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暴雨导致莱斯特艾尔斯通的山洪暴发
在莱斯特的艾尔斯通,暴雨引发了山洪暴发。 信用:Alex Hannam / Alamy股票照片。

解释者:IPCC的新报告对极端天气和气候变化有何评论

罗伯特·麦克斯威尼

10.08.2021 | 2:03pm
联合国政府间气候变化专门委员会 解释者:IPCC的新报告对极端天气和气候变化有何评论

新报告政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于气候变化科学亚慱彩票APP在世界各地一系列致命的极端天气事件的后果中的土地。

从破纪录开始”热穹顶“在太平洋西北部和野火随后,发生了洪灾欧洲中国降雨诱发的滑坡在印度,极端天气频繁发生击中了头条新闻在2021年。

然后,它是拟合的,即庞大的文件 - 形成IPCC的工作组(WG1)部分第六个评估报告(AR6)-包括关于极端天气的专门章节第一次

报告说,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,以及预测的变化”。

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”。

在这篇解释文章中,碳简报引出了报告中关亚慱官网于不同类别极端的内容,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“在一年中的某个特定地点和时间罕见的事件”。报告称,极端气候事件是“持续一段时间的极端天气模式,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亚慱官网深度问答整篇报告。)

自IPCC第五次评估报告(AR5)于2013-2014年发表以来,“在极端天气和气候变化方面出现了重要的新发展和知识进步”,新报告称。特别是,这些包括“人类对个别极端事件、干旱、热带气旋和复合事件的变化以及对不同全球变暖水平预测的影响”。

例如,AR5报告,得出的结论(pdf)很可能这种人为强迫为自20世纪中期以来全球规模的每日温度极值的频率和强度的变化有助于“。

“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。似然标度
术语* 结果的可能性
几乎可以肯定 99-100%概率
很可能 90 - 100%的概率
可能 66-100%概率
差不多 33 - 66%概率
不太可能 0 - 33%概率
不太可能 0 - 10%概率
非常不可能 0-1%概率
IPCC用于描述量化不确定性的校准语言表,摘自IPCC《关于一致处理不确定性的IPCC第五次评估报告主要作者的IPCC指导说明》(AR6采用相同的方法)。来源:IPCC(2010).

对于第6次评估报告,该报告得出的结论是,人为造成的温室气体排放“已导致某些极端天气和气候事件发生的频率和/或强度增加”,这是一个“既定事实”。

“既定事实”一词不是上表中的“可能性陈述”之一指导,“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”。

IPCC的报告也使用特定的术语来描述个人陈述背后的信心水平,这结合了对证据的评估和一致性。整体信心水平用以下五个限定词来表示:极低空低的中等的高的非常高的

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,本章包括全球46个AR6陆地“区域”不同极端类型的观测和预测变化汇总表(带有不确定性)。

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。

归属

自AR5发表以来,“归因科学”已经亚慱彩票APP逐渐成为气候研究的一个新兴领域AR6报告称,随着文学的越来越多的文献“。这些研究评估是否 - 以及人类引起的气候变化和其他司机的程度影响了极端天气事件的频率和/或强度。

归因研究表明,例如,2019年气候变化造成了欧洲破纪录的热浪可能性高达100倍三倍的机会创纪录的降雨量飓风哈维在2017年向德克萨斯州倾销。

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。有原因是多方面的包括“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,证明这些局部和个别事件的性质变化符合人类对气候影响的预期后果,并可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,显示了气候变化如何“已经影响到世界上每个有人居住的地区”。地图显示了极端炎热(顶部)、强降水(中部)和干旱(底部)的“综合评估”,每个六边形显示了一个单一的地区。

每个六边形中阴影的颜色显示自20世纪50年代以来该区域是否有观测到的增加或减少,而灰色阴影或交叉阴影分别表示数据有限或一致性低。六边形内的圆点数量显示了对人类影响力的信心水平。

