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暴雨在莱斯特的艾尔斯通造成山洪暴发
暴雨在莱斯特的艾尔斯通造成山洪暴发。 图片来源:Alex Hannam / Alamy Stock Photo。
IPCC
2021年8月10日14:03

解释:政府间气候变化专门委员会的新报告对极端天气和气候变化的看法

罗伯特在筹划

10.08.2021 | 2:03pm
IPCC 解释:政府间气候变化专门委员会的新报告对极端天气和气候变化的看法

新报告政府间气候变化专门委员会联合国政府间气候变化专门委员乐动体育 英超会(IPCC)在全球一系列致命的极端天气事件之后发表了一篇关于气候变化科学的文章。

从破纪录"热穹"在太平洋西北部和森林大火随后,就发生了灾难性的洪水欧洲中国rainfall-induced山体滑坡在印度,极端天气频繁发生登上报纸头条2021年。

因此,IPCC第一工作组(WG1)的庞大文件是恰当的第六个评估报告(AR6) -包括一个关于极端天气的专门章节第一次

报告称,这一章“评估了区域和全球范围内极端天气和气候的变化,包括观测到的变化及其归因,以及预计的变化”。

该报告的主要结论之一是,人类造成的温室气体排放“导致了自前工业化时代以来某些极端天气和气候的频率和/或强度的增加”,这是一个“既定事实”。

它补充说,最新的科学证据加强了IPCC 2018年的裁决关于升温1.5摄氏度的特别报道“全球变暖即使是相对较小的增量(+0.5摄氏度),也会在全球范围和大地区造成统计上显著的极端变化”。

在这个解释中,《碳简报》列出了报告对不乐动体育下载app同类别的极端情况的看法,以及它们是如何——以及将如何——受到气候变暖的影响。

框架

该报告将极端天气事件定义为“在一年中的特定时间和地点罕见的”。报告称,极端气候事件是“持续一段时间的极端天气模式,比如一个季节”。

关于极端事件的专门章节涵盖了“极端气温、强降水和洪积性洪水、河流洪水、干旱、风暴(包括热带气旋)以及复合事件”。最后一种描述的是两种或两种以上的天气事件——它们本身不一定是极端的——同时或连续发生,导致更严重的影响。

(报告中关于气候变化的区域影响的章节也提供了极端气候的信息,特别是用于风险评估。有关那一章的更多内容,请参阅Carbon Brief乐动体育下载app深入的问答(请参阅整个报告。)

这份新报告说,自IPCC第五次评估报告(AR5)于2013-14年发表以来,“在天气和极端气候变化方面有了重要的新进展和知识进步”。其中特别包括"人类对个别极端事件的影响,对干旱、热带气旋和复合事件的变化的影响,以及对不同全球变暖水平的预测"。

例如,AR5报告,得出的结论(pdf)"是,很有可能自20世纪中期以来,在全球范围内观测到的极端气温的频率和强度的变化是由人为强迫造成的”。

“极有可能”的说法是IPCC报告中用来传达其声明背后的确定性水平的一套“校准语言”的一部分。术语集如下表所示。在报告和这篇文章中,它们都以斜体显示。

表1。规模的可能性
术语* 结果的可能性
几乎可以肯定 99 - 100%的概率
很有可能 90 - 100%的概率
可能 66 - 100%的概率
几乎不可能 33 - 66%概率
不太可能 0-33%概率
不太可能 0-10%概率
极不可能 0 - 1%概率
描述量化不确定性的校准语言表,来自IPCC第五次评估报告的主要作者的指导说明,关于不确定性的一致处理(AR6遵循同样的方法)。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2010).

对于第六次评估报告,报告得出结论认为,人类造成的温室气体排放“导致某些极端天气和气候的频率和/或强度增加”,这是一个“既定事实”。

术语“已确定事实”不是上表中的“可能性陈述”之一。正如IPCC在其报告中解释的那样指导,“在某些情况下,将证据和理解压倒一切的发现描述为事实陈述而不使用不确定性限定符可能是合适的”。

政府间气候变化专门委员会的报告也使用特定的术语来描述个人陈述的可信度,它结合了对证据和协议的评估。总的置信度使用的五个限定符表示非常低的低的媒介非常高的

除了考虑观察到的变化,该报告还根据全球变暖的不同程度,对未来极端情况的变化进行了预测。报告解释说,这些情景包括“与《巴黎协定》目标一致的情景(+1.5摄氏度),略高于《巴黎协定》目标的情景(+2摄氏度),以及没有缓解的‘最坏情况’情景(+4摄氏度)”。

值得注意的是,本章包括了世界各地46个AR6陆地“区域”的不同类型极端值的观测和预估变化的摘要表。

报告称这些“大表格”占据了报告的100多页,而报告本身总共有300多页。这一章是报告中最长的一章。

归因

自AR5发表以来,“归因科学”已经“乐动体育 英超逐渐成为气候研究的一个新兴领域随着越来越多的文献”,AR6报告说。这些研究评估了人为造成的气候变化和其他因素是否以及在多大程度上影响了极端天气事件的频率和/或强度。

