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国家气候中心主任巢清尘接受专访:预计全球气候变暖至少持续到2040年,需积极应对极端气候事件

[日期:2022-09-07]  [作者:陈克垚]

 

今年的夏天不同寻常。连日来,我国多地受到罕见的持续高温炙烤,中央气象台连续数日发布红色高温预警,尤其是川渝地区最高气温持续多日超过40℃。

环球同此凉热,极端高温几乎在世界多地同时上演。英国在今年首次突破40摄氏度,热浪之下的干旱、野火在法国、西班牙、德国等地蔓延。

全球气温持续上升,会引发什么后果?今后全球气候变暖的节奏、程度、高温的极端性与频次会有什么变化?面对气候危机,我们如何科学有序地应对?8月25日,21世纪经济报道记者专访了国家气候中心主任巢清尘,她分析称,预计至少到2040年,气候系统的变暖仍将持续,全球高温热浪将趋于常态,而这还是根据最乐观的情况估算(即现在人类都100%使用可再生能源不再有碳排放)。同时,全球变暖并不意味着更冷的冬天就不会出现,只是总体频率会降低。人们在应对上,既需要有短期、应急措施,更要有长期的规划。

“气候会带来很多灾害,但同时气候也会带来正面作用,要发挥好其正面的影响。挖掘并发挥地方气候资源优势,助推美丽中国建设和地方经济社会发展。为此,国家气候中心承办了避暑旅游目的地评价工作,以及组织评审‘中国气候宜居城市’。我们希望让更多的地方政府和人民来享受气候服务的红利。城市可以利用好气候的正面价值,打造绿色低碳城市,这对于整个城市未来的可持续发展是一个非常好的方向”,巢清尘强调。

 气候系统变暖至少会持续到2040年

《21世纪》: 今年入夏以来,我国高温日数多、覆盖范围广、多地最高气温破历史极值,高温成因有哪些?本轮高温还会持续多久?

巢清尘:实际上不仅是我国,今夏北半球极端高温事件多发重发。成因既有全球变暖的大背景,也有今年大气环流的特殊条件,还有城市热岛效应。工业化以来的全球变暖主要归因于人类活动向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房,即“温室效应”。

在全球大部分地区,气候变暖增加了高温热浪的发生概率,造成一些地区出现异常的极端高温天气。

强盛的高压系统是北半球多地频繁出现高温热浪事件的直接原因。我国高温天气与副热带高压活动有密切关系。副热带高压控制范围内盛行下沉气流,天气晴朗少云,其控制时间越长,高温天气越严重。通常情况下,我国高温气候区随副热带高压的移动而移动。今年入夏以来,受到偏强偏西的西太平洋副热带高压和偏强东伸的伊朗高压影响,我国南方地区呈现持续高温天气。强盛的大陆高压使得西欧地区出现大范围酷热高温;北美副高偏强导致北美多地出现高温天气。暖高压控制之下盛行下沉气流,有利于地面增温;同时,大范围高压带会减少云量,使得太阳辐射更容易到达地面。

另外由于城市中的人工热源增加、绿地减少、下垫面属性改变等,热岛效应加剧,导致城市中心气温明显高于周边郊区和乡村

预计气候系统的变暖将至少持续到2040年,全球高温热浪将趋于常态。这也会带来包括海洋、冰冻区、生物圈、大气圈一系列的变化,以及更多的灾害,如果采取的应对措施力度足够大,可能未来的风险会有所降低。而如果力度不够的话,降低的幅度就不会很大,甚至还会再增高。

此外,2040年这个时间点是基于一系列的气候模型预估出来的,模型会考虑未来社会经济发展的路径,比如人口发展、产业结构等。而这还是最乐观的情况,因为气候系统具有惯性和滞后性,即使现在人类100%使用可再生能源,不再有碳排放,这个变化也要持续到本世纪中期才可能有比较大的回调。

同时,未来高温热浪总体上频率会加快,强度会加强,最低温度也在不断的升高。同时,总体而言高纬度地区升温会更快,低纬度要慢一些。冬季的升温要更快,夏季要稍微缓慢一些。

极端气候事件是一种灾害,也会引起一系列的灾害链,造成相关行业不利的影响。人们在应对上,既需要有短期应急措施,更要有长期规划。

高温对生物多样性不利

《21世纪》:高温少雨天气导致部分地区旱情持续发展,南方多地土壤墒情明显偏差,高温叠加干旱,给农业带来了哪些影响与挑战?