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(顶部)、强降水(中部)以及农业和生态干旱(底部)观测变化的综合评估。每个六边形内的阴影表示自1950年代以来该区域观测到的增加或减少(至少具有中等置信度)、有限数据(灰色)或低一致性(交叉阴影).六边形内的点的数量表示对人类影响的置信水平。每个六边形对应于IPCC AR6 WG1参考区域之一:北美:西北(北美洲西北部),(北部东北部),WNA(北美洲西部),CNA(北美中部),ENA(北美洲东部)、中美洲:NCA(中美洲北部),SCA(中美洲南部),(加勒比)、南美洲:NWS(南美洲西北部)国安局(南美洲北部),NES(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:新加坡政府投资公司(格陵兰/冰岛),(北欧),WCE(西欧和中欧),每个(东欧),Med.(地中海)、非洲:Med.(地中海),蛛网膜下腔出血(撒哈拉),瓦夫(西非)CAF(非洲中部),分片(非洲东北部),SEAF(东南非洲),WSAF(西南非洲),以撒(东非洲南部),乳房亚洲(马达加斯加):RAR(俄罗斯北极),WSB(西西伯利亚),ESB(东西伯利亚),RFE(俄罗斯远东地区),WCA(西中亚),非洲经委会(中东亚),(青藏高原),,EAS(东亚),ARP(阿拉伯半岛),SAS(南亚),(东南亚),澳大拉西亚:nautica(澳大利亚北部),标出(澳大利亚中部),香水(澳大利亚东部),(澳大利亚南部),NZ.(新西兰),小岛屿:(加勒比),PAC(太平洋小岛)。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(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,极端低温的频率和强度有所下降”。

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

以下地图显示自1960年以来,下面的最热温度(左),最热的温度(左),最冷的温度(中间)和“温暖的日子”(右)发生了变化的“温暖的日子”。阴影表示增加(红色),减少(蓝色),没有显着更改(十字架)和数据不足(灰色)。

1960-2018年IPPC的线性趋势
a)年最高日最高温度(TXx)的1960-2018年线性趋势;b) 年最低日最低气温(TNn);和c)根据HadEX3数据集,从1961-1990年基准期(TX90p)开始,每日最高温度超过其第90百分位的年天数。线性趋势仅适用于该期间年值至少为66%且至少延续至2009年的网格点。没有足够数据的区域以灰色显示。无叠加表示趋势在p=0.1水平上显著的区域。交叉表示趋势不显著的区域。资料来源:IPCC(2021图11.9)。

报告称,全球最热温度的全球增长率与平均土地变暖相似,该报告称,“比全球变暖约45%”。该报告增加了一年一度最寒冷的温度,年冷温度的增加是“甚至更高,大约3C变暖”,该报告增加了。

IPCC说,这些地图显示了“大多数地区的总体变暖趋势”,欧洲和南美洲西北部的最高气温上升幅度特别高,北极最低气温上升幅度最高。

特别是在北极,该报告补充说,自1979年以来,极端高温事件已经增加,“特别是在北极、北美和格陵兰,这与夏季融化是一致的”。报告还指出,“自20世纪60年代以来,北极最低气温的上升速度大约是全球表面温度上升速度的三倍。”

相比之下,“几乎所有陆地表面区域,特别是北部中纬度地区,也观察到了寒流天数的减少。”报告说。此外,几乎所有陆地区域在寒夜中都出现了“统计上显著的减少”。

报告说确实如此几乎可以肯定“全球范围内,热浪的强度和持续时间以及热浪天数都在增加”。它补充道:

“这些趋势可能发生在欧洲、亚洲和澳大利亚。有中等置信度在非洲和非洲,极端温度的类似变化高的信心在南美洲;较低的信心是由于减少了数据可用性和更少的研究。“

归属

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”。

它还补充说,“最近的一些热点事件可能是极不可能在没有人为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得出的结论,即某些极端事件——比如美国的热浪2021年西北太平洋2020年西伯利亚穿过2018年北半球–如果没有人为变暖,这几乎是“不可能的”。

报告解释说,增加大气中的温室气体浓度导致大气和地球表面的变暖。该报告称,这种“直接热力学效应”导致“到处暖温度”,并触发了其他热力学响应和反馈,例如增加水蒸气在大气中。

俄勒冈州的一个冷却中心,波特兰忍受着历史上破纪录的温度
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“减少”和“更高的大气蒸发需求导致干燥土壤在一些地区”。

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,快速变暖的北极具有“强大的热力学效应”,它“放大了极端寒冷天气的变暖”IPCC说,在北半球的中纬度和高纬度地区,因为从北极带下来的冷空气减少了。

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在大气中敲击效果“增加天气模式的持续性”(如热浪)是“非常不稳定的”。

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,大多数陆地地区将出现更频繁的极端高温和更少的极端低温。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。”

下图是未来升温1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)下的年最高气温(上)和年最低气温(下)预测。

