七天记者 梓丰
由于加拿大地广人稀,大部分区域都被林木覆盖着,每年爆发个几场山火并不罕见,都会有个所谓的“山火季”,但进入2003年,情况完全不同于往年,有关山火的新闻几乎没停过,“史无前例”、“前所未有”等惊呼不断,而从5月份开始更是一直占据着头版头条,牵动着无数人的心。至今,加拿大的山火从东烧到西、从南烧到北,全国13个省和地区无一幸免,甚至让位于北极圈附近的西北地区首府黄刀镇(Yellowknife)的两万多居民紧急撤离。多地因山火进入紧急状态,近20万人被迫离开家园,是过去6年来因自然灾害疏散人数的总和,造成包括两名消防员在内的四人死亡;全国至今爆发5738起山火,14万平方公里林木被毁,比韩国的国土面积还大,是1995年创下山火纪录的两倍;持续燃烧的大火向大气中排放出2.9亿吨二氧化碳,占全球碳排总量的四分之一,给美加多地造成严重的空气污染,使得多个城市一度成为全球污染最严重的城市。为了对抗山火,加拿大不仅用上了所有的消防力量,还得到了来自美国、法国、澳大利亚、韩国、南非等国家消防人员和森林灭火专家的支援,但依然无法有效控制山火。一名参与救火的外国消防员向媒体表示,有时候他们面对的是延绵上百米的高大火墙,远远超出消防人员通常面对的场面。而且,救火队员面对的不仅仅是明火,满地落叶以及各种有机物腐烂形成的腐殖土也在高温下缓慢燃烧,并随时可能迅速变成熊熊大火。开始长出绿叶的树冠也会因为树干内的树脂而在高温下起燃,并借助风力,迅速扩散,这样的情形可能将一直持续到秋天。
无论是加东还是加西,席卷各地的山火让很多加拿大人、魁北克人第一次亲身经历近年来常说的“气候难民”,也让更多的人看到气候变化带来的现实影响,那么这次如此迅猛、持续时间如此长久的山火真的和气候变化有关吗?
山火将频发
成立于2014年的“世界天气归因组织”(World Weather Attribution,WWA)刚刚公布的一份由17名科学工作者联署的研究报告得出结论,如果没有气候变化,森林火灾的强度就会小得多。而因着全球变暖,魁省发生如此严重灾难性的火灾季节的可能性也增加了七倍。这份报告的作者包括加拿大林务局的魁北克研究人员 Yan Boulanger、Jonathan Boucher,魁北克大学蒙特利尔分校(UQAM)的地理教授 Philippe Gachon 和助理研究员François Roberge,致力于帮助魁北克社会更好地适应气候变化的乌拉诺斯财团(Ouranos)科学联络人Alexandrine Bisaillon等魁省本地的科研人员。
这些研究人员指出,今年加拿大经历了自1940年以来最热的5月和6月,比原来的温度高了 0.8 摄氏度,除了高温之外,魁北克受火灾影响的大部分地区的降水量都“异常低”,让森林中的相对湿度指数也很低,这为火势蔓延创造了绝佳的条件。比如在6月1日这一天,魁省仅闪电引起的林火就有120起之多,而闪电引发的山火比人为火灾造成的损失更大。一方面闪电引发的山火范围更大,力度更强;另一方面闪电引发的山火多发生在无人居住的边远地区,很难在第一时间被发现,导致火势越来越大,即使被发现后,也因为距离人类社区太远,很难进行有效、及时的干预。这次魁省乃至全国创纪录的山火显示出最重要的不是火灾的起源,而是导致火势蔓延的地面条件。如果没有这些条件,就不会发生这么多火灾。也就是说气候变化导致的极端高温和干旱,使得高温—干旱—大火的恶性循环接连上演。
其实早在2021年,加拿大西部和美国西部地区发生创纪录的“热穹顶”热浪灾难后,WWA就发布了一份全面细致的评估报告。得出的基本结论是,如果没有人为导致的气候变化,这些打破纪录的灾害几乎不可能出现,气温更不会“如此极端,甚至远远超出了历史观测中的温度范围”。
气候归因科学
