圖源：Pixabay

撰文｜滿凱

責編｜馮灝

(資料圖)

剛剛過去的端午假期，全國都在一片炙烤之中，北方尤其酷熱難耐。北京南郊觀象臺連續三天氣溫達到40℃，三天的最高氣溫均進入歷史高溫排行前十，綜合影響為歷年來最強。

北京之外，河北、河南、山東、內蒙古和天津等地都拉響了“紅色”高溫預警。據中央氣象臺統計，國家氣象站中有14個最高氣溫突破歷史極值，37個突破6月同期極值；37℃以上的高溫影響面積約為16.55萬平方公里，40℃以上的影響面積為7萬平方公里。

京津冀21-24日區域高溫天氣過程綜合強度級別均為特強（最高級別），中央氣象臺首席預報員張芳華解釋說，自21日起，京津冀地區受暖氣團控制，暖氣團強度較強，且影響時間長；在高壓脊形勢控制下，天空晴朗少云，沒有云層遮擋，輻射增溫更加有利，促進了升溫。

23個國家站日最高氣溫超歷史極值，圖源：中國氣象局

多次突破歷史極值、持續刷新高溫紀錄的中國城市是全球持續熱浪的一部分。

美國國家氣象局數據顯示，位于加勒比海地區的波多黎各最近的氣溫高達52℃。再加上波多黎各濕潤的氣候，驚人的高溫正在威脅當地居民的生命安全。在伊拉克的南部城市巴士拉，往年出現在7月的高溫天氣，6月上旬就襲擊了城市，8日氣溫高達46℃。同一時間，孟加拉國由于連日的高溫熱浪，全國小學停課以保護學生的健康和安全。氣象部門在孟加拉國測得41℃的高溫，由于高溫推高了全國的用電需求，近幾周時常發生大規模停電，每日停電時間長達5小時[1]。

更加讓人擔憂的是，目前的高溫天氣或許只是前奏，受未來厄爾尼諾現象的影響，今年夏季的全球平均溫度很有可能創下紀錄。根據美國大氣與海洋管理局的監測，厄爾尼諾正在發展，太平洋熱帶大氣環流和海洋表面溫度狀況在過去一個多月的時間內已經出現了異常，厄爾尼諾在今年冬季達到“中等”的可能性有86%，達到“強”標準的可能性仍有56%[2]。

厄爾尼諾-拉尼娜現象指的是熱帶太平洋表面溫度出現的周期性變化。在厄爾尼諾年，赤道中東太平洋表面溫度異常升高，西太平洋則降低，而在拉尼娜年則出現相反的變化。海洋表面溫度的變化會引起大氣環流的調整，進而影響全球的天氣和氣候狀態。

北冰洋將加速迎來夏季無冰

從長期來看，北半球氣候變暖的趨勢似乎無法逆轉，并且在以驚人的方式加速發展。一項新發表在《自然-通訊》研究結果表明，北極海冰可能會在2030年之前就達到夏季無冰狀態[3]，這一時間點比之前的預估大約提前了十年，全球變暖是否正在加速引發人們新的擔憂。根據他們的預測，即使在全世界都努力減排的低排放情景下，北極可能在2030-2050年的9月達到“無冰”狀態。而此前，IPCC第六次評估報告只預測在中等排放情景下，北極將在本世紀中葉左右才能達到“無冰”狀態。

在寬廣北冰洋的洋面上，由于較低的海面溫度和較弱的太陽輻射（尤其是極夜），海表面自然結冰。有些海冰隨著極夜和極晝的輪換，季節性的生長和消失，形成一年冰；有些海冰則因為過低的溫度而常年不融化，形成多年冰。

北極的海冰范圍和面積不僅對航海安全和周邊生態系統有影響，而且在氣候變化中起著關鍵作用。它可以影響中低緯度的大氣環流，導致極端的天氣和氣候事件發生。海冰具有很高的反照率，相當于海洋的5-6倍[4]，它的面積決定了多少太陽光進入地球系統。通過冰雪-反照率的正反饋機制，海冰在氣候變化中起到了“放大器”的作用。

