中國北部本世紀末或因熱浪而無法居住,應有對應措施?

www.qdaily.com圖標China could face deadly heat waves due to climate change?

news.mit.edu圖標

一項最新研究顯示,除非採取嚴厲的環境政策限制排放,到 2070 年,「中國北方平原」將成為熱浪集聚的中心,其嚴重程度可致使地區內不再適宜人類居住。

這份來自麻省理工學院的報告 7 月 31 日在美國《自然》雜誌旗下《自然通訊》的網站上發布,研究里提及的北方平原( 34 °N至 41 °N; 113 °E至 121 °E)和華北平原的地理範圍高度重疊,涵蓋了北京、天津、河北和山東等地。


整體文章的概要 @李雷 童鞋已經總結的非常好了~

我就想到什麼說什麼了

來說說這篇文章是在怎樣的一個背景下:

文章使用了MIT自己的區域氣候模式(MRCM),模式耦合了灌溉模塊。 控制性實驗(control run) 設置為無灌溉情景,而敏感性設計為 Historical run/RCP 4.5/RCP 8.5 ,分別代表歷史時期/中等排放強度/高排放情景

那下面這張圖怎麼看:

橫著看,第一排代表無灌溉加入時 歷史時期及兩種排放情景下的幹球溫度變化,第二排則是有灌溉加入的。很顯然,越往右,溫度越高。

豎著看,則是不同時期下有無灌溉的差異,明顯的下排要高於上排。即有灌溉的情境下升溫更大一些。

fig 2 CONT代表control run,也就是無灌溉的情景,IRR代表有灌溉強迫。這張圖代表是30年平均的最高幹球溫度。

誠然,因為數值模式的不同,得到的結果可能有明顯的差異,這種單一模式方案的很可能有著較大變數,但是大體的趨勢也許不會改變。也提供了一個新的思路來解釋,這或許是被NC錄用的原因。


上面的是關於這篇文章的核心。然而問題不僅僅於此

我們再來看看什麼是RCP

RCP,也就是典型濃度路徑,是一種描述將來溫室氣體排放,污染情景等等的預想。

分為RCP2.6/4.5/6.0/8.5,也就是下圖中深藍、藍、橙、紅的路徑。

代表著嚴格減排,兩種中間方案,和高排放

這將會導致溫度升高

1/1.5/2.0/4.0 ℃,而2.0是巴黎協定畫下的紅線。

繼續來看,在RCP8.5的狀況下,4攝氏度的全球平均基本是被廣袤的海洋拉低的,大陸上基本超過4,中緯度地區奔著5,6℃,北極地區奔著9-11攝氏度。

這有非常多的文章可以用來參考。

需要指出的是:

在普通大眾還在為全球變暖問題喋喋不休的爭論時

氣象氣候學界已經開始將目光從力爭1.5確保2.0℃,默默的轉而研究升溫4.0℃的種種問題了。

或許剎車終究是踩不住了

除第一張圖片來源於原文章,其餘圖片來源於IPCC第五次評估報告。


華北遭受死亡熱浪威脅?我伙呆,期待大氣專業的人來回答。

我首先搬運部分內容:

首先這個不是水刊哈,nature communication不是scientific reports這種期刊可比的,最新影響因子12.3,屬於top級的期刊。

文章的題目是

意思是:由於氣候變化和灌溉因素,華北平原面臨死亡熱浪的威脅

不想看全文的話,這段話就行了:

一方面,華北平原降雨量少,因此農業必須灌溉。而灌溉增加了地面濕度導致熱浪加劇,預計未來華北平原最高濕球溫度會持續上升。

另一方面,溫室效應本身會導致溫度上升,而如果華北的溫室效應持續加劇(必然的了),那麼這個最高濕球溫度也會上升。

二者結合起來,就是未來華北最高濕球溫度越來越高,這溫度有啥危害呢?大體就是大家看的新聞,因為太熱而導致人身體不適甚至死亡

其實中國也出現過,2013年,極強熱浪在華北平原持續50天,許多地方最高氣溫達到38攝氏度。

首先大體了解下,這是華北的地形圖

而我國的降水量分布如下

我們可以看出,顏色越深降水量越大,華北區域是相當缺水的,因此華北需要大量的人工灌溉。

如下圖所示,這是華北的灌溉分布圖(area equipped for irrigation)

area equipped for irrigation (AEI, %) for 2005 from Historical Irrigation Data40 with climatology of annual precipitation from TRMM49 (contour, mm) in modern record (1998 – 2015)

沒見過灌溉系統的朋友可以了解下,如下圖,我們那窮地方是用的左邊這種,有錢的地方用的是右邊這種

然後當地的日間最高濕球溫度(highest daily maximum wet-bulb temperature)

