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中国学者分析全球季风区极端降水的变化和影响

   7月8日,日本冈山县仓岛市,从空中俯瞰被洪水淹没的房屋。图片来源:《大西洋月刊》官网

季风,是在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风,伴有雨季和旱季等季风气候。

在全球陆地季风区,极端降水会随不同全球增温阈值而变化。中国科学院大气物理研究所周天军研究团队8日在《自然通讯》在线发表文章,揭示了在《巴黎协定》温升目标下,全球季风区极端降水事件的变化及其影响。

科学家们指出,若将全球增温控制在1.5摄氏度,较之2摄氏度温升目标,将能显著减少对“危险”极端降水事件的暴露度。

季风的广泛影响

世界上著名的季风区,通常被划分为三部分,即亚洲—澳洲季风区(简称“亚澳季风”,包括著名的印度季风/南亚季风、东亚季风、西北太平洋季风和澳洲季风),非洲季风(含北部非洲季风和南部非洲季风)和美洲季风(含北美季风和南美季风)。

得益于充沛的季风降水,陆地季风区生活着全球约三分之二的人口,是人口分布密度最大的地区之一,尤其是在南亚和东亚季风区。与此同时,在异常的季风活动作用下,季风区也是全球陆地范围内受极端降水和洪涝灾害影响最大的地区之一。

譬如说,2018年北京“7.16”暴雨事件,持续时长达58小时,最大小时雨强仅次于2011年“6.23”暴雨,车辆和种植业保险估损均超千万元。

而日前的日本“平成30年暴雨”(即2018年6月28日至7月8日期间的暴雨)已造成209人死亡,成为自1982年长崎县水灾造成299人死亡或失踪以来,由强降水引发的最为严重的灾难。

极端事件发生频率将增加

科学家认为,在全球变暖的背景下,大气持水能力增加,理论上将增强极端降水。而预估和理解未来极端降水及其风险的变化,对于社会可持续发展、减缓与适应气候变化策略的制定与实施,都具有至关重要的意义。

2015年12月,《联合国气候变化框架公约》缔约方大会通过《巴黎协定》,正式将“2摄氏度温升目标”纳入大会成果,并提出“力争把温升目标控制在较工业革命前上升1.5摄氏度以内”。1.5摄氏度温升目标问题,特别是1.5摄氏度温升较之2摄氏度温升目标所能够避免的气象灾害风险和减小的影响,成为迫切需要国际科学界回答的问题。

此次,中科院周天军研究团队利用参加第五次耦合模式比较计划(CMIP5)的多模式气候预估数据,结合不同共享社会经济路径(SSP)下的人口预估数据,探讨了从1.5摄氏度到2摄氏度、3摄氏度和4摄氏度等不同温升目标情景下,全球季风区极端降水的变化及其对人口的影响。结果表明,极端降水对全球增温的响应表现为两方面,即平均态和变率均增加。

研究认为,强度极强且影响力高的“危险”极端事件(例如“20年一遇”的极端降水事件)发生频率将显著增加。这将导致季风区对这类“危险”极端降水事件的暴露度随温升而增加。围绕历史记录中10年或20年一遇的极端降水事件在未来如何变化,研究表明,若将全球增温控制在1.5摄氏度,则较之2摄氏度,这类事件所影响的季风区面积和人口(简称“人口暴露度”)都将减少大约20%—40%。极端事件的“危险”等级越高,1.5摄氏度较之2摄氏度温升目标能够避免的风险越大。

控制温升作用显著

可以说,《巴黎协定》所提出的1.5摄氏度温升目标,较之2摄氏度温升目标,能够显著减少极端降水事件对自然和人类社会的影响,这对于人口众多且分布密集的全球季风区尤为重要。基于多种极端降水研究指标的比较分析表明,这一结论不依赖于“危险”极端事件的定义方法、RCP8.5(高浓度)和RCP4.5(中低浓度)两类温室气体排放情景和人口预估情景等,且具有较高的模式一致性。

这项研究还比较了全球三大季风区(即亚澳季风区、非洲季风区、美洲季风区)极端降水变化的异同点,团队发现,在各子季风区中,南非和南亚季风区是受2摄氏度较之1.5摄氏度温升目标的0.5摄氏度额外增温影响最大的敏感地区。这两个地区也是众所关注的气候脆弱区。

该研究揭示了控制进一步温升对于减少极端洪涝灾害风险具有显著作用,国际社会需要围绕着减缓气候变化而共同努力。同时,非洲、南亚这些气候敏感区和脆弱区需要更多的国际关注,以帮助其发展更为有效的适应措施,更好地应对极端气候事件的不利影响。

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