美國紐約州立大學阿爾巴尼分校大氣與環境科學系教授戴愛國告訴《知識分子》，“海水溫度和氣溫的升高會直接導致海冰融化，而反過來，海冰融化又會進一步加劇溫度升高，這樣的反饋機制會放大極地暖化效應。尤其是北極，自1970年代以來海冰就在迅速消融，速度這么快一方面是由于氣候變化，另一方面是海冰融化進一步加速升溫帶來的”[5]。

北極地區經歷的氣候變暖速度比地球上任何地區都要快。從1971年到2019年，北極大氣溫度上升了3.1℃，某些地區的增幅甚至高達10.6℃[6]。大氣溫度的快速上升造成北極海冰持續減少。尤其自2000年以來，這種減少趨勢更為明顯。長達四十年的觀測數據顯示，北極海冰的面積和厚度都在大幅減少。每十年平均有超過5萬平方公里的海冰消失，而夏季的海冰減少速度更是驚人，平均每十年減少13%[7]。

失去了海冰的保護，處在氣候變化前沿陣地的北極地區將面臨更加嚴峻的“變暖”挑戰。北極海冰是氣候臨界點（即跨過某一個閾值后海進入另一個新的不可逆的氣候狀態）之一，北極海冰的消失是氣候崩潰的象征。此外，它還將帶來全球范圍的影響。北極海冰的缺失可能改變海洋環流和碳循環等重要過程，對人類社會和自然生態系統產生影響。

如果我們將視野放到整個地球系統，而不僅僅是氣候。我們會發現人類活動已經對我們的生存環境的多個方面造成了重大的影響。一項發表在《自然》雜志的新的研究評估了我們已經觸及和尚未觸及的八個“行星邊界”：氣候、自然生態系統區域、生態系統功能的完整性、地表水、地下水、氮、磷和氣溶膠污染[8]。研究結果表明，人類已經超過了其中的七個安全邊界（氣候、自然生態系統區域、生態系統功能的完整性、地表水、地下水、氮、磷污染）。

其中，作者認為當地表水流量的變化大于某一閾值或者水質沒有達到標準時，生物多樣性會嚴重受到影響。現實情況是全世界有超過三分之一的陸地面積和超過一半的人口都在“安全邊界”以外。對于地下水，情況也不樂觀。作者發現，全球47%流域的地下水水位正在下降，影響了依賴地下水的生態系統，在某些情況下，這還會導致地面沉降和含水層的流失。

與氣候變化相關的冰川融化也正在加劇水資源緊張的問題。青藏高原是世界海拔最高的高原，被稱為“世界屋脊”“第三極”，又被稱為亞洲水塔。在全球變暖背景下，亞洲水塔區持續減少的冰川存量將嚴重威脅亞洲水塔冰川融水供給的可持續性，進而可能會引發一系列不可預測的社會、環境和生態危機。一項發表在《自然》上的研究成果表明，在不同氣候情境下，青藏高原預計有高達84%~97%的區域在本世紀末受陸地水儲量虧缺的影響，這將嚴重威脅到亞洲主要河流水源供給的可持續性，進而可能會加劇下游地區的水資源危機[9]。

八個行星安全邊界，圖源[8]

更多洪水，更多干旱

需要注意的是，除了全球平均溫度的上升，厄爾尼諾現象還會對北半球不同地區造成不同的影響，尤其會改變局部的水循環?？偟膩碚f，在厄爾尼諾的加持下，未來一兩年時間內，北半球將面臨更多與水循環相關的干旱和洪澇災害。

厄爾尼諾是地球氣候系統本身就存在的內部變率，會造成氣候顯著波動。同時，與人類活動相關的全球變暖也在改變著世界各地原本的氣候格局。氣候系統自然變率疊加全球變暖將改變全球的水循環，造成干旱和洪水等水文災害。世界氣象組織秘書長佩特里?塔拉斯表示，“全世界過半的災害與水有關”[10]。聯合國在今年的3月召集各國領導人、部長、聯合國系統高級代表，舉行了2023年水事會議，專門討論氣候變化背景下全球性缺水和與水有關的自然災害（干旱和洪水）等問題。

水資源的緊缺已成為人類在面對氣候和環境危機時最為緊迫的信號。更嚴重的是，氣候變化還會以洪水、干旱等更嚴峻的形勢直接威脅人的生命安全。從1970年到2022年，近一半的自然災害與天氣、氣候和水資源的狀況密切相關，這些災害所造成的死亡人數占自然災害總死亡人數的45%[11]。

