為什麼它會在同一時間變熱和乾燥

為什麼它會在同一時間變熱和乾燥

一項新研究表明,由於氣候變暖,可能會降低作物產量,破壞糧食價格穩定以及為破壞性野火奠定基礎的炎熱乾燥條件正日益引起多個地區的同時發生。

研究人員報告說,與20世紀中期的平均溫度和乾燥相比,氣候變化使得該地區遭遇一年的溫暖和乾燥的可能性增加了一倍。 同一年,乾燥和嚴重溫暖的條件也將更有可能襲擊關鍵的農業區域,這可能使一個地區的盈餘更難以彌補另一個地區的低產量。

“當我們查看主要作物和牧場地區的歷史數據時,我們發現在人為氣候變化之前,任何兩個地區同時經歷這些非常嚴重的條件的可能性非常低,”氣候科學家Noah Diffenbaugh教授說。在斯坦福大學地球能源與環境科學學院,該論文的高級作者,出現在 科學進展.

“全球市場提供了對抗局部極端的對沖,但我們已經看到氣候緩衝的侵蝕,因為全球變暖導致極端事件增加,”迪芬博說。

為什麼它會在同一時間變熱和乾燥在人為氣候變化之前,任何兩個主要作物或牧場地區同時經歷嚴重的高溫和乾燥條件的可能性非常低。 (圖片來源:Diffenbaugh Lab / Stanford)

收成較小

這項新研究指出了一個未來,其中多個地區同時面臨著低收成率的風險。 這是因為,雖然有些作物可以在溫暖的生長季節茁壯成長,但其他作物 - 特別是穀物 - 在溫度上升時會生長和成熟太快,連續乾燥的天數會堆積,而且溫暖會持續一夜。

因此,乾熱條件往往會減少主要商品的收成,包括小麥,大米,玉米和大豆。

“當這些極端情況同時發生時,它會加劇超出其中任何一個單獨造成的不利影響。”

其影響超越了農業。 同樣炎熱,乾燥的條件也會加劇火災風險,在夏季和秋季使植被變乾,並加劇強烈,快速蔓延的野火,如11月240,000在加利福尼亞州燒毀超過2018英畝的野火。

全球變暖的基本趨勢 - 自1世紀末以來的1.8攝氏度或華氏19度 - 為研究的核心發現提供了直觀的邏輯。

“如果它到處變暖,那麼它更有可能同時在兩個地方變熱,而且當它同時在兩個地方乾燥的時候也可能更熱,”Diffenbaugh說

雙重麻煩

儘管存在這種簡單的直覺,但考慮到不同地點的降水和溫度隨時間的持續,相互依賴的變化呈現出統計學上的挑戰。 因此,許多過去的分析將熱和乾事件視為獨立現象,或在不同區域彼此獨立。

這種方法可能低估了人為引起的全球變暖帶來的額外風險,以及抑制排放的社會,生態和經濟效益。

“當這些極端情況同時發生時,它會加劇超出其中任何一個單獨造成的不利影響,”主要作者阿里薩哈迪說,他是迪芬博的氣候和地球系統動力學組的博士後學者。

研究人員使用上個世紀的歷史數據來量化不同地區在同一年經歷炎熱和乾燥條件的可能性。 在1980之前,兩個地區對在一年內都會遇到極端溫度的可能性不到一個5%,兩個地區的干燥也都是乾燥的。 然而,在過去二十年中,某些地區對的可能性增加到20%。

例如,中國和印度 - 世界上最大的兩個農業生產國和兩個​​人口最多的國家 - 在同一年經歷低降水和極端溫暖的氣溫的可能性低於5之前的1980%,但今天超過15% ,迪芬博說。

“所以,過去罕見的情況現在可以預期會有一定程度的發生,我們有非常有力的證據表明全球變暖是其中的原因,”他解釋道。

氣候協議

作者還分析了可能的未來全球變暖情景的氣候模型預測,並發現在幾十年內,如果世界繼續其當前的排放軌跡,平均溫度將超過20th中間通常經歷的範圍的可能性在許多地區,世紀可能會超過75百分比。

Sarhadi說,實現聯合國巴黎氣候協議所概述的目標可能會大大降低這些風險。 雖然白宮已宣布打算將美國從該協議中撤出,但實現200國家協定中的減排目標將使全世界大大降低混合炎熱,乾燥的條件襲擊全球多個農田的可能性。

“仍然有減輕這些變化的選擇,”他說。

未來的風險

為本研究建立的框架是確定一個地區多個氣候極端事件相關風險的關鍵步驟,在這些地區,它們通常可以相互複合。

例如,高溫,大風和低濕度結合在一起創造巨大的火災狀況的可能性有多大?這些可能性是由於全球變暖而改變的? 這是團隊框架能夠回答的問題。 對於正在考慮加州具有歷史規模和火力的火災的官員來說,這是一個非常緊迫的問題。

“很多事件都強調了基礎設施,以及我們的防災和反應系統,當多種成分同時聚集在同一個地方時,就會發生這種情況,”Diffenbaugh說。

高風暴潮和大雨的風速可以使過往的風暴和災難性的熱帶氣旋區別開來; 大氣不同部分的風力模式和水分含量會影響暴雨的嚴重程度和相關的洪水風險。

決策者面臨的一個關鍵挑戰是了解在不斷變化的氣候中會發生什麼。 這意味著要加強聯合概率,這是工程師,政策制定者,人道主義援助提供者和保險公司用來分配資源,設定建築規範,設計疏散計劃和其他災難響應的計算的核心。

“人們正在根據不同條件組合的概率做出實際決定,”迪芬博說。 “默認是使用歷史概率,但我們的研究表明,假設這些歷史概率將持續到未來並不能準確反映當前或未來的風險。”

能源部和斯坦福大學資助了這項工作。

資源: 斯坦福大學

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