例如,归因研究表明,气候变化导致2019年欧洲出现了破纪录的热浪可能性高达100倍而且机会增加了两倍创纪录的降雨量飓风哈维2017年在德克萨斯州倾倒。

地理分布AR6报告称,这些研究“不均衡”,发展中国家开展的研究较少。有原因有很多,包括“缺乏观测数据、缺乏可靠的气候模型和其他问题”。

尽管如此,作者说,大量事件归因研究“提供了证据,表明这些局部和个人事件的属性变化与人类影响气候的预期后果一致,可以归因于外部驱动因素”。

下面的地图,摘自这份报告摘要为决策者,展示了气候变化如何“已经影响到”世界各地的每一个有人居住的地区。地图显示了极端高温(上)、强降水(中)和干旱(下)的“综合评估”,每个六边形表示一个区域。

每个六边形中的阴影颜色显示自20世纪50年代以来该区域是否有明显的增加或减少,而灰色阴影或交叉阴影分别表示数据有限或一致性较低。六边形中的点的数量显示了人们对人类影响的信心水平。

地图显示了IPCC对极端天气和气候的综合评估
地图显示了对极端高温(上)、强降水(中)和农业和生态干旱(下)观测变化的综合评估。每个六边形内的阴影表示自20世纪50年代以来该区域的观察到的增加或减少(至少具有中等可信度),有限的数据(灰色)或低一致性(交叉阴影)。六边形内的圆点数量显示了对人类影响力的信心水平。每个六边形对应IPCC AR6 WG1参考区域中的一个:NWN(北美西北部)欧宁(北美东北部),WNA(北美西部),中央社(北美中部),ENA(北美东部)、中美洲:NCA(中美洲北部),SCA(中美洲南部),汽车南美洲(加勒比):拥有核武器的国家(南美洲西北部)国家安全局(南美洲北部),新经济学院(南美洲东北部),山姆(南美季风),慢波睡眠(南美洲西南部),SES(南美洲东南部),SSA(南美洲南部)、欧洲:GIC(格陵兰岛和冰岛),NEU(北欧),WCE(西欧和中欧),EEU(东欧),地中海(地中海)、非洲:地中海(地中海),长官(撒哈拉沙漠),WAF(西非)咖啡馆(非洲中部),分片(北非洲东部),SEAF(南部非洲东部),WSAF(西非洲南部),ESAF(东非洲南部),年发展目标亚洲(马达加斯加):RAR(俄罗斯北极地区),(西西伯利亚),ESB(东西伯利亚),RFE(俄罗斯远东地区),WCA中亚(西)非洲经委会(中东亚),(青藏高原),EAS(东亚),ARP(阿拉伯半岛),情景应用程序(南亚),(东南亚),澳大拉西亚:nautica(澳大利亚北部),(澳大利亚中部),香水(东澳大利亚),(澳大利亚南部),新西兰(新西兰),小岛屿:汽车(加勒比),PAC(太平洋小岛屿),资料来源:气专委(2021图SPM.3)。

以下部分依次考察了不同类型的极端天气,列出了报告对观察到的变化、归因和对未来的预测的看法。

观察

AR6报告的结论是肯定的几乎可以肯定“自1950年以来,全球范围内极端高温(包括热浪)的频率和强度有所增加,而极端低温的频率和强度有所减少”。

政府间气候变化专门委员会说,这“也适用于区域范围”,超过80%的地区至少在全球范围内显示出了这些变化可能数量

下面的地图显示了自1960年以来,全球每年最热的气温(左)、最冷的气温(中)和“温暖天数”(右)的变化。阴影表示增加(红色),减少(蓝色),没有显著变化(交叉)和数据不足(灰色)。

1960-2018年IPPC的线性趋势
a)年最高日最高气温(TXx);b)年最低日最低气温(TNn);c)根据HadEX3数据集,1961-1990年基准期日最高温度超过其第90个百分位数(TX90p)的天数。线性趋势只计算在这段时间内至少66%的年值的格点,并且至少延伸到2009年。没有足够数据的区域用灰色表示。没有重叠表示在p = 0.1水平上趋势显著的区域。交叉表示趋势不显著的区域。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021图11.9)。

报告称,全球年度最热温度的增长速度与平均土地变暖的速度相似,“比全球变暖大约高出45%”。报告还说,年度最冷气温的增幅“甚至更高,自1960年以来大约上升了3摄氏度”。

IPCC说,这些地图显示了“大多数地区总体变暖的趋势”,欧洲和南美洲西北部的最高气温增幅特别大,北极的最低气温增幅最大。

特别是在北极,报告补充说,自1979年以来,极热事件有所增加,“特别是在北美洲北极和格陵兰岛,这与夏季融化是一致的”。报告还指出,“自1960年代以来,北极最低温度的上升速度约为全球地表温度的三倍”。

相反,报告称,“几乎所有的陆地表面都观察到寒潮天数的减少,特别是在北部中纬度地区”。此外,几乎所有陆地地区在寒冷的夜晚都出现了“统计上显著的减少”。

报告说确实如此几乎可以肯定“在全球范围内,热浪的强度和持续时间以及热浪日数都有所增加”。它补充说:

“这些趋势可能发生在欧洲、亚洲和澳大利亚。有媒介的信心在非洲和高的信心在南美洲;信心较低是因为数据可用性减少和研究较少。”

归因

政府间气候变化专门委员会说确实如此几乎可以肯定“人类引起的温室气体强迫是全球范围内观察到的极端冷热变化的主要驱动力”。

它补充说,“最近的一些热点事件可能会非常不可能在没有人类影响气候系统的情况下发生”。这反映了一些最近的归因研究,这些研究得出结论,某些极端事件,如热浪2021年太平洋西北部2020年西伯利亚和整个2018年北半球——如果没有人为造成的变暖,这几乎是“不可能的”。