巢清尘:这段时间高温干旱叠加,不利于农作物、经济林果等生长发育。目前,秋收作物正处于产量形成的关键阶段,长江中下游地区一季稻处于孕穗抽穗期、棉花处于开花盛期;西南地区一季稻处于抽穗至灌浆期、玉米处于开花吐丝至灌浆期;江南、华南晚稻处于分蘖至拔节期。持续温高雨少导致四川盆地东部、安徽大部、江西北部、浙江西部和福建北部等地库塘蓄水不足,土壤墒情明显下降,安徽、江西、四川和重庆20厘米土壤缺墒站点比例分别达76%、56%、72%和82%。

长江中下游地区一季稻抽穗扬花、晚稻返青分蘖和棉花开花结铃以及西南地区夏玉米和大豆授粉结实受影响,导致一季稻和玉米空秕粒增多、结实率下降,无灌浆条件地区可能出现减产或绝收。一季稻高温热害指数为1981年以来最高,是常年均值的4.2倍。

晴热少雨对经济林果造成较大影响,江南茶园大部出现高温热害,局地茶树发生日灼;部分地区柑橘、芒果、香蕉、百香果等出现裂果、落果、日灼伤害等现象;江南部分地区蔬菜受旱,生长发育不良,部分蔬菜遭受日灼或枯死,夏秋蔬菜育苗难度加大,经济损失较大。

 《21世纪》:气候对生物多样性的影响有哪些?

巢清尘:气候变化对生物多样性的影响,主要通过三种途径:首先是栖息地的丧失,其次是栖息地的破碎化,三是栖息地的退化。由于气候的变化程度在空间上是不均匀的,因此对生物种群所依赖的栖息地环境的影响也是不同的。另外,生物多样性改变又对气候系统产生影响,再进一步影响生物多样性。我们的研究表明,气候变化可使上述这些威胁翻倍。高温是气候变化最明显的一类灾害,对物种稳定性肯定是有很大不利影响。

需要防范冬天的极端冷事件

《21世纪》:今年夏天出现北方局地强降雨和南方持续高温干旱,随着副热带高压的北移,以后会出现“北涝南旱”吗?

巢清尘:2021年夏季,我国中东部降水呈“北多南少”分布特征,北方降水极端性突出。今年夏季我国呈现南北两条多雨带,主要多雨区在我国北方。北方降水偏多且极端性强是受到全球变暖、热带太平洋海温变化、热带西太平洋对流活动持续异常活跃以及欧亚中高纬环流经向度大等因素的共同影响。

近70年,我国中东部夏季主雨带分布具有显著的年代际变化。上世纪80年代前只有一条主雨带,此后开始持续呈现南北两条主雨带分布,且两条雨带呈现出一致的变化趋势,近十年来,雨带又开始出现明显的北抬北扩特征。

目前研究预估,未来30年我国中东部地区夏季降水以增加为主,且存在南北两条雨带,绝大多数地区强降水量和降水频次都将增加。

 《21世纪》:全球气候变暖带来了极端天气,极寒和高温等异常天气现象变得越来越常见,而且全球气候变暖并不代表一年到头的气温都会上升,而是冬天可能更冷、夏天可能更热。您如何看待这一说法?

巢清尘:这种说法不是很准确。全球气候变暖是长时间比如20年、30年趋势上全球温度呈上升趋势,不代表一年到头、某个地区的气温都会上升。通常而言高温热浪会越来越频繁和强烈,冷冬总体会减少,但不表示不会出现冷冬,尤其是在变暖的情况下,一旦出现冷的天气,人的感觉会更冷。

在全球气候变暖的大背景下极端天气气候事件频发,虽然从总体上看寒潮、极端低温等冷事件的出现频率是随着平均气温的升高而呈现出降低的趋势,这并不意味着冬季就不会出现低温天气了,极端冷事件仍然有可能出现。

更冷的冬天仍然会出现。只能说从大的趋势分析,出现的频率会减少,比如,过去十年可能每年冬天都会很冷,现在可能十年里只有一两年会很冷。

我们可以打个比方,如果把全球气候系统比喻成一个钟摆,其左右摆动的极点位置代表冷暖事件的程度,那么在全球变暖的背景下,这个钟摆的左右摆动幅度会加大,极端热事件和极端冷事件都会有出现的可能性,只不过极端热事件出现的频率将更高、强度也将更大。冬天更冷的说法不正确,但需要防范冬天的极端冷事件。

温升0.5 ℃的影响可能会相差数倍

《21世纪》:《中国气候变化蓝皮书(2022)》显示,1951—2021年,中国地表年平均气温呈显著上升趋势,升温速率为0.26℃/10年,高于同期全球平均升温水平(0.15℃/10年)。为何我国升温速率会如此明显?