干旱是對可持續發展的最大威脅之一，與氣候變化相關的干旱災害的影響在過去的一段時間內是全球性的。2022年夏季，全球多個地區經歷了嚴重的干旱。中國南方（廣東省除外）降雨量比平均水平低20%至50%[12]，長江流域出現有記錄以來最嚴重的夏季干旱，武漢長江水位達歷年8月最低水平[13]。

2023年4月，水利部通報稱2022年7月至10月黃河流域主要來水區較多年同期均值偏少28%。為了應對黃河可能發生的枯水現象，水利部下調了寧夏和內蒙古等地的用水配額，其中分配寧夏黃河干流引水量較去年同期偏少11.5%。

甘肅省氣象局總工程師、中國氣象局干旱氣候變化與災害重點實驗室主任張強告訴《知識分子》，“未來黃河流量變化受到三方面影響，分別是上游流量、局地蒸散發及上游植被和地形。因此，黃河流量的影響因素十分復雜，對于每一個因素的預測又有很大不確定性。”其中，上游流量包括降水和冰雪融水，上游地形影響降水如何匯入到黃河里。局地蒸散發更加復雜，它受到土壤干燥程度、植被覆蓋程度的影響。

歐洲遭遇了500年以來最嚴峻的干旱[14]，包括萊茵河、盧瓦爾河、塞納河和多瑙河在內的河流水位極低，導致河流運輸中斷和法國核電站發電困難。德國中西部三個州經歷有記錄以來最干旱的夏季，法國、英國、比利時和摩洛哥遭受到嚴重干旱。西亞地區，特別是伊朗和伊拉克也受到干旱困擾，巴格達的降雨量比長期平均水平低78%[15]。

非洲之角地區，尤其是肯尼亞、索馬里和埃塞俄比亞南部，干旱加劇。雨季降雨量明顯低于平均水平，連續多個低雨季對農業和糧食安全造成嚴重影響。南美智利降雨量雖未明顯低于平均水平，但部分地區仍較低。布宜諾斯艾利斯首次記錄到全年無雨天氣，阿根廷東北部和烏拉圭連續三年經歷明顯干旱。

北美西部大部分地區持續遭受嚴重干旱，美國西部和南部多個州面臨干旱。據估計，2022年干旱造成的經濟損失達220億美元。德克薩斯州經歷有記錄以來第二干旱的1月至7月，加利福尼亞州經歷有記錄以來最干旱的1月至10月，降水量比平均水平低65%?？屏_拉多河流域米德湖水位達歷史最低，美國超過82%的地區在10月中旬經歷異常干旱[16]。

聯合國防治荒漠化公約的一份報告稱，全球范圍內，自2000年以來干旱的次數和持續時間增加了29%。在所有的自然災害中，干旱造成的人員傷亡最大，據統計，1970至2019年期間有65萬人死于干旱。在去年，有超過23億人面臨生活用水壓力，近1.6億兒童面臨嚴重和長期干旱[17]。

更令人擔心的是，隨著氣候繼續變暖，預計到2050年，干旱可能會影響世界四分之三以上的人口，有大約50億人所生活的地區每年至少有一個月面臨缺水（這一數字目前是36億），同時多達2億人可能因為更加嚴峻的干旱和其他氣候變化因素被迫遷移[18]。

洪水以另一種完全不同的面貌威脅人們的生產和生活。但是與干旱類似的是，不論發達國家還是發展中國家都正在遭受更加頻繁和嚴重的洪水災害。

澳大利亞東部發生了多次洪水，其中昆士蘭州東南部、新南威爾士州北部和悉尼周邊地區在2月底和3月初發生了最嚴重的水災。南亞地區在2022年經歷了猛烈的洪水，巴基斯坦的7月和8月的降雨量創同期紀錄。印度東北部在6月發生了山洪，造成超過一百人死亡[19]。

巴西東部城市彼得羅波利斯在幾周內遭遇了兩次極端降雨和山洪，導致近百人死亡[20]。非洲的薩赫勒地區，特別是尼日利亞、尼日爾、乍得和南蘇丹，在季風季節期間發生了嚴重的洪水，導致人員傷亡和人口流離失所。