气候归因领域最早的文献是2004年发表在《自然》杂志上的一篇论文——《气候变化的责任》,作者分别是英国气象局哈德利气候科学与服务中心的气候学家彼得·A.斯托特(Peter A. Stott),牛津大学地理系统学教授迈尔斯·阿伦(Myles Allen)和戴西·斯通(Daithi Stone)。这篇论文发布的背景是2003年,欧洲遭受数百年来最炎热夏季,农作物歉收,阿尔卑斯山的冰川缩小了10%,造成超过7万人死亡。迈尔斯首先提出了事件归因的概念,设想通过计算从而得出因气候变化而导致特定事件的风险累计程度。三人共同发表的论文结论是人类引起的气候变化很可能会使类似于2003年欧洲热浪天气的风险增加一倍以上,由此打开气候归因科学(Climate Attribution Science)的大门。如今该研究领域已经发展成为一门独立的科学研究,旨在极端天气事件发生后,帮助公众及时了解事件发生的可能原因,以及人类行为如何加剧这些事件的影响,进而使政府和全社会能够提前调整和完善防灾救灾策略。
随着归因领域的发展,出现了两种研究方法。一种被称为概率性事件归因,用于估计人类活动在多大程度上增加了某种极端天气事件(例如热浪、洪水)的发生概率。科学家会用数值模式模拟极端天气事件,给它预设一个没有发生气候变化的情景,再对比气候变化场景下的模拟结果,从而确定温室气体排放增加等因素是否会提高特定极端事件的发生概率。例如,WWA的第一项研究就比较了法国5个城市在2015年热浪期间与20世纪上半叶夏季的温度,证明气候变化确实使热浪发生的概率增加了4倍。
另一种方法重在针对特定灾害探寻因果关系,比如气候变化是否使得某一场暴雨的降水量剧增?科学家会通过热力学的变化给出答案,比如温暖的空气含有更多的水蒸气,从而导致降水量增加。
起初使用这两种方法之间的科学辩论非常激烈,谁也说不服谁,但随着时间的推移和研究的深入,两派科学家们逐渐意识到这两种方法并不对立,而是从不同的角度看待问题,其实可以互补。结合这两种方法,就能告诉政策制定者,道路和桥梁是否需要应对更强的降水,也可以告知应急管理人员,由于暴风雨,他们将来需要以什么样的频次限制道路和桥梁的通行。
极值之下
2022年6月,全球陆地地区出现了自1850年代末人类有系统气象记录以来最热的温度,干旱、野火、暴雨和洪水席卷北半球。
刚刚过去的7月是全球陆地有记录以来最热的月份,正如联合国秘书长古特雷斯警告的那样,“全球变暖的时代已经结束,全球沸腾的时代已然到来。”
WWA编写的《极端天气和气候变化报道》列出了各种气候灾难的发展趋势,具体如下:
- 热浪。由于人为造成的气候变化,全球各地的平均和极端高温上升:工业革命前气候下每10年发生1次的热浪现在每10年将发生2 .8次,且温度高出1 .2°C。在全球温度比工业前提高2°C的情况下,发生概率将是原来的5 .6倍, 且温度高出2 .6°C;在工业革命前气候下,每50年发生1次的热浪现在每50年将发生4 .8次,且温度高出1 .2°C。在全球变暖2°C的情况下,发生概率是原来的13 .9 倍,且温度高出2 .7°C。
- 洪水。由于人为造成的气候变化,在世界大部分地区,极端降雨都变得更为常见和强烈,欧洲、亚洲大部、北美中东部以及南美洲、非洲和澳大利亚的部分地区尤其如此。目前科学界的一个共识是,气候变化可以通过大气中的水汽含量增加影响降雨强度。这是因为,全球变暖导致海水表面温度上升,蒸发效率提升,较暖的大气“含有”更多水分。空气温度每上升1°C,大气中水分就可以增加7%。因此降水量就会增加,导致强降雨、持续时间较长的降雨频发。
- 飓风。全球每年的热带气旋(包括飓风、台风等)总数没有变化,但气候变化增加了最强烈和最具破坏性的风暴数量,同时热带气旋导致的极端降雨会大幅增加。由于气候变化造成海平面上升,风暴潮也会加剧。
- 火灾。各大洲部分地区的火灾天气也在增加,南欧、欧亚大陆北部、美国、加拿大和澳大利亚的火灾概率和总燃烧面积明显因气候变化而增加。日益增加的火灾风险可能与极端高温增加和干旱趋势密切相关。
- 暴雪。由于气候变化,世界各地极寒天气发生的概率和强度都在下降。目前还不清楚大多数地方的暴雪事件如何变化,但在东北亚、北美和格陵兰岛的部分地区,暴雪的强度可能有所增加。
总之,如果人类不拿出切实的行动来应对气候变化,等待我们的将是各种极端天气和由此带来的灾难,成为“气候难民”的潜在成员。