全球變暖趨勢下,東亞地區的頻繁熱浪將不可避免 | 環境資訊中心
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全球變暖趨勢下,東亞地區的頻繁熱浪將不可避免

2022年09月05日
轉載自中外對話;文:夏志堅(自由撰稿人,關注環境議題,現居成都。)
釜山大學最近的研究顯示,隨著溫室氣體排放的增加,席捲今夏中國的熱浪在未來可能變得更加頻繁且致命。
8月20日,中國重慶的長江乾流河床。圖片來源:Thomas Peter / Alamy

8月20日,中國重慶的長江枯竭河床。圖片來源:Thomas Peter / Alamy

熱射病(thermoplegia),一個醫學專業名詞,成為了今年夏天的熱門詞彙。

這是一種與高溫天氣緊密相關的疾病,屬於中暑中最嚴重的一種類型,患者由於暴露在高溫高濕環境中,導致身體調節功能失衡,一旦發生,死亡率極高。

從6月中旬開始,席捲大半個中國且持續不斷的高溫天氣,令老人、戶外作業的工作人員患上熱射病的新聞頻傳,甚至出現了一些患者由於送醫不及時導致死亡的情況。這一波熱浪的威力可見一斑。

8月17日,中國國家氣候中心發布消息確認,從今年6月13日開始至今的區域性高溫事件綜合強度,已達到1961年有完整氣象觀測記錄以來最強的一次。

然而,這並不會是最後一次致命的熱浪。隨著氣候變化的影響越來越明顯,未來熱浪的發生可能會越來越頻繁且持久。中國國家氣候中心首席預報員陳麗娟表示,在氣候變化的背景下,高溫熱浪可能會成為一個新常態。

6月21日,發表在《氣候與大氣科學》(Climate and Atmospheric Science)上的一篇論文亦指出,隨著溫室氣體濃度的增加,東亞地區(主要包括中國、朝鮮半島、中南半島以及蒙古國的大部分地區)熱浪的強度和天數也會增加。

濕熱浪和乾熱浪

根據物理氣象條件的不同,世界氣象組織(WMO)將熱浪分為乾熱浪和濕熱浪兩種類型。乾熱浪常帶來晴朗天空和大量太陽輻射,多發生在大陸性或地中海性氣候地區。與之相對的是,濕熱浪有著全天候高溫、悶熱以及潮濕的特點,夜間常被雲層覆蓋使得熱量難以散發,多發生在中緯度溫帶和海洋性氣候地區。

在中國,乾熱浪主要發生在北方地區,濕熱浪則發生在南方地區。

在前述論文中,研究人員統計了1958年到2019年的日均氣溫數據,並將熱浪定義為日平均氣溫在90百分位以上(即位於溫度最高的10%的區間)且持續至少3天的時期。

在此基礎上,為了區分乾熱浪和濕熱浪,研究人員將濕度作為衡量指標:相對濕度低於33%的熱浪為乾熱浪,高於66%的熱浪則為濕熱浪。

歷史數據顯示,1958~2019年,乾熱浪主導著東亞西北部與沙漠相鄰的地區,且持續時間變得越來越長;與此同時,東亞南部濕熱浪的發生頻率也在增加。

圖a中紅線包圍的區域為乾熱浪區,圖b中藍線包圍的區域為濕熱浪區,從1958年-2014年,兩個熱浪區年均增加熱浪天數大於0.15天。•圖片來源:Ha, Kyung-Ja, et al. “Dynamics and characteristics of dry and moist heatwaves over East Asia.” npj Climate and Atmospheric Science 5.1 (2022): 1-11.

圖a中紅線包圍的區域為乾熱浪區,圖b中藍線包圍的區域為濕熱浪區,從1958年-2014年,兩個熱浪區年均增加熱浪天數大於0.15天。•圖片來源:Ha, Kyung-Ja, et al. “Dynamics and characteristics of dry and moist heatwaves over East Asia.” npj Climate and Atmospheric Science 5.1 (2022): 1-11.

為了呈現濕度和溫度對人體健康的影響,研究人員計算了熱壓力指數(heat stress index, HI),結果發現在過去62年裡,發生在東亞地區的乾熱浪已經達到了「警戒(caution)」的水準,而發生在東亞南部的多次濕熱浪更是達到了「高度警戒(extreme caution)」甚至「危險(danger)」的水準。

「我們的研究結果表明,濕熱浪比乾熱浪的熱壓力指數要高得多。原則上來說,濕熱的熱浪事件比乾熱的熱浪事件更危險。在給定的溫度和濕度下,致死性的一個決定性因素是人體在熱條件下的(汗液)蒸發。而濕熱浪會減少人體的(汗液)蒸發。」論文第一作者、韓國釜山大學大氣科學系教授河京子(Kyung-Ja Ha)告訴中外對話。

越來越熱的未來

回顧歷史數據之外,研究人員還利用模型分析,對不同排放情景下的熱浪趨勢進行了預測。

結果發現,到本世紀末,在中排放情景下(即碳排放水平到本世紀中葉前保持當前水準,隨後開始下降,但到本世紀末無法實現碳中和),東亞地區的暖季(5月-10月),乾熱浪將發生44.2天,濕熱浪將發生73天;在高排放情景下(即到2050年前,碳排放水準是現在的兩倍,到本世紀末將達到現在的三倍以上),乾熱浪將發生70.6天,濕熱浪將發生122.1天。而且,在不採取任何減排措施的高排放情景下,極熱天氣(heat extremes)將變得更為常見——在乾熱浪區,暖季期間38.4%的日子都要比現在更熱;在濕熱浪區,這一數字更是高達66.4%。

在低排放情景下,雖然乾熱浪和濕熱浪的天數在本世紀中葉還會增加,不過由於大規模負排放技術的應用,到2100年熱浪的天數將會下降。

值得注意的是,由於氣候系統變化與溫室氣體濃度變化之間並非線性變化的關係,且存在遲滯現象,所以即便在溫室氣體排放下降之後,熱浪的強度和持續時間還將增加。

「我們想強調的是,在達到低排放或者負排放狀態後,由於不可逆的過程,熱浪增加的趨勢還會持續更長時間。」河教授說。這意味著,即使未來能夠達到《巴黎協定》1.5℃目標的排放要求,熱浪的增加仍將不可避免。

模型研究結果表明,三種排放情景下乾濕熱浪變化的趨勢是相似的:隨著溫室氣體濃度的增加,乾熱浪將變得越來越頻繁,且最高氣溫將變得更高;濕熱浪的持續時間則會延長,即熱浪季的開始時間更早,結束時間更晚。

研究人員已經警告,伴隨著超過室外作業條件閾值的濕度條件,中國的一些地區可能會經歷致死性熱浪。實際上,河教授認為,今年這場仍在席捲中國大部分地區的致死性熱浪,已經是人類活動引發的全球變暖的結果。

「如果沒有人為導致的全球變暖,我認為中國的這次熱浪將不會發生。模型模擬的結果可以得出這一點,利用氣候模型對照運行自然驅動力(火山活動、太陽活動)和未發生工業化的情況,結果中並沒有這次熱浪。」河教授說。

面對未來可能愈演愈烈的熱浪事件,河教授表示,通過碳減排和提高碳捕集技術的效率有利於減少熱浪事件的發生。而通過打造生態城市、安裝綠色屋頂等手段,將有助於減少城市熱島效應,降低城市氣溫,從而幫助我們適應未來的挑戰。