一項發表在《自然-水》期刊的文章稱，在過去的20年間，世界各地發生的干旱和洪水事件的頻率同時在增加。作者使用重力衛星稱量了地球上不同地區的“水”的質量，構建了過去20年地球上水循環的變化情況。他們在 2002 年至 2021 年間發現了 505 次干旱和 551 次洪水事件，結果發現氣候變暖正在導致更頻繁和猛烈的干旱和洪水事件[21]。

次季節-季節預報填補了天氣預報和短期氣候預測的縫隙，圖源adearth

極端氣候將成常態，而非意外

面對未來的氣候變化下更加劇烈的與水有關的自然災害，人們可以選擇最好的策略是主動適應正在變化的氣候，而不是在手忙腳亂中應對每一次災害。除此之外，我們還需要進行全局和長期規劃。

整體而言，目前應對氣候變化的政策和行動主要集中在減緩，即通過減少溫室氣體排放、提高能源效率和推廣可再生能源等措施來降低碳排放，以減緩溫室氣體增加帶來的氣候變化。然而，在適應氣候變化方面，相關政策和行動更多處于起步或者應急階段。

6月中旬，國家能源局在華東區域組織了首次跨區域應急演練，該機構表示，2023年夏季，電網保安全、保供應形勢較為嚴峻?！耙坏┌l生災難性天氣，可能造成產生嚴重影響的大面積停電事件”，演練模擬設置的場景包括臺風和強降雨造成嚴重故障，以及新能源風機脫網、局部電網全停等情形。

針對電力系統可能面臨的沖擊，中國社會科學院可持續發展研究中心副主任陳迎說，各省都被去年川渝地區高溫干旱導致電力短缺嚇怕了，為了自己保能源安全，上了不少煤電，廣東、四川、云南都有。這屬于各省的適應行動，但對適應和減緩之間的協同性恐怕沒有納入決策框架。

“我們不能只在遇到災情時采取被動措施，妄圖通過短期增加化石能源發電來暫時渡過難關。這無異于飲鴆止渴。如果要上煤電，就要綜合考慮，選擇優質產能，上大壓小做替代，還要做好電廠的靈活性改造；區域之間也應該加強合作，通過跨區輸電來互補共濟。如果都是自顧自，肯定出現很多煤電產能冗余，未來可能造成大量資產擱淺。此外，除了供應側保安全，還應該從需求側多努力”，陳迎說。

適應氣候變化已不再是一種可選項，而是在氣候變化下必須要達成的目標。世界經濟論壇發布的《2023全球風險報告》將“適應氣候變化的失敗”列為未來10年第二大風險[22]。這意味著，如果我們不能采取合適措施來應對未來的天氣、氣候狀況和正在變化的干旱、洪水等自然災害，全球經濟將因此受損嚴重。

去年6月，中國生態環境部、國家發展和改革委員會、科學技術部等17部門聯合印發了《國家適應氣候變化戰略2035》，強調了開展氣候風險評估、監測和預警的重要性，據其設想，到2035年，我們將建立一個無縫、全覆蓋的氣候風險管理數字平臺，利用智能技術和數字化技術來評估特定的風險并進行天氣和氣候預報。

其中，早期預警是一個相對容易實現的氣候變化適應手段。但是，不斷變化的氣候對災害的預警也提出了新的要求。對于干旱的預警就是個很好的例子。除了發生頻率增加以外，氣候變化下的干旱本身也正在發生變化。近年來，全球范圍內出現了一種迅速爆發的干旱現象，被稱為“驟旱”。不同于發生緩慢的傳統干旱，驟旱通常在數周內即發展至重度干旱。如2022年我國長江流域特大驟旱和2012年美國中西部平原特大驟旱。全球變暖背景下干旱的變化對干旱的監測預警提出了新的挑戰。

目前以驟旱為重點的預測技術還處于起步階段，關鍵的挑戰在于如何改進次季節-季節預報系統，提高發生驟旱時的降水減少、高溫和低濕度等多個指標的預報效果[23]。這要求科學家對造成驟旱的物理機制有更深入的理解。