报告解释说,大气中温室气体浓度的增加导致大气和地球表面变暖。该报告称,这种“直接热力学效应”导致“各处温度升高”,并引发其他热力学反应和反馈,如温度升高水蒸气在大气中。

俄勒冈州波特兰市的一个降温中心正在经历创纪录的高温
俄勒冈州波特兰市的一个降温中心正在经历创纪录的高温。图片来源:Sipa US /除库存图片

温度升高也会“在以下区域放大”季节性积雪和“更高的大气蒸发需求,导致一个干燥的土壤在一些地区”,报告说。

此外,“温度的空间分布也可以通过改变天气模式的特征来影响极端温度”,IPCC说。例如,IPCC说,由于从北极带下来的冷空气减少,迅速变暖的北极具有“强大的热力效应”,它“放大了北半球中纬度和高纬度地区极端寒冷天气的变暖”。

然而,该报告也指出了北极变暖的潜在“动态效应”——北极和中纬度之间温差的减少会产生这种效应大气中的连锁反应“增加了天气模式的持续性”,比如热浪——“远没有那么强大”。

预测

AR5报告(pdf)在2013年得出结论,它是几乎可以肯定随着气候变暖,大多数陆地地区将会出现更频繁的极端高温天气,而极端低温天气将会减少。该报告指出,自AR5以来的新研究“证实了这些评估”,并补充道:

“这是几乎可以肯定与1995-2014年相比,大多数陆地地区的炎热白天和炎热夜晚的数量以及暖期或热浪的长度、频率和/或强度将增加。”

下面的地图显示了未来在变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)下的年最高温度(上)和年最低温度(下)。

阴影表示投影变化的大小,红色越深表示变化越大。然而,该报告指出,“即使在升温1.5摄氏度的水平上,极端高温和极端低温的大幅变暖也会发生”。

IPCC全球变暖1.5C、2C和4C时的年最高气温和年最低气温变化
与1850-1900年基线相比,预计年最高气温(上)和年最低气温(下)的变化分别为全球变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)。结果基于CMIP6多模式集合在SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下的模拟。右上角的数字表示所包含的模拟次数。不确定性用简单的方法表示:没有叠加表示≥80%的模型同意变化的符号;对角线表示小于80%的模型同意变化标志的区域。来源:警监会数据(2021) 11.11.

这些地图表明,预测的年最低气温变暖幅度大于最高气温,两极的变暖幅度大于赤道。例如,在北极,“最冷夜晚的气温变暖幅度约为全球变暖幅度的三倍。”报告说,在中纬度地区,“极端高温的升温速率可能是全球升温速率的两倍”。

作者指出,上升的最高温度“在陆地上更为均匀”,并不会随纬度表现出相同的变化。他们补充道:

“预计在最热的日子里,气温的最高增幅将出现在一些中纬度和半干旱地区,大约是全球变暖速度的1.5至2倍(高的信心)。”

有趣的是,报告说高的信心在大多数地区,“极端温度的变化幅度与全球变暖水平成正比”,但这些极端温度出现的可能性“通常是随变暖呈非线性增长”。

在2021年夏季致命的太平洋西北部“热圆顶”以如此大的幅度打破记录后,科学家警告说发现“我们关于热浪如何在变暖的气候中表现的理论图景被打破”是“令人惊讶和震惊的”。

不久之后发表的研究警告称,气候变化预计将导致record-shattering“极端高温。

强降雨

观察

强降雨事件发生的频率和强度可能在全球范围内,在大多数观测覆盖良好的陆地地区都出现了增长”,IPCC说。“强降雨的频率和/或强度的区域性增加”已经被观测到媒介的信心报告补充说,在近一半的地区。

自1950年以来,每年的最大降雨量在一天或连续5天以上可能报告指出,“观测充分的土地面积增加了”。

报告说,总的来说,欧洲、北美和亚洲极端降雨增加的证据是最有力的,而且强降雨已经出现可能在这三个大陆上增加了。

例如,该报告称,在南亚季风季节,印度中部“暴雨显著增加”,同时“中等降雨显著减少”。

而在整个非洲,例如,报告说,“普遍缺乏全大陆的系统分析”和可用数据的“零星性质”。乐动体育app苹果j因此,虽然“1950-2013年期间,在精确测量的地区观测到极端降水的频率和强度增加”,但这只涵盖了“总面积的15%”。

同样,在中美洲和南美洲,“有证据显示极端降水增加,但总体上是存在的低信心报告称。在小岛屿国家,“缺乏证据表明强降水的总体变化”。

其他地区的趋势也不明确,作者说:

“在大洋洲,现有证据没有显示整个大洋洲的强降水增加或减少(媒介的信心),但强降水倾向于在澳大利亚北部(尤其是西北部)增加,而在东部和南部地区减少。”

政府间气候变化专门委员会(IPCC)表示,他们只是做到了非常低的信心关于次极端天气的变化,例如每小时的降雨量。这是因为次逐日降水数据往往“只有零星的空间覆盖和有限的长度”。

一般来说,在极端情况下,可用的数据记录“远远短于对过去变化的有力量化所需的时间”。尽管如此,该报告补充说,“几乎所有大陆的地区都有研究表明,次逐日极端降水的强度普遍增强”。

归因

对于观察到的增长,人类的影响——特别是通过温室气体排放——“是”可能报告称:“这是观测到的规模加剧的主要驱动因素”,并补充道:

“特别是,检测和归因分析提供了一致和强有力的证据,证明人类对全球到大陆尺度上持续1至5天的极端降水的影响。”

