当气候变化导致太平洋失去平衡时,世界的天气也会随之变化

世界上最大的海洋控制着厄尔尼诺现象和拉尼娜现象,但这些模式变得越来越不可预测。
Pacific Ocean storm seen from a research vessel's stern
从“俄刻阿诺斯探索号”研究船看到的太平洋风暴。NOAA

太平洋是一个巨无霸。它是我们星球上最大的海洋,几乎是大西洋的两倍大。它广阔的面积、信风的照射以及温度范围使其具有极大的动态性。所有这些因素共同作用,形成了厄尔尼诺-南方涛动(ENSO),这是一种影响全球季节性降水、气温、风暴等的 the El Niño—Southern Oscillation (ENSO) 气候模式。

ENSO 由三个阶段组成:厄尔尼诺和拉尼娜(两者都可能增加从菲律宾到夏威夷再到秘鲁的极端天气发生的可能性)以及我们通常处于的正常阶段。厄尔尼诺现象目前正在发生,预计将持续到冬季。它会带来一系列天气模式,例如美国北部和加拿大的热浪加剧、美国南部和东南部发生洪水的风险增加、雨季延迟,甚至印度尼西亚和菲律宾等国家发生干旱。而且这是在预测为强但并非特别极端的情况下发生的厄尔尼诺现象。但是,随着由于人类活动引起的气候变化导致太平洋变暖海洋温度梯度扩大,科学家们警告说,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的周期正变得越来越长、越来越极端、越来越频繁。

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在《Nature Reviews》杂志最近发表的一项研究中,研究人员查看了不同的气候模型,以了解 ENOS 在过去一个世纪中是如何变化的,以及它在未来几年中可能会如何变化。虽然厄尔尼诺和拉尼娜现象通常持续九到十二个月,但绝大多数模型预测它们将持续多年。“在 20 世纪,你大约每 20 年会遇到一次极端厄尔尼诺事件,”澳大利亚联邦科学与工业研究组织首席研究科学家、《Nature Reviews》论文的首席作者 Wenju Cai 说。“但在未来,平均而言在 21 世纪,我们大约每 10 年就会遇到一次极端事件——所以是翻倍了。”

El Nino and La Nina temperature patterns in diagram
厄尔尼诺和拉尼娜现象通常如何加热和冷却地球。NOAA

更长、更强烈的厄尔尼诺和拉尼娜现象周期意味着,对于大多数位于太平洋或沿太平洋国家来说,发生极端天气——飓风、气旋、洪水、干旱——的风险会加剧。例如,厄尔尼诺现象会将暖水推向更东方,因此如果热带气旋(通常向西移动的风暴)形成,它们将有更多的时间和距离到达陆地。“在它们在海洋中旅行时,这些热带气旋会从海洋的热量和湿气中获得能量,”Cai 说。当它们到达朝鲜、韩国、日本或中国等国家时,它们可能会比这些地方今天经历的热带风暴更具毁灭性。

Cai 说,由于“全球变暖已经使极端事件更加极端”,例如风暴和天气模式的加剧,这是一个“双重打击”。

但即使是 ENOS 影响不那么剧烈的影响也可能造成损害。夏威夷大学海洋和数据科学家John Burns说,例如,ENOS 带来的海洋温度波动可能非常剧烈,以至于海洋生物(如珊瑚)无法及时适应。“所有这些都可能加剧珊瑚白化,”而珊瑚白化已经在夏威夷的珊瑚礁中得到证实

由于生物和系统之间存在着如此紧密的联系,这对许多物种和产业都产生了深远的影响。Burns 开发了能够重建水生栖息地的技术,并利用这些模型研究珊瑚损失的影响。“我们已经用数学方法证明了这些栖息地如何影响珊瑚鱼的丰富度,”他说,“它们是全球经济,特别是东南亚,主要的蛋白质来源之一。”因此,气候变化和 ENOS 不仅会损害鱼类和渔业,还可能对旅游业以及当地和全球经济产生连锁反应。

Typhoon Khanun in the Pacific Ocean off the coast of China. Satellite image.
今年夏天,太平洋发生的一系列台风袭击了中国。NOAA

在《Science》杂志最近的一份报告中,来自达特茅斯学院的气候研究人员估计,仅 1982 年和 1997 年的极端厄尔尼诺事件在随后的几年里就使全球经济损失了约 4 万亿至 6 万亿美元。作者还估计,目前的厄尔尼诺现象在未来五年内可能导致 3 万亿美元的损失。Cai 说,损失不仅仅局限于建筑和基础设施:还包括人们可能未曾考虑到的社会支柱,如就业、农田、粮食储备和个人健康。因此,一些国家和组织正在积极应对厄尔尼诺现象。例如,秘鲁正在投入超过 10 亿美元来预防和控制它可能带来的破坏。

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但一点点地,还是有时间让 ENOS 和太平洋恢复平衡。Burns 说,虽然有时从大范围考虑这些全球性变化很有用,但认识到“解决方案将非常本地化”也很重要。他解释说,即使我们预测总体趋势,理解具体栖息地将如何受到影响以及哪些解决方案是可行的,也需要当地和土著的智慧和知识。

Burns 说:“如果我们对这些更大尺度的变化感到沮丧,并得出‘我们无能为力’的结论,那真是太可惜了。”“绝非如此简单……我们需要制定基于地域的策略来保护这些系统。”

 

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Hannah Seo

特约撰稿人,科学

Hannah Seo 是 Popular Science 的科学撰稿人。她于 2020 年以实习生身份加入,此后一直为 Popular Science 的网站和季度杂志定期投稿。Hannah 的报道涵盖了从 COVID-19 到罕见的考古发现等各种主题,她总是乐于讨论奇特的海洋生物或神经心理学的奥秘。


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