阴影表示投影变化的大小,较深的红色显示较大的增加。然而,该报告指出,“即使在1.5摄氏度的升温水平下,在极端炎热和寒冷的天气中也会出现大幅度的升温”。

全球变暖IPCC在1.5C 2C和4C的年最高温度和年最低温度的变化
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,最高气温的上升“在陆地上更为均匀”,并不会随着纬度而呈现相同的变化。他们补充说:

“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,报告中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”,但这些极端温度的概率随着变暖“通常呈非线性增加”。

在2021年夏天致命的太平洋西北部“热穹”以如此大的幅度打破记录之后,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”。

不久后发表的研究报告警告说,气候变化预计将推动人口增长record-shattering“极端高温。

暴雨

观察

强降雨事件的频率和强度“有可能在全球范围内,观测覆盖率高的大部分陆地区域都在增加”,IPCC说。观察到“暴雨频率和/或强度的区域性增加”中等置信度报告补充说,在近一半的地区。

自1950年以来,一天或连续五天以上的年最大降雨量“下降”可能报告指出,对于观测充分的陆地区域,增加了“可观测性”。

报告称,总体而言,欧洲、北美和亚洲极端降雨增加的证据最为有力,而强降水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”。

例如,报告说,在整个非洲,“普遍缺乏全大陆的系统分析”,可用数据“零星性”。因此,尽管“在1950-2013年期间,在测量良好的地区观察到极端降水的频率和强度增加”,但这只包括“总yabo亚博体育app下载面积的15%”。

类似地,在中美洲和南美洲,“有证据表明极端降水量有所增加,但总的来说有增加低信心报告称。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:

“在澳大拉西亚,现有证据表明整个澳大拉西亚的强降水量没有增加或减少(中等置信度),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日极端的变化 - 例如,每小时降雨。这是因为亚日降水数据经常“只有散发性空间覆盖,长度有限”。

通常,最终可用数据记录“过去变化的鲁棒量化远距离较短”。尽管如此,该报告增加了,“几乎所有大陆的地区都有研究,通常表明亚日每日极端降水的强化”。

归属

对于所观察到的增长,人类的影响——特别是通过温室气体排放——是“不可忽视的”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对全球到大陆尺度的一个和五天持续时间的极端降水的人类影响一致和强大的证据。”

在区域尺度上人类活动对极端降水的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,温度升高“通过增加蒸发和大气的持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1C变暖增加约7%”。它继续说:

“气候模型预测显示,水蒸气的增加导致各地极端降水的强劲增长,幅度在4%到8%之间 每摄氏度的表面变暖。”

然而,报告指出,“有多个案例表明,极端降水的增长速度可能超过C-C的增长速度”。

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。但是,由于若干相互竞争的影响,动态变化影响极端降水的确切方式尚不清楚。”

预测

报告称,未来,强降雨将“随着全球变暖的加剧,通常会变得更加频繁和强烈”。它补充说:

“与工业化前相比,全球变暖水平为4摄氏度时,在全球范围内,非常罕见(例如10年或更长时间内发生1次)的强降水事件将变得比最近更频繁、更强烈(几乎可以肯定)在所有大陆和AR6地区。”

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)条件下的年最大日降水量预测。阴影表示增加(绿色)和减少(棕色),而阴影显示的是世界上气候模型一致性有限的部分地区。

年最大日降水量在1.5摄氏度、2摄氏度和4摄氏度IPCC的预计变化
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,地图上的空间模式“非常相似”,并显示“在区域尺度上极端降水量和全球变暖水平之间的近似线性标度”

“极端降水量几乎总是在陆地区域增加,在全球变暖程度较高的情况下增加幅度较大,但在极少数地区除外,如地中海盆地周围的南欧,在某些季节。”

报告说,大多数极端降水量的预计减少仅限于“亚热带海洋地区”,并且“与风暴路径移动导致的平均降水量减少高度相关”。

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,称为convective-permitting模型–由于计算成本高,“长度有限,仅在少数地区可用”。尽管如此,报告指出:

“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

该报告关于极端天气的一章重点介绍了与降雨有关的两种主要形式的洪水——“雨”洪水,包括地表水和山洪暴发,以及“河流”洪水,当河流或溪流溢出河岸时发生。

报告说,对于河流洪水而言,淹没区域“难以测量或量化”。因此,许多现有的洪水变化研究集中在河流,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,除了降水量和强度外,其他因素也起着重要作用,包括土壤湿度、季节性积雪、土地利用、河流和集水区工程。这意味着“极端降水事件和洪水事件之间,或者极端降水变化和洪水变化之间并不总是一一对应”。

