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2022新年第一弹?美国遭千年一遇的干旱,气候临界点到来了吗?

  2022年2月16日,《Nature》发表了一篇美国西南部干旱的论文,标题为“Rapid intensification of the emerging southwestern North American megadrought in 2020–2021”(2020-2021 年北美西南部新出现的特大干旱迅速加剧)称美国西部正在遭遇1200年以来最极端的干旱事件,大桥矗立在干涸的湖床之上,游船码头已经变成了干裂大地上水泥墩。

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  从2021年开始,极端气候这个幽灵已经已经笼罩地球,干旱、暴雨和大火以及超强飓风不断,大家都祈祷2022年会好一些,结果新年刚开始,美国西部遭遇千年干旱,将大家拉回现实,地球究竟怎么了,未来到底会变成怎样?

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  加州福尔瑟姆湖码头

  千年一遇的干旱究竟有多厉害?

  科罗拉多河一直是美国西部降水量的标志,AccuWeather上的一篇报道表明,科罗拉多河的水位已经下降到了极其严重的地步:

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  2021年6月份,胡佛大坝的水位已降至海拔1,071.56 英尺(326.7米)的创纪录水平。与2000年的水位相比,下降了大约 140 英尺(42.6米),几乎是自由女神像的高度,随着水位下降,联邦政府在2021年8月中旬以来宣布米德湖首次缺水。

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  这是8月20日在美国内华达州博尔德附近拍摄的米德湖岸边干涸的土地

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  米德湖远景

  更北方一些的大盐湖可能情况更糟,卫星地图显示,大盐湖的面积正在锐减,据《盐湖论坛报》的总编辑格兰特伯宁汉称,该湖正在进入“死亡螺旋”。

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  加州北部的奥罗维尔湖也遭遇了同样的境地,湖床裸露,湖水只剩下中间最深的湖底峡谷处,犹他州的鲍威尔湖境况是一样的,湖水下降了150多英尺(45.7米)。

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  几乎美国西部所有的湖泊水位都在急剧下降,有的直接干涸见底,有的大幅缩小面积,米德湖和鲍威尔湖的蓄水量仅为其总容量的三分之一,而西部多个州的牧场与社区已经“抽干”了地下水,这个问题比湖水下降更为严重,因为后者的补充极为困难。

  1200年以来最严重的干旱

  《Nature》论文的作者之一,加州大学洛杉矶分校的生物气候学家 Park Williams称从美洲原住民考古遗址保存的活树、枯树和房子的木梁中采集了数据,北美洲的气候可以追溯到公元800年来的气候事件,这大约在查理曼大帝被加冕为罗马皇帝的时候。

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  结果发现了四个特大干旱时期,上一次还是1500年时持续了23年的干旱,但从2000年以来,美国正在进入一个新的干旱周期,其规模已经超越历史上任何一次干旱。

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  不过也有科学家提出了不同的意见,比如美国西部在2004-2005年经历了一个多雨的年份,那么2020~2021也将成为最大的单一干旱事件,据研究人员称,干旱仍将持续,据建模的数据显示,在未来8年内继续干旱的可能性高达75%以上。

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  究竟是什么原因导致了美国西部的干旱事件?

  加州大学洛杉矶分校的生物气候学家 Park Williams称目前的大约有1/5的干旱事件都是认为造成的气候变化所致,温室气体的排放正在快速破坏天气模式。

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  美国人人均用水量是全球最高的

  并且他认为不能将湿润的年份的降雨量作为改善环境的标志,而加大的自然的索取量,非营利组织 Western Resource Advocates高级水政策顾问Kim Mitchell称必须对湖泊河流进行统筹管理,并全力以赴扩大流域保护范围。

  地球究竟怎么了?气候临界点到来了吗?

  气候学家 Park Williams认为美国西部干旱的原因有两个,一个是人类无度的索取,另一个则是全球气候变暖,前者是直接影响,而后者则是非常复杂的气候变化,这个早在二十世纪初期就有科学家提出过一个气候临界点的概念,只是当初没有人注意罢了。

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  这个理论认为全球变暖以来发生的变化正在影响地球气候,当某个地区的气候变化到达某个程度时可能会转向另一个平衡,比如热带雨林,随着降雨变少,干旱天气增加,会向热带稀树草原演变,这个变化尽管仍然有植被,但未来的雨林气候不再,蒸发量锐减,不仅影响局部,而且会对区域性甚至全球气候产生不可估量的影响。

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  2019年底澳洲气候学家斯特芬其研究团队在《自然》期刊上发表的一篇关于气候临界点的论文。列出了北极海冰、格陵兰冰盖、北方针叶林、永久冻土、大西洋经向翻转环流、亚马逊雨林、暖水珊瑚、西南极冰盖、东南极部分等9个临界点已经被突破,另有海底甲烷开始释放、厄尔尼诺现象加剧、大气喷射流减速或停滞、印度洋夏季季风出现波动、西非季风转变、北美西南部开始干旱等6个临界点尚未被突破

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  2020年3月份的《自然通讯》上由班戈大学的联合主要作者西蒙·威尔考克博士发表的一篇论文称,亚马逊雨林可能在未来50年内完成从雨林向草原的转变,彻底变成亚马逊大草原。

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  未来可能继续向荒漠化发展,就像撒哈拉大沙漠一样也不是不可能,这就是生态系统崩溃的严重后果,人类根本无法承受这个结果,而2021年正在发生的美国西南部干旱似乎已经突破了,从9个临界点变成了10个。

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  据联合国环境规划署发布的资料,工业革命初期,大气中的二氧化碳比例是280PPM(0.028%),但到了现在浓度已经超过400PPM(0.04%),从1850年以来,全球二氧化碳总的人为排放量为14384亿吨。

  二氧化碳会如何影响地球?

  二氧化碳是一种强温室气体,它能让可见光辐射到达地面与海洋,而吸收了太阳辐射后地面热量向太空辐射的远红外辐射却被阻止,从而将大量热量锁在大气层内,据联合国第26届气候大会发布的资料,自1969年以来,海洋顶部100米的温度升高超过0.33 摄氏度,地球将变暖以来90%的能量储存在海洋中,是地球气候变化的源动力。

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  海洋温升会导致海洋向大气层输出更多的水汽与能量,大气环流会受到影响,比如导致2021年美加西部高温的是热穹现象,就是比较特殊的气候现象:

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  上升气流被高空的下降气流兜住,大量暖空气上升却被下降的高压封锁,导致内部压力增大,气温上升,并且由于气流相对封闭,太阳辐射产生的热量无法散发,导致温度越来越高。

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  初始条件是风速比较低,能让暖空气聚集,后期则是恶性循环,就算是气流也难以消散,这和大量暖空气聚集有关,与全球变暖脱不了干系。从发生频度也可见一斑,十年来总共发生了6次热穹事件,但在2021年就发生了3次。

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  2020~2021的干旱事件的“高潮”就发生在热穹期间,或许2022年又将遭遇热穹事件。全球气候变暖的条件下极端气候增加的概率是比较大的,希望未来没有那么多灾难性气候。

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