在区域尺度上,人类对极端降水影响的证据是有限的报告指出,但“新的证据正在出现”。例如,研究表明,“在1950-2015年期间,南亚季风范围广泛的极端天气的增加是由于西印度洋(阿拉伯海)变暖和印度加强灌溉用水管理的综合影响”。

该报告解释说,气温上升“通过增加蒸发和大气蓄水能力来控制水蒸气的变化”。在全球范围内,水蒸气含量“大致按照克劳修斯-克拉珀龙(C-C)关系增加,每变暖1摄氏度约增加7%”。它仍在继续:

“气候模型预测表明,水蒸气的增加导致各地极端降水的强劲增长地球表面每升高1摄氏度,其幅度在4%到8%之间。”

然而,报告指出,“有多个案例表明,极端降水量的增加速度可能超过C-C速度”。

IPCC说,气候变暖还会影响大气中的“动态”过程,比如气旋的频率和强度、天气锋面和气候变化对流系统

“例如,南半球中纬度风暴路径的极移和加强可以改变极端降水的频率/强度。然而,由于几个相互竞争的影响,动态变化影响极端降水的确切方式尚不清楚。”

预测

报告称,在未来,随着全球变暖的加剧,暴雨“通常会变得更频繁、更强烈”。它补充道:

“在全球范围内,相对于工业化前4摄氏度的全球变暖水平,非常罕见(例如10年或10年以上1次)的强降水事件将比最近更频繁和更强烈(几乎可以肯定)在所有大陆和AR6地区。”

下图是升温1.5℃(左)、2℃(中)和4℃(右)下未来年最大日降水量的预估。阴影部分表示增加(绿色)和减少(棕色),而孵化部分显示了世界各地气候模型的一致程度有限。

IPCC预计年最大日降水量在1.5C、2C和4C的变化
与1850-1900年基线相比,预计年最大日降水量在全球变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)时的变化。结果基于CMIP6多6模式在SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下的模拟。右上角的数字表示所包含的模拟次数。不确定性用简单的方法表示:没有叠加表示≥80%的模型同意变化的符号;对角线表示小于80%的模型同意变化标志的区域。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021图11.16)。

该报告称,这些地图上的空间模式“非常相似”,并显示出“在区域尺度上,极端降水和全球变暖水平之间的近线性比例”:

“极端降水几乎总是在陆地地区增加,全球变暖水平越高,极端降水增加的幅度越大,除了极少数地区,比如在某些季节,地中海盆地周围的南欧地区。”

报告称,大多数预计的极端降水减少仅限于“亚热带海洋地区”,并“与风暴轨迹改变导致的平均降水减少高度相关”。

IPCC指出,预测极端每小时降雨量的研究数量“有限”。模拟的区域气候模式能够模拟对流过程的convective-permitting模型-“长度有限,由于计算成本高,只能在少数地区使用”。尽管如此,报告称:

“大多数可用的对流允许模拟项目都会增加极端逐日降水事件的强度,其数量接近或高于C-C标度率。”

泛滥的

观察

报告中关于极端天气的章节重点讨论了两种与降雨有关的主要洪水形式——“洪积”洪水,包括地表水和山洪,以及“河流”洪水,即河流或小溪溢出河岸时发生的洪水。

报告称,对于河流洪水来说,被淹没的区域“难以测量或量化”。由于这个原因,许多关于洪水变化的现有研究集中在“河流,指的是流经河道的水流。

作者指出,洪水是“水文、气候和人类管理的复杂相互作用”。报告说,除了降雨量和强度,其他因素也发挥着重要作用,包括土壤湿度、季节性积雪、土地利用、河流和流域工程。这意味着“极端降水事件和洪水事件之间,或者极端降水的变化和洪水的变化之间,并不总是一对一的对应关系”。

已发表的关于洪水观测变化的研究往往集中在区域和局部尺度,这使得“很难在全球尺度上进行综合,有时也很难在区域尺度上进行综合”。政府间气候变化专门委员会表示,数据上也存在巨大差距:

“水流测量在空间上的分布并不均匀,在空间覆盖上存在差距,而且在非洲、南美洲和亚洲部分地区的覆盖很差,导致难以探测洪水的长期变化。”

图为中国河南省渭辉市被洪水淹没的景象
图为中国河南省渭辉市被洪水淹没的景象。资料来源:祖玛出版社除库存图片

政府间气候变化专门委员会的结论是,事实的确如此高的信心“在寒冷地区,洪水的季节性已经发生了变化,在这些地区,融雪在应对气候变暖方面占主导地位”。然而,报告解释说,世界其他地区的情况更不确定:

“对过去几十年全球流量峰值趋势的信心不足低的但也有一些地区,包括亚洲部分地区、南美洲南部、美国东北部、欧洲西北部和亚马逊河流域,以及地中海部分地区、澳大利亚、非洲和美国西南部,这些地区的空气质量正在下降。”

归因

在洪水事件中起作用的多种因素也使归因评估更加困难。这一点,加上“缺乏全面的研究”,意味着IPCC认为确实存在低信心在关于洪水和人为气候变化的“一般性声明”中。然而,“一些单独的区域已经得到了很好的研究,这使得高的信心“在这些情况下,报告说:

“例如,英国洪水泛滥冬季降水增加可归因于人为气候变化。”