已发表的关于洪水观测变化的研究往往侧重于区域和局部尺度,这使得“很难在全球尺度,有时是区域尺度上进行综合”。IPCC表示,数据缺口也很大:

“流量测量在空间上分布不均匀,空间覆盖率存在差距,非洲、南美和亚洲部分地区的覆盖率很低,导致难以发现洪水的长期变化。”

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:

“人们对过去几十年全球范围内的洪峰流量趋势充满信心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。”

归属

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,英国的洪水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性。

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(2021)常见问题8.2,图1。

展望未来,IPCC说它有中等置信度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”。该模型还补充道中等置信度这条河的洪水“将在亚马逊河西部、安第斯山脉以及东南亚和北亚地区增加”。

IPCC对洪涝灾害的变化更为肯定,结论是: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:

“根据用于表征干旱的变量以及受影响的系统或部门,干旱可分为不同类型,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)、生态系统(与导致树木死亡等植物水分胁迫有关)或水文干旱(如水库、湖泊、泻湖和地下水等溪流或水库缺水)。”

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。正负号表示驱动因素对积雪、蒸散、土壤水分和蓄水等因素的变化方向。列出了三种主要类型的干旱,以及干旱可能产生的环境和社会经济影响。IPCC(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)。

指标包括连续干旱天数(左)和标准化降水指数,或“SPI”(中间),这两个指数都是“基于降水量的指数……用于估计气象干旱的变化”,报告说。

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precipitation-evapotranspiration指数,或“SPEI”(右),是一种基于大气的指数,结合了降水量和大气蒸发需求(AED)。AED是“最大的实际蒸散量如果不受水资源可用性的限制,这种情况可能在陆地表面发生。”

报告说,“有更强烈的信号表明农业和生态干旱的增加,这突出了在AED增加的推动下ET增加在这些趋势中的作用”。农业和生态干旱的增加“在所有大陆和几个地区都有发现”,作者说,包括西部、中部和南部非洲、中亚和东亚、南澳大利亚、地中海地区、西欧和中欧以及南美洲东北部。报告称,农业和生态干旱的减少仅在一个地区——北澳大利亚。

归属

政府间气候变化专门委员会说中等置信度“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- 通过提高温度诱导的AED增加,et“的增加,降低相对湿度和增加净辐射”。它还指出,“降水趋势不是影响干旱的全球规模趋势的主要司机”。

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:

热力学过程通过气温、辐射、风速和相对湿度的变化来增加大气蒸发需求,从而影响干旱。动力学过程通过与降水量和日照量有关的天气异常的发生、持续时间和强度的变化来影响干旱

预测

展望未来,IPCC发出警告——以高的信心–随着全球变暖,更多地区受到农业和生态干旱增加的影响。

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”。

下图显示了全球变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)时,6月至8月(上)和12月至2月(下)10年一遇土壤水分干旱的频率和强度的预计变化。变化的大小由阴影表示–绿色表示频率下降,棕色表示频率上升。

IPCC预测的10年一遇土壤水分干旱的频率和强度变化。
与1850-1900年的基线相比,预计6 - 8月(上)和12 - 2月(下)季节每10年发生一次土壤水分干旱的频率和强度变化为全球变暖1.5摄氏度(左)、2摄氏度(中)和4摄氏度(右)。土壤湿度变化的单位是1850-1900年土壤湿度年际变化的标准差。标准差是描述干旱严重程度的一个广泛使用的度量标准。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。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会(2021)图11.19。

报告说,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”高的信心.报告还补充说,在一些地区,气温会升高到1.5摄氏度中等置信度,包括地中海、南部非洲、南澳大利亚、北美洲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。

在更高的变暖水平下,有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”。

希腊莱斯沃斯干涸的河床
希腊莱斯沃斯干涸的河床/除库存图片

报告还指出,虽然大气中较高的二氧化碳浓度会导致提高水资源效率在植物中,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,量化气候变化对这类风暴的影响是“具有挑战性的”,部分原因是“极端风暴是罕见的、短暂的和局部的”,但也因为个别风暴受到“高度随机变化”的影响。然而,IPCC称,“尽管存在这些挑战,但自AR5以来取得了进展”。

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类热带气旋 - 被称为“主要“风暴是指持续风速达到或超过每小时111英里的风暴。”

