本期觀點(diǎn):
■印度氣候變化不明顯,受到太平洋年代際振蕩(IPO)及人為排放氣溶膠等冷卻效應(yīng)雙重影響。
■若不采取
減排措施,印度在本世紀(jì)中葉和本世紀(jì)末將經(jīng)歷更為劇烈的增暖。
■未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化,需考慮污染控制與溫室氣體減排的同步性
問(wèn)題,構(gòu)建氣候治理與生態(tài)環(huán)境協(xié)同增效的模式。
本期嘉賓:
復(fù)旦大學(xué)大氣與海洋科學(xué)系教授左志燕
復(fù)旦大學(xué)大氣與海洋科學(xué)系特聘教授周文
采訪人:本報(bào)記者 于桐
近年來(lái),全球因溫室氣體持續(xù)排放顯著增暖,極端天氣風(fēng)險(xiǎn)隨之攀升。然而,處于熱帶地區(qū)的印度卻成為“例外”,盡管極端熱浪頻發(fā),增暖信號(hào)卻難以被有效捕捉。
4月,由印度環(huán)境部和美國(guó)哈佛大學(xué)組織的氣候變化會(huì)議數(shù)據(jù)顯示,2024年多國(guó)氣溫大幅偏離歷史基線(xiàn),而印度自1901年以來(lái)平均氣溫僅上升不到0.7℃,約為全球平均水平的一半,這一現(xiàn)象引發(fā)廣泛熱議。背后原因何在?有何啟示?復(fù)旦大學(xué)大氣與海洋科學(xué)系教授左志燕及特聘教授周文接受了本報(bào)記者采訪并進(jìn)行解答。
太平洋年代際振蕩掩蓋增暖信號(hào)
在地球氣候系統(tǒng)中,太平洋年代際振蕩(IPO)是一種周期約20至30年的海溫異?,F(xiàn)象,表現(xiàn)為熱帶中東太平洋與北太平洋海溫的反相波動(dòng)。這一看似遙遠(yuǎn)的海洋變化,卻能通過(guò)大氣環(huán)流的“蝴蝶效應(yīng)”深刻影響印度氣候。
左志燕團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),IPO通過(guò)調(diào)整沃克環(huán)流強(qiáng)度和激發(fā)大氣波動(dòng)(如羅斯貝波),擾動(dòng)印度夏季的季風(fēng)環(huán)流和輻射平衡。例如,IPO暖位相時(shí),熱帶中東太平洋海溫升高,導(dǎo)致印度北部出現(xiàn)異常高壓,盛行下沉氣流,天氣晴朗少雨,氣溫隨之波動(dòng);冷位相時(shí)則可能帶來(lái)更多降水,降低地表溫度。這種與
IPO相關(guān)的自然氣溫波動(dòng)在印度中北部表現(xiàn)得尤為強(qiáng)烈。
“我們通過(guò)分析百年氣溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),印度中北部夏季氣溫變化中92%的波動(dòng)源于這類(lèi)自然變率,而 IPO正是其中最主要的驅(qū)動(dòng)因素,成為掩蓋增溫信號(hào)的主要‘噪聲’?!弊笾狙嘟忉?zhuān)熬拖窈@搜谏w了潮水的真實(shí)走向,IPO引發(fā)的自然“噪聲”太強(qiáng),使得人類(lèi)活動(dòng)的增溫信號(hào)難以被檢測(cè)到?!?/div>
為何 IPO對(duì)印度的影響如此顯著?左志燕指出,作為熱帶季風(fēng)氣候區(qū),印度的氣候系統(tǒng)對(duì)太平洋海溫異常的響應(yīng)路徑短、敏感性高,而局地非溫室氣體強(qiáng)迫(如氣溶膠)又極大削弱了溫室氣體的增溫信號(hào),使得 IPO引發(fā)的自然波動(dòng)成為氣溫變化的主導(dǎo)因素。相比之下,全球多數(shù)地區(qū)因溫室氣體增溫信號(hào)較強(qiáng),自然變率僅起到次要作用。
人為排放氣溶膠抵消增暖信號(hào)
除了自然變率,人為排放的氣溶膠也是抵消印度增溫信號(hào)的關(guān)鍵原因。
左志燕團(tuán)隊(duì)利用第六次國(guó)際耦合模式比較計(jì)劃(CMIP6)模擬發(fā)現(xiàn),印度夏季地表氣溫的“信噪比”(信號(hào)強(qiáng)度與自然噪聲的比值)因局地外部強(qiáng)迫而顯著降低——僅考慮溫室氣體強(qiáng)迫時(shí),信噪比為2.4,增溫信號(hào)清晰可辨;但加入人為氣溶膠等局地外強(qiáng)迫后,信噪比跌至0.106,增溫信號(hào)大部分被掩蓋?!坝《茸鳛槿祟?lèi)活動(dòng)最為活躍的地區(qū)之一,人為排放的大量氣溶膠等局地因子使得該地區(qū)近百年的增暖信號(hào)減弱至原本水平的1/23。”左志燕指出。
