根据今天发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上的一项新研究,近年来欧洲遭遇的热浪之所以更加剧烈,其主要原因在于自2015年《巴黎气候协定》签署以来大量排放的温室气体。
“我们发现,自2015年《巴黎气候协定》生效以来,温室气体的排放量大幅增加,这显著加剧了欧洲近期发生的热浪的强度,”该研究的主要作者贾里德·特罗克(Jared Trok)说。他是斯坦福大学多尔可持续发展学院(Doerr School of Sustainability)的地球系统科学博士生。研究还指出,这一现象同样适用于自2021年以来每年欧洲最炎热的那周。
这项研究的结果正值今年夏季欧洲连续发生热浪之际——这些热浪打破了多项温度记录,并导致至少3.5万人死亡。
《巴黎气候协定》是一项具有法律约束力的国际气候变化条约,由近200个国家于2015年12月签署,其目标是将全球气温升幅控制在比工业化前水平高1.5°C以内。然而十年后,全球气温升幅很可能超过这一目标;根据乐观的估计,在当前的气候政策下,全球气温最高可能达到1.8°C。
一旦气温超过1.5°C的临界值,每一个额外的温度升高都会带来严重后果:极端天气将更加频繁,生态系统将遭到破坏,沿海城市和岛国将面临严重的洪水灾害,同时人类健康和粮食安全也会受到严重影响。
面对气候变暖,欧洲尤其脆弱——该地区的气温上升速度是全球平均水平的两倍多。2025年6月和7月的热浪已经打破了欧洲各地的温度记录,而2026年的热浪更是将这些纪录进一步打破。多个国家的地表气温超过了40°C(104°F),西班牙和葡萄牙的部分地区气温甚至达到了46°C(114.8°F)。
研究人员利用来自10个全球气候模型的模拟天气数据,开发了一种名为“扩散模型”(diffusion model)的生成式人工智能模型,用于预测在不同全球排放水平下,欧洲的极端热浪可能如何发展。
“这是一个专门为这项研究设计的机器学习模型;我们通过大量气候模型数据对其进行训练,以便预测:如果相同的天气模式发生在不同的排放水平下,个别热浪的发展过程可能会有何不同。”Trok解释道。
研究团队向该模型提供了2016年至2025年间导致欧洲最强烈热浪的观测天气数据;这些热浪通常与一种被称为‘热穹’(heat dome)的持续高压系统有关。他们让该模型预测在每次极端热浪发生时的每日气温,以及2015年较低排放水平下的气温情况。
研究结果表明,过去十年的排放量使得2025年的热浪强度增加了约0.3摄氏度。“虽然0.3摄氏度这个增幅看起来很小,甚至可能在我们日常生活中难以察觉,但大量科学研究表明:在炎热的日子里,即便是微小的温度变化也会对热浪造成的破坏产生显著影响。”Trok指出。
科学家们早就知道,燃烧化石燃料会向大气中释放温室气体,从而导致全球气温上升。近几十年来,研究人员已经开发出多种方法来研究历史上的排放量如何影响热浪、飓风、干旱、野火等极端天气事件。研究人员认为,这种研究方法代表了气候建模领域的一项重要进步。
“这项研究表明,我们可以系统地、客观地分析历史排放数据中的某些特定因素(包括个别热浪事件),”该研究的合著者、斯坦福大学多尔可持续发展学院的教授诺亚·迪芬鲍(Noah Diffenbaugh)说道。“我们发现的一个关键事实是:这些特定的排放因素显著改变了热浪期间温度的分布情况;因此我们可以非常确信:如果当时没有这些排放因素的影响,同样的天气模式下热浪的强度将会更低。”
迪芬鲍还指出,这些已经释放到大气中的污染物无论如何都会对我们的气候产生影响,无论我们未来采取何种减排措施。“即使是在最乐观、减排目标最雄心勃勃的情景下,极端气候事件的强度仍会进一步加剧。”