气候变化导致极端天气事件吗?对一些人来说,归因科学说,是的

极端降雨和洪水离开道路破坏今年夏天通过世界各地的社区。最新的在田纳西州,初步数据显示了一个暑期。创纪录17英寸在24小时内,把小溪变成河流淹没了数以百计的房屋和造成至少18人死亡。

很多人问:气候变化吗?回答这个问题并不那么简单。

一直有极端天气,但人类引起的全球变暖可以增加极端天气的频率和严重程度。例如,研究表明,人类活动诸如燃烧化石燃料明确地球变暖从基本物理,我们知道热空气可以容纳更多的水分。

十年前,科学家无法自信地将任何个别天气事件连接到气候变化,尽管广泛的气候变化趋势明显。今天,归因研究可以显示极端事件是否受到气候变化的影响以及他们是否可以单靠自然变化来解释。在研究和提高计算能力的飞速发展下,极端事件归因已成为一个蓬勃发展的新的气候科学分支。

的最新的归因研究公布的8月23日,2021年,看着雨从欧洲风暴造成220多人死亡,当洪水席卷德国、比利时、卢森堡和荷兰在2021年7月。

一个团队的气候科学家小组世界天气归因分析了破纪录的风暴,被称为Bernd,聚焦于最严重影响的两个领域。他们的分析发现,人类活动导致的气候变化做了一个风暴的严重程度介于1.2和9倍就在这样一个世界1.2摄氏度(2.1华氏度)冷却器。这个星球上变暖超过1 C自从工业时代开始了。

相似的研究尚未进行田纳西风暴,但是他们可能会。

因此,科学家们如何算出来?作为的大气科学家,我一直参与归因研究。这个过程是如何工作的:

归因研究如何工作?

归因研究通常涉及四个步骤。

第一步是定义事件的规模和频率基于观测数据。例如,在德国和比利时7月降雨量大幅度打破记录。科学家们认为在今天的气候,这样的风暴会发生在更广泛的地区平均每400年。

第二步是使用计算机气候模型和比较这些模型运行的结果与观测数据。有信心在气候模型的结果,该模型需要能够逼真地模拟这样的极端事件过去并准确地代表物理因素,帮助这些事件发生。

第三步是定义基准环境没有气候变化——本质上创建一个虚拟世界的地球如果没有人类活动温暖了地球。然后再次运行相同的气候模型。

第二个和第三个步骤之间的差异代表人为气候变化的影响。最后一步是量化这些差异的大小和频率的极端事件,使用统计方法。

例如,我们如何分析飓风哈维2017年8月和一个独特的天气模式互相产生破纪录的暴雨在德克萨斯州。归因的两项研究发现,人类造成的气候变化增加了可能性这样的事件大约3倍和哈维的降雨增加了15%。

另一项研究认为,西方北美2021年6月下旬的酷热几乎不可能没有人为的气候变化。

归因的研究有多好?

归因研究的准确性影响的不确定性与上面的四个步骤。

某些类型借自己的事件归因研究比其他人更好。例如,在长期测量,温度数据是最可靠的。我们理解人类造成的气候变化如何影响热浪比其他的极端事件。气候模型通常也熟练的在模拟热浪。

即使是热浪,人类引发的气候变化的影响的大小和频率可能是完全不同的,比如非凡的情况下在俄罗斯西部的热浪在2010年。气候变化被发现有最小限度的影响大小但频率产生重大影响。

还可以有合法的方法支撑不同的归因研究的差异。

然而,人们可以对未来做决定肯定不知道一切。即使计划后院烧烤,一个不需要所有的天气信息。

Xubin曾大气科学教授和气候动力学和Hydrometeorolgy中心主任,亚利桑那大学

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