註:熱力學濕球溫度(絕熱飽和溫度)是指在絕熱條件下,大量的水與有限的濕空氣接觸,水蒸發所需的潛熱完全來自於濕空氣溫度降低所放出的顯熱,當系統中空氣達飽和狀態且系統達到熱平衡時系統的溫度。通俗來講,濕球溫度就是當前環境僅通過蒸發水分所能達到的最低溫度

接下來,作者描述了最高濕球溫度的分布圖,方框為華北區域

說明,

圖中縱向對比,比如a-d,分別表示未灌溉(CONT)和灌溉(IRR),表明,同樣條件下,如果灌溉增加,那麼最高濕球溫度就會增加

圖中橫向對比,比如a-b-c,表示同樣在未灌溉情況下,只要是溫室氣體濃度增加,那麼最高濕球溫度就會增加。

小方框里的.表示了灌溉渠(IRR)和整個華北(NCP)的對比

進一步,作者用中國東部地區的16個城市進行了研究,統計了這些城市的最高濕球溫度情況。

十六個城市包括北京,鄭州,武漢,南昌,杭州,上海,等諸多地區,看拼音理解。

其中黑線是歷史數據,藍線是 RCP4.5 , 紅線是 RCP8.5. (RCP是代表路徑濃度的意思,表示了溫室氣體濃度

這張圖論證了一個觀點,就是溫室氣體濃度越高,最高濕球溫度越高。

最後作者放了一個全球圖

從上到下依次表示溫室氣體濃度增加後的日最高濕球溫度情況,一目了然。

也就是說,灌溉導致空氣濕度人為的增加,而溫室效應也在不斷地增強,最後的結果就是導致當地濕球溫度越來越高,最後影響人類的生存。

換句話,都是人們自己作的,但是沒辦法啊……

不過評論區有位知友很樂觀,不就是北方變成江南嘛,我竟然覺得很有道理……

乾隆也不用一天到晚懷念江南了,在北方就體驗了。

參考文獻:

North China Plain threatened by deadly heatwaves due to climate change and irrigation


老家在北方,上個月回去探親,太陽滾燙,我們一家人都被熱到躲車裡開空調不想出去,

我就問我爸,「夏天這麼熱你們小時候沒有空調,到底是怎麼活過來的??」

我爸忽然正經,「你錯了,我小時候夏天沒有這麼熱。」

一想,的確是這樣啊

往前二十多年,我爸媽剛結婚那會兒,新家院子里打了一口壓井,據說是往地下挖了十幾米,井水是冬暖夏涼的。幼年時觸摸到冰涼井水時的驚奇感,還歷歷在目。只不過現在壓上來的井水再不冰涼,溫溫的。

(鐵制的壓井把手還被曬得滾燙,導致我開始思考,難道三十年前沒有考慮到鐵制把手曬太陽吸熱發燙的問題??不過現在也沒人用壓井就是了。

往前十幾年,回老家探親時,我特喜歡去二姨家的新房子住,可能因為空間結構問題,堂屋陰涼涼有種地窖的感覺,冬天時卻又很暖和,和井水一樣,是冬暖夏涼。而漸漸地她家堂屋已坐不住人,沒幾分鐘就汗流浹背,去年便在偏屋裝了空調。二姨夫妻二人一輩子太陽底下干體力活,現在是只開風扇不開空調的話,晚上覺都睡不好。

往前十來年,我見到的可能是當地最後一次大壩放水。轟隆隆嘩啦啦的水翻湧,大人背著我趟著沒過膝蓋的河水走到河北。

後來在課本上學到錢塘江大潮時,我第一刻想到的便是家鄉大壩上奔騰的大水,那就是北方孩子心中「潮」的樣子啊。人們描述誰家住哪時說的都是「大壩那頭」「河北」,現在則都說的是「橋南」「橋北」,反倒是老年人和我們這些一年返鄉一兩次的人還念叨著「大壩」。大河裡沒水了,原先的大壩成了座形狀特異的橋,越發沒了存在的意義。

奶奶家門口的湖呢曾經是會呼吸的湖,夏天滿水時我和小夥伴蹲沿邊拿塑料瓶兜小魚,冬天乾涸時底下露出很多歪歪殼,也就是河蚌殼。奶奶說這個湖曾經和黃河故道相通,雖然很小但是有龍氣,所以才能保佑我考上大學(…………

好吧,就當是我如願上了大學,它完成了使命,就咽氣乾涸啦。偏僻一隅的小村子,沒有污染沒有破壞,歷經不知幾百年的湖幾年間就悄悄乾涸了,我都沒看夠。我沒法從專業科學的角度解讀題主的疑問,便用這一點點回憶來闡述自己的看法吧。也許被空調寵著的人類不會留意環境溫度一兩度或者零點幾度的提升,可是土地,水,空氣,壩,井,房子——它們會記得一切。所謂多種樹,減少溫室氣體的排放,已經老生常談到成為「道理我都懂但是做不到」的典型代表。所謂公約方案協定書,看似都是國家間的牽扯博弈,具體到我我該做什麼,是去螞蟻森林種顆樹,還是換輛綠牌的國產新能源汽車?這樣子我的後代就能相信,北方的家鄉曾經有清涼的夏和奔騰的水?