就上下文而言,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的调查结果特别报告关于2012年极端事件的风险(SREX)。IPCC在2007年发布了第四次评估报告(AR4)发现(pdf)是的可能AR5报告解释说,自1970年以来,一些地区的强烈热带气旋活动有所增加,SREX随后得出结论,“很难就卫星时代之前观测到的趋势以及北大西洋以外的海洋盆地的相关置信水平得出确切结论”。

AR6报告也指出“确实如此很可能自20世纪40年代以来,热带气旋达到峰值风力强度的平均位置在北太平洋西部向极地移动”,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,飓风哈维停滞不前休斯顿上空,仅三天就下了100厘米的雨,引发了地震灾难性的洪水

归属

作者的结论是“有。高confidence“哈维飓风和其他强热带气旋期间,人为气候变化导致极端降雨量”。“是的比不太可能美国TC翻译速度的放缓是人为强迫的结果”。

这是 ”很可能北大西洋、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
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

该报告称,人为因素对热带气旋活跃季节的影响“主要与气溶胶强迫(由于空气污染减少)有关,对北大西洋的反应贡献更大”。

作为比较,AR5(pdf)发现“低信心这是由于“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,关于内部变异的相对重要性的研究与人为和自然作用力之间的一致程度较低”。

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可能气候变暖导致全球变暖”,IPCC说。

也是很可能该报告补充道,“平均TC降雨率将随着变暖而增加,而且在某些地区,峰值降雨率的增加速度可能会超过克劳修斯-克拉佩龙(Clausius-Clapeyron)的7%的升温率。”。

在热带气旋频率方面,IPCC说确实如此可能“所有类别的TCs全球频率将减少或保持不变”。报告指出,减少的大部分是“随着气候变暖,强度谱的较弱端”,而“北太平洋西部有限地区4-5类热带气旋的频率将增加”。

下图总结了热带气旋以及温带气旋(即热带以外的热带气旋)和严重热带气旋过去和预计的全球(左)和区域(右)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

该报告还认为“复合事件”,“未在过去的IPCC报告中进行深度评估”。这些事件被定义为“有助于社会或环境风险的多个驱动程序和/或危害的组合”。作者解释说:

“两个或两个以上(不一定是极端的)天气或气候事件的组合i)同时发生,ii)连续发生,或iii)在不同区域同时发生,可能会导致极端影响,远远大于单独发生个别极端所造成影响的总和。这是因为ESSOR可以更快地超过系统的应对能力。”

政府间气候变化专门委员会说,有高的信心“受同时发生的极端事件影响的土地面积增加了”。同样,该报告对以下结论也给予了同样的置信度:“在不同地点同时发生的极端事件,但可能影响到类似部门(例如,面包筐)在不同的地区,随着全球变暖的加剧,特别是全球变暖的+2C以上,气候变化将变得更加频繁”。

特别针对同时出现的极端高温和干旱,报告称“有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“随着全球平均温度的升高,几乎所有陆地区域都有可能出现复合的干热条件”。

而这些同时出现的极端现象对野火报告还指出:

“有中等置信度促进野火(火灾天气)的天气条件在南欧变得更加可能,欧亚大陆北部,我们澳大利亚在上个世纪。

“有高的信心在某些地区,随着全球变暖程度的加剧,火灾天气将变得更加频繁。”

最后,报告还考虑了沿海地区的复合极端情况,指出“有中等置信度在上个世纪,一些地区,包括美国海岸线,发生复合洪水的可能性有所增加”。报告补充道:

“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

下面包括下面的表(报告表11.1)提供了“综合......对眼极的影响和人类影响贡献”。

现象与趋势 自1950年以来观察/检测到的趋势(全球变暖+0.5℃或更高) 1950年以来人类对观测趋势的贡献(全球变暖+0.5摄氏度或更高)
大多数土地地区的暖和日夜温暖和/或更频繁

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/散热器;大多数土地区域的频率或强度增加

冷咒/冷波:大多数土地区域的频率或强度降低
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:很可能
中南美洲:高度自信
非洲:媒介的信心
极有可能全球范围内的主要贡献者

大陆范围内的证据:
北美、欧洲、澳大拉西亚、亚洲:很可能
中南美洲:高度自信
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,大多数陆地区域具有良好的观测覆盖率

大陆范围内的证据:
亚洲、欧洲、北美:可能
非洲、澳大拉西亚、中美洲和南美洲:低信心
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、澳大拉西亚、中美洲和南美洲:低信心
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(中等置信度
媒介的信心在一些地区
与热带气旋有关的降水量增加 媒介的信心
高度自信
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
西太平洋热带气旋的极移 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,TC的翻译速度在美国已经放缓。
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、风、闪电) 低信心由于高质量的高质量数据记录,过去冰雹和风和龙卷风活动的趋势。 低信心
复合事件增加 可能复合事件概率的增加。