预测

下图显示了气候变化如何增加不同类型洪水的严重程度。

说明在确定强降水和洪水变化中重要因素的示意图
说明在决定强降水和洪水变化中重要因素的示意图。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021FAQ 8.2,图1。

展望未来,政府间气候变化专门委员会表示,它做到了媒介的信心在全球水文模型的研究结果中,该模型预测“受河流洪水增加影响的陆地面积比受河流洪水减少影响的陆地面积更大”。该模型还补充道媒介的信心河流洪水“将在亚马逊西部、安第斯山脉、东南亚和北亚增加”。

政府间气候变化专门委员会对洪泛性洪水的变化更加确定高的信心–极端降雨强度的预计增加“转化为洪涝灾害频率和规模的增加……因为洪涝灾害是由于降水强度超过自然和人工排水系统的能力造成的”。

干旱

观察

就像洪水泛滥一样不止一种干旱,这些描述为IPCC关于“明显低于平均湿度条件的时间段”的一般定义增加了更多的细微差别。这份报告解释道:

“根据用来描述干旱的变量以及受到影响的系统或部门,干旱可以分为不同的类型,如气象(降水不足)、农业(例如,作物减产或歉收,通常与土壤水分不足有关)、生态(与导致树木死亡的植物水分胁迫有关),或水文干旱(如河流或水库、湖泊、泻湖和地下水等储存库的缺水)。”

这一数字突出了干旱的气候驱动因素以及对水资源可用性的影响。

干旱的气候驱动因素、对水资源可用性的影响以及对IPCC的影响
干旱的气候驱动因素,对水可用性的影响和影响。加号和减号表示司机对积雪、蒸发蒸腾、土壤湿度和水分储存等因素的变化方向。本文列出了干旱的三种主要类型,以及干旱对环境和社会经济的一些可能影响。联合国政府间气候变化专门委员会(2021图8.6)。

下面的地图用三种不同的干旱指标展示了在过去60-70年里观察到的全球变化。阴影表示湿润(绿色)或干燥(棕色)趋势,灰色表示数据不足的区域。

IPCC连续干旱日观测到线性趋势
观测了1960-2018年连续干旱日数CDD(左)、1951- 2016年标准化降水指数SPI(中)和标准化降水-蒸散指数SPEI(右)的线性趋势。CDD数据来自HadEx3数据集,CDD的趋势计算如图11.9所示(见上)。采用12个月SPI (SPI-12)和12个月SPEI (SPEI-12)估计干旱严重程度。确定干旱事件的阈值设置为-1 SPI/SPEI单位。没有足够数据的区域用灰色表示。没有重叠表示在p = 0.1水平上趋势显著的区域。交叉表示趋势不显著的区域。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021图11.17)。

指标包括连续干燥天数(左)和标准化降水指数报告称,这两个指数都是“基于降水的指数……用于估计气象干旱的变化”。

报告得出结论说,很少有地区“显示出观测到的气象干旱增加”,但这些地区“大多在非洲和南美洲”。

第三个指标,标准化降水蒸散指数,或“SPEI”(右),是一个基于大气的指数,结合了降水和大气蒸发需求(AED)。AED是“最大剂量”实际蒸散如果不受水资源的限制,这种情况可能发生在陆地表面”。

报告说,“有更强烈的信号表明,农业和生态干旱已观察到增加”,“这突出了在AED增加的驱动下,ET增加对这些趋势的作用”。作者表示,“所有大陆和几个地区”的农业和生态干旱都在增加,包括非洲西部、中部和南部、中亚和东亚、澳大利亚南部、地中海、欧洲西部和中部以及南美洲东北部。报告说,农业和生态干旱的减少只出现在一个地区——澳大利亚北部。

归因

IPCC说媒介的信心“由于ET的增加,人类引起的气候变化导致了一些地区农业和生态干旱的增加”。

反过来,报告说高的信心- ET的增加“是由温度升高、相对湿度降低和净辐射增加引起的AED增加驱动的”。报告还指出,“降水趋势并不是影响全球干旱趋势的主要驱动因素”。

报告解释说,干旱通过“热力和动力过程”受到气候变化的影响:

“热力过程通过空气温度、辐射、风速和相对湿度的变化,增加大气蒸发需求,从而影响干旱。动态过程通过改变天气异常的发生、持续时间和强度来影响干旱,这与降水和日照量有关。”

预测

政府间气候变化专门委员会警告说,展望未来——用高的信心——“随着全球变暖,越来越多的地区受到农业和生态干旱的影响”。

最新的证据“强化了IPCC关于1.5摄氏度特别报告的结论”,作者说,“全球变暖即使是相对较小的增量(+0.5摄氏度)也会导致一些地区干旱的恶化”。

下面的地图显示了在全球变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)的情况下,预计6 - 8月(上)和12 - 2月(下)每10年发生一次土壤水分干旱的频率和强度的变化。变化的大小用遮荫表示——绿色表示频率下降,棕色表示频率增加。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)每10年发生一次土壤水分干旱的频率和强度的预估变化。
6月至8月(顶部)和12月至2月(底部)期间,1.5摄氏度(左侧)、2摄氏度(中部)和4摄氏度(右侧)10年一遇土壤水分干旱频率和强度的预计变化与1850-1900年基线相比,全球变暖。土壤水分变化的单位是1850-1900年期间土壤水分年际变化的标准偏差。标准偏差是表征干旱严重程度的一种广泛使用的度量。结果基于SSP1-1.9,SSP下CMIP6多模型集合的模拟1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5场景。右上角的数字表示包含的模拟数量。不确定性使用简单方法表示:无叠加表示≥80%的模型同意变化迹象;对角线表示<80%的模型同意变化迹象的区域。来源:IPCC(2021图11.19)。