巢清尘:全球平均温度是指全球的陆地温度和海洋表面温度的平均,海洋热容量大,温度上升速度比陆地要慢,同时海洋面积占了70%以上。因此全球平均温度是低于全球陆地平均气温的。中国地表气温仅是中国陆地气温值,高于同期全球平均升温水平是正常的。由于我国处于北半球中高纬度,气候变化在地域上呈现高纬度升温快于低纬度的特点,因此我国的升温速率是略高于全球陆地升温的。

 《21世纪》:目前全球平均气温已经比工业化前水平高出1.09℃。而《巴黎协定》设定了将升温控制在2℃以下,甚至争取实现1.5℃以下的目标。相差的0.5℃会有什么不同?

巢清尘:不能小看0.5℃差异造成的影响。有研究表明,温升相差0.5℃,但对自然生态系统和社会经济系统的影响可能会相差数倍。比如水资源短缺的风险方面,2℃的风险比1.5℃的风险要翻一倍,河流洪水风险会上升70%,对于暴露在干旱地区的人口,全球会增加6000万人。海洋渔业产量的损失将增加一倍,从150万吨增加到300万吨。当然温升幅度越低不利影响越小,但是实现目标需要在减少风险和经济有效性、技术可行性等因素中找到合理的平衡点。

关于人类在全球变暖中的作用,科学家已经研究了很长时间。2021年获得诺贝尔物理学奖的两位气候学家真锅淑郞和克劳斯·哈塞尔曼都为此做出了重要贡献。真锅淑郎通过建立可靠计算CO2(二氧化碳)的增加导致全球变暖的数值模式,证明了温室气体的增暖效应。哈塞尔曼创新性地利用气候模式和观测数据, 建立了气候变化检测和归因的最优指纹法,证明了大气温度升高是由于人类排放的二氧化碳造成的。现有的研究已经证明,人类活动引起了大气、海洋和陆地的变暖,这是毋庸置疑的。在很多极端事件,如高温热浪、强降水等,人类活动也是主因。

《21世纪》:联合国秘书长古特雷斯此前警告气候灾难的临界点已然逼近,一旦越过这个临界点就可能发生"叠加和不可逆转"的气候冲击。您如何看待这一说法?

巢清尘:这个说法是有科学基础的。有些人对十多年前的一部科幻大片《后天》可能有印象,其场景的科学依据都是由于全球气候变化,导致大西洋温盐环流“崩溃”,使得欧洲、美洲气候发生巨变,进入极寒天气。

而地球上有些成员对气候极为敏感,比如北极夏季海冰、格陵兰冰盖、海洋甲烷水合物、多年冻土、喜马拉雅冰川、南极西部冰盖、大西洋经向翻转环流,它们的变化可能主要发生在某个区域,但是其影响范围可能达到1000千米以上的次大陆尺度,会对半球甚至全球的气候造成影响。

这些成员的状态一旦达到某个临界点,大范围气候将发生突变,对地球自然系统和社会经济系统产生重要影响。要控制这种灾难,就需要各国携手共同应对气候变化,努力减少化石燃料使用,发展低碳经济。

需降低高温对可再生能源的危害

《21世纪》:当前,极端气候席卷全球,IPCC最新报告显示,全球温室气体排放量应在未来三年达到峰值,才能实现将全球升温控制在1.5℃的目标。如何实现?

巢清尘:现在看实现温升1.5℃的目标难度相当大,《巴黎协定》强调的也是“力争”。首先我们要实现2℃温控目标的话,需要2030年人为CO2排放量要比2010年减少约25%,在2070年左右全球达到净零二氧化碳排放。如果要实现控制温升不超过1.5℃,需要2030年人为CO2排放量要比2010年减少约45%,在2050年左右达到净零排放。再具体点,对于能源系统,到2050年,煤炭在全球电力供应中的比例需要降至接近为零,全球电力供应的70%-85%要来自可再生能源。对于工业,二氧化碳要比2010年低75%-90%。全球对煤炭、石油和天然气的使用量需在2019年基础上分别下降95%、60%和45%。

因此,这种努力意味着各国的社会经济系统都要发生巨大的调整,也将带来投资的重大变化。对发展中国家的挑战更大,当然挑战中也蕴藏着新机遇。

 《21世纪》:北半球持续高温,对全球电力供应都造成巨大冲击,影响到水力发电、核能、风力和光伏发电,如何降低对可再生能源的危害?

