根据最近的研究,由温室气体排放引发的气候变化可能会导致极端厄尔尼诺事件更频繁的发生。
由于厄尔尼诺的影响从2023年中期持续到2024年中期,全球气温已经连续12个月创下历史最高纪录。作为有记录以来最强的厄尔尼诺事件之一,它可能导致全球范围内的严重高温、洪水和干旱。
一项于9月25日在《自然》杂志上发布的研究表明,如果温室气体排放继续上升,到2050年,全球可能会经历更频繁的极端厄尔尼诺事件。
“2050年并不遥远,这一点相当令人担忧,”这篇论文的共同首席作者、科罗拉多大学博尔德分校大气与海洋科学系副教授佩德罗·迪内齐奥表示。“如果这些极端事件发生得更频繁,社会可能会在下一个厄尔尼诺到来之前难以恢复、重建和适应。后果可能是灾难性的。”
变化的风和上升的温度
厄尔尼诺的形成是因为太平洋赤道地区的水温持续上升,至少比平均温度高出0.9华氏度。
尽管这一温度上升似乎很小,但它可以改变风向和洋流,导致全球范围内的极端天气,如热浪、洪水和干旱。
当该区域的温度比平均水平高出3.6华氏度时,被归类为极端厄尔尼诺事件。自1950年代以来,美国国家海洋和大气管理局一直在追踪这一数据,尚未记录超过四次的极端厄尔尼诺事件。
极端厄尔尼诺事件往往对全球天气产生严重影响。例如,在1997-1998年的冬季,此事件导致加利福尼亚州创纪录的降雨,造成山体滑坡,悲惨地夺去了十多人生命。与此同时,由于持续增温,世界上大约15%的珊瑚礁丧失。
迪内齐奥提到,去年冬天,厄尔尼诺几乎达到了极端水平。
“厄尔尼诺事件的建模和预测很复杂,因为它们受到许多因素的影响。这种复杂性使得创建准确的预测变得具有挑战性,而这些预测可以帮助社会准备和减轻潜在的损失,”他们补充道。
早期的研究表明,气候变化正在加剧并增加极端天气事件的频率,这可能与厄尔尼诺模式的变化有关。然而,科学家尚未确切确认随着温度上升,厄尔尼诺是否会增强,因为缺乏足够的数据。
在他们的研究中,迪内齐奥和同事使用计算机模型模拟了过去21000年间的厄尔尼诺事件,从最后一次冰河时代的顶峰开始。
该模型显示,在冰河时代,全球气温较低,极端厄尔尼诺事件非常罕见。然而,自冰河时代结束以来,随着地球逐渐变暖,厄尔尼诺的频率和强度都在上升。
为了验证模型,该团队将模拟结果与通过化石化的有孔虫壳获得的历史海洋温度数据进行了比较——这种微小的单细胞生物在人的出现之前就已存在于海洋中。通过分析这些壳中保留的氧同位素,他们重建了厄尔尼诺如何影响过去21000年间太平洋的海洋温度变化。古老数据与模型的输出吻合良好。
“我们是首个展示能够准确模拟过去厄尔尼诺事件的模型的团队,这增强了我们对其未来预测的信心。尽管我们对我们为验证过程开发的方法感到满意,但这不幸地传达了令人沮丧的消息。”迪内齐奥表示。
该模型预测,如果温室气体排放不减半,到2050年,所有厄尔尼诺事件中可能有一半将是极端的。
控制因素
尽管厄尔尼诺的性质复杂,但模型表明,随着自上次冰河时代以来全球气温的上升,单一因素主导了所有厄尔尼诺事件的频率和强度。
当东太平洋的水因自然变化而变暖时,通常从东向西吹过赤道区域的信风会因海洋上方大气压的变化而减弱。在厄尔尼诺期间,这种减弱会导致暖水向东移动,进一步削弱风力,并产生被称为比耶尔克尼斯反馈的反馈循环。
迪内齐奥的研究表明,由于温室气体排放导致大气温度迅速上升,地球将经历强化的比耶尔克尼斯反馈,导致更频繁的极端厄尔尼诺事件。
随着最新的厄尔尼诺事件已经过去,迪内齐奥强调社会采取措施减轻未来极端事件的影响的重要性,包括减少排放和支持社区,特别是在发展中国家,以增强其抵御极端天气的能力。
“我们现在对这些极端事件的发生有了更好的理解,关键是减少我们对化石燃料的依赖,”他们表示。“我们的研究结果凸显了将全球变暖限制在1.5℃以内以防止灾难性气候影响的迫切必要性。”