具體而言,印度密集的工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)燃燒釋放了大量氣溶膠,其中硫酸鹽氣溶膠具有極強(qiáng)的反射性,可直接將太陽(yáng)短波輻射(可見(jiàn)光、紫外線(xiàn))反射回太空;黑碳?xì)馊苣z則在低空形成熱屏障,抑制地表與大氣的熱量交換,同時(shí)作為凝結(jié)核促使云層增多增亮,間接增強(qiáng)對(duì)陽(yáng)光的散射與反射作用。這些氣溶膠如同大氣“遮陽(yáng)傘”,能大幅減少到達(dá)地表的太陽(yáng)能量,從而降低地表溫度,其冷卻效應(yīng)可抵消70%至90%的溫室氣體增溫趨勢(shì)。
增暖“抑制”背后的未來(lái)氣候隱患
盡管印度近百年來(lái)平均增溫相對(duì)不明顯,但并不意味著未來(lái)氣候變暖增幅始終緩慢。
“印度平均溫度就像處于一口高壓鍋的初始?jí)毫顟B(tài),當(dāng)鍋體初始?xì)鈮阂呀咏R界值(對(duì)應(yīng)溫度基線(xiàn)值)時(shí),即便火力增幅(對(duì)應(yīng)升溫幅度)微小,內(nèi)部壓強(qiáng)的躍升也會(huì)迅速突破安全閾值。而全球變暖背景下每年小幅度的持續(xù)升溫,如同持續(xù)添柴的暗火?!敝芪慕忉?zhuān)?dāng)氣候系統(tǒng)達(dá)到臨界點(diǎn),將引發(fā)更為嚴(yán)重的極端事件,如同高壓鍋安全閥失效后蒸汽的劇烈噴涌?!斑@也意味著,在氣候脆弱性評(píng)估中,絕對(duì)溫度閾值的突破風(fēng)險(xiǎn)比相對(duì)升溫速率更具現(xiàn)實(shí)破壞性?!?/div>
左志燕團(tuán)隊(duì)的研究也證實(shí),如果本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,印度在本世紀(jì)中葉和本世紀(jì)末相對(duì)于現(xiàn)在將分別增暖1.2℃和1.3℃;而若不采取任何的減排措施,印度在本世紀(jì)中葉和本世紀(jì)末相對(duì)于現(xiàn)在將經(jīng)歷更為劇烈的增暖,增溫幅度分別為2.0℃和5.1℃。
因此,專(zhuān)家一致認(rèn)為,堅(jiān)持《巴黎協(xié)定》規(guī)定的減排目標(biāo),加快清潔能源轉(zhuǎn)型,減少排放溫室氣體,是實(shí)現(xiàn)空氣凈化和緩解全球變暖的雙贏措施。
對(duì)于我國(guó)而言,目前在應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域推出的一系列舉措,成效顯著。但同時(shí)也面臨能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的壓力,以及適應(yīng)能力的區(qū)域性和復(fù)雜性等挑戰(zhàn)。
例如,左志燕團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),近年來(lái)我國(guó)華北部分地區(qū)也表現(xiàn)出與印度類(lèi)似的現(xiàn)象。她表示,在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,政府部門(mén)需警惕華北地區(qū)由于氣溶膠排放減少帶來(lái)的急劇增暖現(xiàn)象。
周文認(rèn)為,未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化,更需要全面考慮污染控制與溫室氣體減排的同步性問(wèn)題,并進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),構(gòu)建氣候治理與生態(tài)環(huán)境協(xié)同增效的模式。