就像高票答案里說的,現在做氣候研究的已經自覺開始研究升溫4度的情境了,照目前的國際形勢,怕是真剎不住車了

所以說,華北濕球溫度太高不宜居也不是什麼大問題了,畢竟按照華北的海拔,不需要忍多久大概就在海底下了,自然能再涼快下來啦~

至於覺得開空調就行氣候問題隨他去的那些人嘛……祝你們在水下住的愉快吧

2018/8/5 更新:

在評論里注意到有人表示造牆就行了,所以要額外說一下,對於沿海地區來說單純在海邊造牆是沒用的:

與海聯通的河流水系都會受到海平面提升的影響,海水會順著水系侵入內陸,所以你得把所有水系都跟著架牆才行。「水系」包括所有的下水道嗯……

就算你把陸地給圍住了,但是現在陸地就沒法正常排水了;本來一場暴雨下來積水就通過河流什麼的流到低處去了,但要是你本身就是周圍最低的地方了,那就別指望能自然排水了。到時候就是牆造的再牢,夏天一個颱風下來一樣是全城俱滅。被海水淹沒和被雨水淹沒的區別而已

就算所有河流和所有海岸線全部造牆圍住,積水全部通過無數個知牌如意勺舀出去,接下來,高位的海水會滲透進地下水系,對低地勢地區產生海侵。對於沿海發達城市的高層建築/地下設施來說,這恐怕一樣能要命,城市功能將會變得異常脆弱

就算以上問題真的都解決了,你真的願意活在這堵牆後嗎?這上千公里長的牆,只要有一個地方出問題,那和長江黃河洪澇決堤什麼的可是完全不能比的哦,這可是大海決堤哦?你真的相信這麼浩瀚的工程,不會有一寸豆腐渣,一點點意外?作為對比,荷蘭著名的攔海大壩寬度「只有」32.5公里


我們的未來,不在於能源消耗規模變得越來越有節制,而在於能源利用規模變得越來越無限制。

一切因「幾十年後」的潛在災難而花大精力大金錢去讓我們變得在能源消耗上更加節制的主張和行為,都是在拖人類卡爾達肖夫指數增長的後腿。

2018年的今天,全球每年投入在聚變研究上的總經費,才區區十幾億美金,還不及王者榮耀全年收入,可謂很魔幻了。


嗯?步子太大,難以想像?基於19世紀末某一時點人們對未來5-10年的科技能力暢想,今天人類這德行,早該滅絕了。確實,我們總諷刺聚變科技「還有50年」沒錯兒。但別忘了,我們不但能想像,而且確實早已在技術層面在推進。而裂變彈出現的50年前,1895年,愛因斯坦還沒上大學呢...

至於與氣候變化相關的大氣科學前沿研究,作為一個有很正規理科教育背景的非學術人員,在並不完全否定該小領域已有學術成果的同時,提請各位注意,該領域的三大底層問題:

1,核心從業人員基本上都承認,相比其他眾多「自然科學」研究客體,「大氣環境變化」這個研究客體,因素過多,作用機理太複雜,輸入和輸出之間幾乎是黑箱,且顯然,因時間和空間尺度的限制,我們無能力進行任何形式的「實驗」。而現有學科內「公認」結論,相關性相對不強,因果性更像是暫時公認的假說 -- 依然,這裡並非是否認這些相關和因果。

2,因各種主觀或被動的原因,該研究領域,幾乎是泛泛的「自然科學研究」裡面,唯一一個研究動機是基於一個有關長期恐懼的假說的學科。即,若該恐懼消失或減弱,或者人們完全認可了該恐懼於是開始積極尋求他解(如,「好我們承認了氣候會變糟,於是我們趕緊開始全力開發如聚變類似的新能源吧」),該學術領域的資金會變得非常捉急。而其他那些典型的自然科學領域,或者是指向提升性應用,如化學生物材料下的諸多方向;或指向人類底層認知拓展,典型如數學物理,而都不是基於某一個「對未來的巨大恐懼」。

3,因不言自明的原因,該領域的研究方向和成果表達,相對而言(相對其他自然科學),受國際政治影響要大得多。而國際政治是不那麼追求事實正確的,更多只是追求國家利益。

依然,以上三點,並非在否定當今該領域最前沿的學術共識。


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