高度自信在全球范围内,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。

媒介的信心火灾天气,即复合炎热、干燥和多风天气,在一些地区变得更加频繁。

媒介的信心在一些地区,复合洪水的风险增加了。
可能人类引起的气候变化增加了复合事件的可能性。

高度自信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。

低信心人类的影响导致了导致洪水的复合事件的变化。
关于观察到的极端变化和人类影响的贡献的综合表。注意,第9章交叉章节方框9.1中评估了46个观察到的海洋极端变化。

该表(报告中的表11.2)提供了“极端情况下预测变化的综合表”,比工业化前条件高1.5C、2C和4C。

现象与趋势 全球变暖+1.5摄氏度时的预计变化 全球变暖+2摄氏度时的预计变化 预计全球变暖+4摄氏度
大多数土地地区的暖和日夜温暖和/或更频繁

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

冷咒/冷波:大多数土地区域的频率或强度降低
几乎可以肯定在全球范围内与工业化前相比。

极有可能在所有大陆上

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
大约是全球变暖速度的1.5倍到两倍(高的信心

据预测,北极地区在最寒冷的日子里,气温上升幅度最高,约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆尺度预测:
极有可能:非洲,亚洲,澳大利亚,中美洲,欧洲,欧洲,北美
几乎可以肯定在全球范围内与工业化前相比。

几乎可以肯定在所有大陆上

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
大约是全球变暖速度的1.5倍到两倍(高的信心

据预测,北极地区在最寒冷的日子里,气温上升幅度最高,约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆尺度预测:
几乎肯定的:非洲,亚洲,澳大利亚,中美洲,欧洲,欧洲,北美
几乎可以肯定在全球范围内与工业化前相比。

几乎可以肯定在所有大陆上

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,北极地区在最寒冷的日子里,气温上升幅度最高,约为全球变暖速度的三倍(高的信心

大陆尺度投影
几乎可以肯定:非洲、亚洲、澳大拉西亚、中南美洲、欧洲、北美
强降水事件:强降水发生的频率、强度和/或数量增加 高度自信这种增长发生在大多数陆地地区

很可能:亚洲、北美洲
可能:非洲、欧洲
高度自信: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
很可能:非洲、欧洲
可能:澳大拉西亚、中美洲和南美洲
很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,N.美国
极有可能:中美洲和南美洲、欧洲
很可能澳大拉西亚
农业和生态干旱:干旱事件的强度和/或持续时间增加 与观测到的变化相比,更多地区受到农业和生态干旱增加的影响(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(很可能

降水量的减少将加剧一些地区的干旱;与工业化前相比,大气蒸发需求将继续增加,并由于一些地区蒸散量的增加而导致农业和生态干旱的进一步增加(高的信心
与热带气旋(TC)有关的降水增加 高度自信在全球范围内,预计TC降雨率将增加,而人类排放导致的预计增加中值约为11%。

媒介的信心每个盆地都会增加雨率。
高度自信在全球范围内预估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%。

媒介的信心每个盆地都会增加雨率。
高度自信在全球范围内预估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28%

媒介的信心每个盆地都会增加雨率。
平均热带气旋寿命-最大风速(强度)增加 媒介的信心
高度自信
高度自信
TC将达到主要TC强度的可能性增加(Cat. 4-5) 高度自信增加达到最强(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%。
高度自信对于达到最强(4-5类)水平的TC比例的增加。该比例的预测中值约为13%。
高度自信增加达到最强(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%。
强对流风暴 高度自信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。

高度自信热带和亚热带地区的CAPE(对流可用势能)随着全球变暖而增加,这表明存在更有利的强对流风暴环境。

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。

高度自信在全球变暖水平下,共发生的热波和干旱将继续增加,每次额外的0.5℃全球变暖都具有更高的频率/强度。

高度自信火灾天气,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。

高度自信在全球变暖加剧的情况下,沿海地区的复合洪水将会增加。
极端情况下预计变化的综合表。请注意,第9章和跨章方框9.1(海洋热浪)中对海洋极端情况下的预计变化进行了7次评估。与工业化前的条件相比,提供了8次评估。
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  • 解释者:IPCC的新报告对极端天气和气候变化有何评论

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