该报告称,一些地区将受到“更严重的农业和生态干旱的影响,即使全球变暖稳定在2摄氏度”,但仍将受到影响高的信心。报告还补充说,在一些地区,气温会升高到1.5摄氏度媒介的信心包括地中海、非洲南部、澳大利亚南部、北美中部和南美洲大部分地区。

政府间气候变化专门委员会说,甚至更多的地区将受到4摄氏度升温的影响,非洲东北部和南亚是显著的例外,干旱有所减少。

如果气温升高,就会出现这种情况高的信心政府间气候变化专门委员会表示,“由于土壤湿度的限制和相关的干旱条件,土地碳汇的效率将变得更低”。

希腊勒斯沃斯的干涸河床
希腊莱斯沃斯干涸的河床/除库存图片

报告还指出,大气中二氧化碳浓度升高会导致提高用水效率在植物中,只有低信心这可以“在以土壤湿度有限和AED增强为特征的更高全球变暖水平下,改善农业和生态干旱或水文干旱”。

热带气旋

观察

热带气旋(TCs)是在热带温暖海水中形成的强大风暴。它们的影响经常成为头条新闻。例如,2017年,一系列重大飓风——包括哈维厄玛玛丽亚——在美国和加勒比地区造成了破坏。

报告称,量化气候变化对此类风暴的影响是“具有挑战性的”,“部分原因是极端风暴非常罕见、短暂且局限”,但也因为单个风暴受到“高度随机变异性”的影响。然而,“尽管面临这些挑战,自第五次评估报告以来已经取得了进展”,IPCC说。

报告的结论是“确实如此”可能全球3-5级热带气旋实例的比例和快速增强事件的频率在过去40年都有所增加”。

(3-5级热带气旋,称为专业“风暴是指持续风速达到或超过每小时111英里的风暴。”

作为上下文,AR5报告之前得出的结论(pdf)该“信心仍然是低的考虑到过去观测能力的变化后,热带气旋活动的长期(百年)变化”。

这个结论反映了IPCC的调查结果特别报道2012年极端事件(SREX)危险性研究而IPCC的第四次评估报告(AR4)在2007年发现(pdf)可能强烈的热带气旋活动自1970年以来增加了在一些地区,SREX随后得出结论,这是“困难公司得出结论的信心水平与卫星时代前观察到的趋势和北大西洋”以外的海洋盆地,AR5报告解释道。

AR6报告也指出“确实如此很有可能自20世纪40年代以来,在北太平洋西部,TCs达到风强度峰值的平均位置已经向极地方向迁移”,并且“确实如此”可能自1900年以来,美国的TC翻译速度已经放缓”。

平移速度是指风暴穿过地球表面的速度。例如,在2017年,飓风哈维停滞不前在休斯顿上空,三天内释放了100厘米的降雨,并引发了灾难性的洪水

归因

作者的结论是“有。高confidenc“人类活动导致的气候变化导致了哈维飓风和其他强热带风暴期间的极端降雨量”。,“这是很可能美国TC转换速度的放缓是由人为强迫造成的”。

这是“很有可能北大西洋、北太平洋和阿拉伯盆地最近活跃的TC季节不能在没有人为影响的情况下加以解释”,报告说。

例如,它指出,“2015年的异常TC活动并不仅仅是由一个极端的El Niñoas“也有人为贡献,主要是通过亚热带地区的sst(海表温度)的影响。”

飓风哈维登陆德克萨斯州阿兰萨斯港后,一个移动家庭公园被摧毁
飓风哈维在德克萨斯州阿伦萨斯港登陆后,一个移动住宅公园被摧毁。资料来源:论坛内容代理有限责任公司除库存图片

该报告说,人为因素对活跃的TC季节的影响“主要与气溶胶强迫有关(由于空气污染减少),北大西洋的反应有更大的贡献”。

相比较而言,AR5(pdf)发现“低信心将热带气旋活动的变化归因于人类的影响"。这是由于“观测证据不足,对气候和热带气旋活动的人为驱动因素之间的联系缺乏物理理解,以及关于内部变率、人为和自然强迫的相对重要性的研究缺乏一致性”。

预测

随着气候变暖,热带气旋将如何变化的预测表明,“热带气旋的平均峰值风速和4-5类热带气旋的比例将很有可能随着全球变暖而增长”,IPCC说。

这也是很有可能该报告补充说,“在一些地区,平均TC降雨率将随着变暖而增加,而且可能会以高于克劳修斯-克拉珀龙(Clausius-Clapeyron)每升高1摄氏度7%的比例增加。”

在热带气旋频率方面,IPCC说确实如此可能“全球所有类别的tc出现频率将会下降或保持不变”。报告指出,大部分的减少“随着气候变暖,处于强度谱的较弱一端”,而“4-5类TCs的频率将在北太平洋西部的有限区域增加”。

下图总结了过去和预测的全球(左)和区域(右)热带气旋,以及温带气旋(即热带以外的气旋)和严重气旋的变化对流风暴大气河流

政府间气候变化专门委员会过去和预测的风暴变化概要
热带气旋(TC)、温带气旋(ETC)、大气河流(AR)和强对流风暴(SCS)行为的过去和预估变化概况。全球变化(左图),蓝色阴影表示受影响区域:TCs、ETCs和ARs的平均和最大降雨率增加(上图);强TC比例增加,全球TC发生频率降低或无变化(中);随着风暴路径的改变,ETC风速的增加和降低取决于该地区。区域变化(右图),从左到右:北太平洋西部极地TC迁移和随后TC暴露的变化;TC在美国邻近地区的前向平移速度减慢,随后TC降水增加;南海平均和最大降水率增加,春季南海频率和季节长度增加。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021图11.20)。

