使风暴变得更大。它正在这样做——这一说法也是基于良好的科学,而且保险业正在接受这一观点。(嗯?稍后详细说明。)

科学家们长期以来也采取了类似的谨慎立场,但越来越多的人开始放弃这一警告,直接将气候变化与强烈风暴和其他极端天气事件联系起来,例如2012年美国东部的暖冬和欧洲同时出现的寒冬。他们之所以变得更加大胆,是因为研究人员在过去十年中非常擅长确定影响产生大风暴的变量的因素。飓风桑迪之所以变得巨大,是因为它沿着美国海岸向北移动,那里的海水在每年的这个时候仍然温暖,为这个旋转系统注入能量。但当一股寒冷的急流从加拿大向南急剧下降到美国东部时,它变得更加巨大。冷空气与温暖的 大西洋空气对峙,为大气层,从而为桑迪增加了能量,就在它移动到该地区时,进一步扩大了风暴。


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这就是气候变化的作用。导致急流向南移动的大气模式通常被称为“阻塞高压”——一个停留在北大西洋北部和北冰洋南部的大型压力中心。是什么导致了这种情况?一种称为北大西洋涛动(NAO)的气候现象——本质上是该地区大气压力的状态。这种状态可以是正的或负的,并且在桑迪到达前两周从正变为负。气候方面的关键?康奈尔大学的查尔斯·格林和其他气候科学家最近的研究表明,随着夏季更多北极海冰融化(由于全球变暖),北大西洋涛动更有可能在秋季和冬季呈负值。负的北大西洋涛动使急流更有可能在美国、加拿大和大西洋上空以巨大的波浪形模式移动,导致桑迪期间发生的那种巨大的向南倾斜。

气候变化加剧了导致大风暴的其他基本因素。例如,海洋已经变暖,为风暴提供了更多的能量。地球的大气层也变暖了,所以它保留了更多的水分,这些水分被吸入风暴,然后倾泻到我们身上。

这些变化导致各种极端天气。在最近发表在《华盛顿邮报》上的一篇专栏文章中,美国宇航局戈达德空间研究所的詹姆斯·汉森根据六十年的测量数据(而非计算机模型)将过度干旱归咎于气候变化:“我们的分析表明,仅仅说全球变暖将增加极端天气的可能性,并重复说没有单个天气事件可以与气候变化直接相关的说法是不够的。相反,我们的分析表明,对于最近出现的极端炎热天气,除了气候变化之外,几乎没有其他解释。”

他接着写道,2010年俄罗斯的热浪和2011年得克萨斯州和俄克拉荷马州的灾难性干旱都可以归因于气候变化,并总结说:“自然变异造成这些极端情况的几率微乎其微,几乎为零。指望这些几率就像辞掉工作,每天早上玩彩票来支付账单一样。”

汉森一年前还认为,地球正在进入快速气候变化的时期,因此极端天气将比我们希望的更早到来。《大众科学》刚刚发表了一篇大型专题文章,详细阐述了同样的观点。

事实上,如果你是《大众科学》的 নিয়মিত读者,你可能会记得另一位备受尊敬的科学家在2007年预测了像桑迪这样的庞然大物。这篇文章由美国国家大气研究中心高级科学家凯文·特伦伯思撰写,其标题颇具先见之明,为“更温暖的海洋,更强烈的飓风”。特伦伯思的广泛分析得出结论,虽然每年大西洋飓风的数量可能不会增加,但它们的强度会增加。

飓风桑迪使更多的科学家大胆地将气候变化和风暴直接联系起来,而无需含糊其辞。周一,当桑迪在新泽西州登陆时,明尼苏达大学环境研究所所长乔纳森·福利发推文说:“如果没有气候变化,会发生这种风暴吗?会。受多种因素驱动。由于气候变化,风暴是否更强?是的。”

马萨诸塞大学气候系统研究中心主任雷蒙德·布拉德利在《温哥华太阳报》上被引述说:“当风暴形成时,当它们袭击海岸时,它们会变得更大,我认为这是一个大多数人都会同意的合理说法。”

最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一项由多位作者共同撰写的同行评审研究得出结论:“最大的气旋受较暖条件的影响最大,我们发现自1923年以来,大型风暴潮事件(大致对应于热带风暴的大小)的频率存在统计上的显著趋势。”

格雷格·拉登是一位人类学家,他在博客上撰写关于文化和科学的文章,他本周在一篇在线文章中写道:“温度或其他与天气相关的因素总是会有变化,但全球变暖会提高基线。这是真的。但它的推论不是你不能将气候变化与特定的风暴联系起来。所有的风暴都是天气,所有的天气都是气候的直接体现,气候变化是关于气候的。”

现在,正如承诺的那样:如果你仍然不相信科学家,那么就相信保险巨头慕尼黑再保险公司。在《纽约客》的10月29日文章中,作家伊丽莎白·科尔伯特指出

慕尼黑再保险公司是世界上最大的再保险公司之一,发布了一项名为“北美恶劣天气”的研究。根据随报告发布的 新闻稿,“在世界任何地方,自然灾害的上升趋势都不如北美明显。”……虽然包括居住在易受洪水侵袭地区的人数增加在内的许多因素促成了这一趋势,但该报告将全球变暖确定为主要原因之一:“气候变化尤其影响热浪、干旱、强降水事件的形成,并且从长远来看,很可能还会影响热带气旋的强度。”

保险公司、科学家和记者开始放弃警告,并简单地说气候变化正在导致大风暴。随着科学家随着时间的推移收集越来越多的数据,他们中的更多人将愿意做出同样的基于数据的陈述。

图片由美国宇航局戈达德空间研究所提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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