巢清尘:可再生能源,如水电、风电和太阳能,都受到天气气候极大的影响,具有很大的时空间歇性和波动性。高温会引发干旱,干旱对水利发电、水资源调度等就会产生不利影响。低风、微风、无风会导致风力发电下降,阴雨天会带来光伏发电不佳。高温会造成光伏板转换效率降低,在一定程度上影响了光伏发电实际效率,加上大范围静风天气造成风力发电处于低发状态,风光水能互补效果差,就会造成新能源发电对电力负荷的调度补充作用有限。

因此,趁早给出精准风光水天气气候预报预测,可以通过加强异地调度、储能规划等准备,有效降低对可再生能源发电效率的影响。

城市可利用气候的正面价值

《21世纪》:城市和普通居民可以为减排提供什么贡献?把握什么样的机遇?

巢清尘:城市是经济高度发达、人口大量聚集的地区,高碳特征明显,也承担了全球大部分的碳排放。普通居民衣食住行都依赖能源。因此,城市和居民是减少温室气体排放的重要主体。城市应该科学制定低碳发展规划,提升城市质量,合理布局低碳产业,增强城市低碳创新能力,注重节能环保。

对于普通居民,首先要加强对碳达峰、碳中和目标的认知和意识,并自觉与日常生活联系起来;其次,应该努力获取信息,了解自己的直接和间接排放,了解所购买产品的能耗和排放信息;然后,基于信息做出更好的消费选择,包括避免不必要的消费,转变消费的方式,必需的消费要尽可能降低消费产生的碳排放和环境影响;第四,要准备好为高质量、低排放的产品付出更高的价格;第五,还要积极宣传,帮助他人提高减排意识并做出更好的选择。消费者的选择可以影响到生产者,促进生产企业做出改变,从而为碳达峰碳中和目标做出重要的贡献。

值得一提的是,我们需要发挥好气候要素正面作用。挖掘并发挥地方气候资源优势,助推美丽中国建设和地方经济社会发展。例如,国家气候中心承办了避暑旅游目的地评价工作,以及组织评审“中国气候宜居城市”。我们希望让更多的地方政府和人民来享受气候服务的红利,一方面了解到气候变化所带来的灾害,但同时也会带来正面作用。

再如2018年,浙江建德被评为“中国气候宜居城市”。4年多来,建德依靠“中国气候宜居城市”这个品牌。城市的知名度大幅的提升。也促进了房地产市场的活跃、旅游经济的效益带动等。还带来了很多康养生态文旅类的投资,达成了大约40多个相关投资项目,金额高达57亿元。同时还促进了建德的新能源产业的大力发展,以及能源的低碳转型,城市的空气质量和环境也进一步的提升。

因此,城市可以利用好气候的正面价值,规避不利的风险,打造绿色低碳城市,这对于整个城市未来的可持续发展是一个非常好的方向。

我国防灾减灾的能力不断提升

 《21世纪》:气候变化导致极端气候风险增加。面对这一新挑战,气象部门如何应对?

巢清尘:这些年大家都不断亲历着各种极端天气气候事件的发生,比如2021年的河南暴雨、今年的高温热浪等。气象部门始终坚持“人民至上、生命至上”理念,目前已经建成了由近7 万个地面自动气象站、224 部雷达、6颗在轨业务运行风云气象卫星等组成的综合气象观测系统,建立了以自主知识产权数值预报模式为核心的无缝隙智能化气象预报业务体系,实现了从站点、落区预报到数字格点预报的跨越,建成了多部门共享共用的国家突发事件预警信息发布系统,充分发挥了气象防灾减灾第一道防线作用,气象灾害造成的死亡失踪人数由“十二五”年均约1300 人下降到目前800 人以下,经济损失占国内生产总值的比例由0.6%下降到0.3%。我们正在朝着监测精密、预报精准、服务精细能力的进一步提升的目标迈进,目前正在建设多尺度天气气候一体化数值预报模式,建立无缝隙全覆盖、智能数字气象预报业务体系,防灾减灾的能力将进一步提升。(21世纪经济报道见习记者 李明明  北京报道)

 

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