复合事件

该报告还考虑了“复合事件”,“在过去的IPCC报告中没有深入评估”。这些事件被定义为“导致社会或环境风险的多种驱动因素和/或危险因素的组合”。作者解释:

”的组合两个或更多——不一定极端天气和气候事件发生我)与此同时,2)密切,或iii)同时在不同的地区,可能会导致极端的影响比的总和更大影响,由于个别极端的发生。这是因为多个压力源可以更快地超过一个系统的应对能力。”

IPCC说确实有高的信心“受同时发生的极端情况影响的土地面积有所增加”。同样,该报告将同样的置信度归因于“不同地点同时发生的极端事件,但可能影响类似部门(例如:。,粮仓”),会随着全球变暖的加剧而变得更加频繁,特别是在全球变暖+2℃以上”。

在特别关注同时发生的高温和干旱极端情况时,报告称“确实存在”高的信心过去一个世纪,由于人类的影响,全球范围内同时发生的热浪和干旱的频率有所增加”。

IPCC也表示已经做到了高的信心“随着全球平均气温的升高,几乎所有陆地地区都更有可能出现干热复合状况”。

而这些同时发生的极端情况对森林大火报告还指出:

“有媒介的信心在南欧,引发野火(火灾天气)的天气条件变得更有可能,欧亚大陆北部这个我们,澳大利亚在上个世纪。

“有高的信心在一些地区,随着全球变暖程度的加剧,火灾天气条件将变得更加频繁。”

最后,报告还考虑了沿海地区的复合极端情况,指出“存在”媒介的信心上个世纪,在一些地区,包括美国海岸线,复合洪水的可能性增加了。”它补充道:

“有高的信心由于这两方面的原因,未来沿海地区复合洪水的发生率和规模将增加海平面上升以及强降水的增加。”

汇总表

下表(报告表11.1)提供了"关于观测到的极端值变化和人类影响的贡献的综合资料"。

现象和趋势的方向 自1950年以来观察/检测到的趋势(全球变暖+0.5℃或更高) 自1950年以来,人类对观测到的趋势的贡献(全球变暖+0.5摄氏度或更高)
在大部分陆地地区更温暖和/或更频繁的炎热的白天和夜晚

在大多数陆地地区更温暖和/或更少的寒冷日夜

温暖的法术/热浪;在大多数陆地区域增加频率或强度

寒潮/冷波:在大部分陆地地区频率或强度下降
几乎可以肯定在全球范围内

大陆范围内的证据:
亚洲、澳大拉西亚、欧洲、北美:很有可能
中南美洲:高的信心
非洲:媒介的信心
极有可能全球主要贡献者

大陆范围内的证据:
北美、欧洲、大洋洲、亚洲:很有可能
中南美洲:高的信心
非洲:媒介的信心
强降水事件:强降水发生的频率、强度和/或数量增加 可能在全球范围内,覆盖大部分观测覆盖良好的陆地区域

大陆范围内的证据:
亚洲、欧洲、北美:可能
非洲、大洋洲、中南美洲:信心不足
可能全球范围内陆地区域强降水增强的主要贡献者。

大陆范围内的证据:
亚洲、欧洲、北美:可能
非洲、大洋洲、中南美洲:信心不足
农业和生态干旱事件增加 媒介的信心在一些地区

在所有大陆的第6次评估报告区域,都观察到农业和生态干旱日益增加的趋势(媒介的信心
媒介的信心在一些地区
与热带气旋有关的降水增加 媒介的信心
高的信心
TC处于主要TC强度的可能性增加(Cat. 3-5)
可能

媒介的信心
热带气旋迅速增强的频率变化 可能
媒介的信心
西太平洋热带气旋向极地迁移 媒介的信心
媒介的信心
美国上空TC向前运动减少 它是可能自1900年以来,美国的TC翻译速度已经放缓。
它是更有可能而对美国而言,TC翻译速度的放缓是由人为强迫造成的。
强对流风暴(龙卷风、冰雹、降雨、大风、闪电) 信心不足在过去的趋势冰雹和风和龙卷风活动由于短的高质量的数据记录。 信心不足
复合事件的增加 可能复合事件概率的增加。

高的信心在全球范围内,随着温室气体的增加,同时发生的热浪和干旱正变得越来越频繁。

媒介的信心火天气,即复合热、干、风事件,在某些地区变得更加频繁。

媒介的信心在某些地方,这种复合洪水风险增加了。
可能人类引起的气候变化增加了复合事件的可能性。

高的信心人类的影响增加了热浪和干旱同时发生的频率。

媒介的信心人类的影响增加了一些地区火灾天气的发生。

信心不足人类的影响促成了导致洪水的复合事件的变化。
关于观测到的极值变化和人类影响的贡献的综合表。请注意,第9章的跨章方框9.1对46个观测到的海洋极端值变化进行了评估。