對驟旱的預測還要求提高對于土壤條件的實時監測能力，這些信息很大程度上影響著預報效果。張強強調了“滾動預報預測”的必要性，他認為決策部門要根據不斷變化的實際情況，實時調整決策以適應快速變化的天氣和氣候狀況。除此之外，許多干旱監測和預測產品每月或最多每周更新一次。考慮到驟旱的發生時間只有幾周，預警的頻率還遠遠不夠，公眾需要的可能是每天更新的產品。

最重要的是，人們要意識到氣候正在發生變化，極端氣候事件頻發正在成為新常態。如果我們繼續以“意外”看待正在發生和尚未發生的“災害”，這恰恰說明了我們對未來的災害風險認識不足，準備也不夠充分。

參考文獻：

[1]中國氣象，全球各地接連出現極端高溫！近期北半球究竟有多熱？https://mp.weixin.qq.com/s/nJBCiHoVn1GYs4_de-HwZA

[2]National Oceanic and Atmospheric Administration, June 2023 ENSO update: El Ni?o is here, https://www.climate.gov/news-features/blogs/june-2023-enso-update-el-ni%C3%B1o-here

[3]Kim, YH., Min, SK., Gillett, N.P. et al. Observationally-constrained projections of an ice-free Arctic even under a low emission scenario. Nat Commun 14, 3139 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38511-8

[4]中科院之聲，北極海冰：氣候變化的關鍵指標和“放大器”，https://zhuanlan.zhihu.com/p/86072140

[5]知識分子，北極的冰一直在融化，南極也是嗎？https://mp.weixin.qq.com/s/CQVCH-PFcjMK8cVSH1a0JQ

[6]北極理事會，北極氣候變化2021，https://www.amap.no/documents/download/6818/inline

[7]NASA，Arctic Sea Ice Minimum Extent，https://climate.nasa.gov/vital-signs/arctic-sea-ice/

[8]Rockstr?m, J., Gupta, J., Qin, D. et al. Safe and just Earth system boundaries. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06083-8

[9]Zhang, Q., Shen, Z., Pokhrel, Y. et al. Oceanic climate changes threaten the sustainability of Asia’s water tower. Nature 615, 87–93 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05643-8

[10]聯合國紀事，天氣氣候水,代代向未來，https://www.un.org/zh/204458

[11]聯合國防治荒漠化公約，Drought in Numbers 2022，https://www.unccd.int/resources/publications/drought-numbers

[12]國家氣候中心，2022中國氣候公報，http://www.ncc-cma.net/channel/news/newsid/100060

[13]新華網，長江武漢段出現歷史同期最低水位，http://www.news.cn/mrdx/2022-08/16/c_1310652972.htm

[14]新華網，歐盟報告說歐洲可能正經歷500年來最嚴重干旱，http://www.news.cn/world/2022-08/24/c_1128940787.htm

[15]World Meteorological Association, State of the Global Climate 2022

[16]World Meteorological Association, State of the Global Climate 2022

[17]聯合國防治荒漠化公約，Drought in Numbers 2022，https://www.unccd.int/resources/publications/drought-numbers

[18]聯合國防治荒漠化公約，Drought in Numbers 2022，https://www.unccd.int/resources/publications/drought-numbers

[19]中國氣象局，巴基斯坦遭遇30年來最大洪水 構建氣候適應型社會迫在眉睫，https://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxxw/2011xqxyw/202208/t20220831_5062299.html

[20]新華網，巴西歷史名城暴雨成災,至少94人死亡，http://www.news.cn/world/2022-02/18/c_1211577015.htm

[21]Rodell, M., Li, B. Changing intensity of hydroclimatic extreme events revealed by GRACE and GRACE-FO. Nat Water 1, 241–248 (2023). https://doi.org/10.1038/s44221-023-00040-5

[22]世界經濟論壇，《2023年全球風險報告》，https://cn.weforum.org/reports/global-risks-report-2023

[23]Pendergrass, A.G., Meehl, G.A., Pulwarty, R. et al. Flash droughts present a new challenge for subseasonal-to-seasonal prediction. Nat. Clim. Chang. 10, 191–199 (2020). https://doi.org/10.1038/s41558-020-0709-0

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