这张表(报告中的表11.2)提供了一个“预测极值变化综合表”,即在比工业化前水平高出1.5摄氏度、2摄氏度和4摄氏度的情况下。

现象和趋势的方向 全球变暖+1.5摄氏度时的预计变化 全球变暖预估为+2摄氏度 预计全球变暖+4摄氏度
在大部分陆地地区更温暖和/或更频繁的炎热的白天和夜晚

在大多数陆地地区更温暖和/或更少的寒冷日夜

暖期/热浪;在大多数陆地区域频率或强度增加

寒潮/冷波:在大部分陆地地区频率或强度下降
几乎可以肯定与全球规模的工业化前相比。

极有可能在所有大洲

预计最热天气的最高温度升高出现在一些中纬度和半干旱地区,以及南美洲季风区,在
约为全球变暖速度的1.5至2倍(高的信心

据预测,北极地区最寒冷的日子里气温的最高增幅约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆范围内的预测:
极有可能:非洲,亚洲,大洋洲,中南美洲,欧洲,北美洲
几乎可以肯定与全球规模的工业化前相比。

几乎可以肯定在所有大洲

预计最热天气的最高温度升高出现在一些中纬度和半干旱地区,以及南美洲季风区,在
约为全球变暖速度的1.5至2倍(高的信心

据预测,北极地区最寒冷的日子里气温的最高增幅约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆范围内的预测:
几乎肯定的:非洲,亚洲,大洋洲,中南美洲,欧洲,北美洲
几乎可以肯定与全球规模的工业化前相比。

几乎可以肯定在所有大洲

据预测,在最热的日子里,某些中纬度和半干旱地区以及南美洲季候风地区气温的最高增幅约为全球变暖速度的1.5至两倍(高的信心

据预测,北极地区最寒冷的日子里气温的最高增幅约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆范围内的预测
几乎可以肯定非洲、亚洲、大洋洲、中美洲和南美洲、欧洲、北美洲
强降水事件:强降水发生的频率、强度和/或数量增加 高的信心这种增长发生在大多数陆地地区

很有可能亚洲,北美洲
可能:非洲、欧洲
高的信心:中美洲和南美洲
媒介的信心:澳大拉西亚
可能这种增长发生在大多数陆地地区

极有可能亚洲,北美洲
很有可能:非洲、欧洲
可能:大洋洲、中美洲和南美洲
很有可能这种增长发生在大多数陆地地区

几乎可以肯定:非洲、亚洲、北美洲
极有可能中美洲和南美洲,欧洲
很有可能澳大拉西亚
农业和生态干旱:干旱事件的强度和/或持续时间增加 与观察到的变化相比,受农业和生态干旱增加影响的地区更多(高的信心

在一些地区,降水减少将加剧干旱的严重程度;与前工业化条件相比,大气蒸发需求将继续增加,并由于一些地区的蒸发蒸腾增加,导致农业和生态干旱进一步增加。(高的信心
受农业和生态干旱增加影响的地区比全球变暖1.5摄氏度时更多(高的信心

在一些地区,降水减少将加剧干旱的严重程度;与前工业化条件相比,大气蒸发需求将继续增加,并由于一些地区的蒸发蒸腾增加,导致农业和生态干旱进一步增加。(高的信心
与全球变暖2摄氏度相比,受农业和生态干旱增加影响的地区更多(很有可能

降水量的减少将增加一些地区干旱的严重程度;与前工业化条件相比,大气蒸发需求将继续增加,并由于几个地区的蒸发蒸腾增加,导致农业和生态干旱进一步增加。(高的信心
与热带气旋(TC)相关的降水量增加 高的信心在全球范围内预估TC降雨率增加的情况下,预估因人类排放而增加的中位数约为11%。

媒介的信心每个流域的降雨量都会增加。
高的信心在全球范围内预估TC降雨率增加的情况下,预估由于人类排放而增加的中位数约为14%。

媒介的信心每个流域的降雨量都会增加。
高的信心在全球范围内,预计TC降雨率增加,人类排放导致的预计增加中值约为28%

媒介的信心每个流域的降雨量都会增加。
热带气旋平均寿命最大风速(强度)的增加 媒介的信心
高的信心
高的信心
TC将达到主要TC强度的可能性增加(Cat. 4-5) 高的信心增加达到最强(类别4-5)水平的tc的比例。预计这一比例的中位数增长约为10%。
高的信心对于达到最强(4-5类)水平的TC比例的增加。该比例的预测中值约为13%。
高的信心增加达到最强(类别4-5)水平的tc的比例。预计这一比例的中位数增长约为20%。
剧烈的对流风暴 高的信心在包括美国在内的一些地区,与强对流风暴相关的平均和最大降雨率有所增加。

高的信心CAPE[对流可用势能]随着热带和亚热带的全球变暖而增加,这表明更有利于强对流风暴的环境。

媒介的信心美国春季强对流风暴的频率预计将增加,导致强对流风暴季节的延长。
复合事件的增加(频率,强度) 可能随着全球变暖,发生复合事件的可能性将继续增加。

高的信心在全球变暖加剧的情况下,热浪和干旱将继续增加,全球变暖每增加0.5摄氏度,其频率/强度就会更高。

高的信心火灾天气,即炎热、干燥和多风的复合天气,将在全球变暖程度较高的一些地区变得更加频繁。

高的信心在全球变暖加剧的情况下,沿海地区的复合洪水将会增加。
预测极值变化的综合表。请注意,第9章和跨章框9.1(海洋热浪)对海洋极端事件的预估变化进行了评估。提供了与前工业化条件相比的评估8。
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  • 解释:政府间气候变化专门委员会的新报告对极端天气和气候变化的看法

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