中国北部本世纪末或因热浪而无法居住,应有对应措施?

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

news.mit.edu图标

一项最新研究显示,除非采取严厉的环境政策限制排放,到 2070 年,「中国北方平原」将成为热浪集聚的中心,其严重程度可致使地区内不再适宜人类居住。

这份来自麻省理工学院的报告 7 月 31 日在美国《自然》杂志旗下《自然通讯》的网站上发布,研究里提及的北方平原( 34 °N至 41 °N; 113 °E至 121 °E)和华北平原的地理范围高度重叠,涵盖了北京、天津、河北和山东等地。


整体文章的概要 @李雷 童鞋已经总结的非常好了~

我就想到什么说什么了

来说说这篇文章是在怎样的一个背景下:

文章使用了MIT自己的区域气候模式(MRCM),模式耦合了灌溉模块。 控制性实验(control run) 设置为无灌溉情景,而敏感性设计为 Historical run/RCP 4.5/RCP 8.5 ,分别代表历史时期/中等排放强度/高排放情景

那下面这张图怎么看:

横著看,第一排代表无灌溉加入时 历史时期及两种排放情景下的干球温度变化,第二排则是有灌溉加入的。很显然,越往右,温度越高。

竖著看,则是不同时期下有无灌溉的差异,明显的下排要高于上排。即有灌溉的情境下升温更大一些。

fig 2 CONT代表control run,也就是无灌溉的情景,IRR代表有灌溉强迫。这张图代表是30年平均的最高干球温度。

诚然,因为数值模式的不同,得到的结果可能有明显的差异,这种单一模式方案的很可能有著较大变数,但是大体的趋势也许不会改变。也提供了一个新的思路来解释,这或许是被NC录用的原因。


上面的是关于这篇文章的核心。然而问题不仅仅于此

我们再来看看什么是RCP

RCP,也就是典型浓度路径,是一种描述将来温室气体排放,污染情景等等的预想。

分为RCP2.6/4.5/6.0/8.5,也就是下图中深蓝、蓝、橙、红的路径。

代表著严格减排,两种中间方案,和高排放

这将会导致温度升高

1/1.5/2.0/4.0 ℃,而2.0是巴黎协定画下的红线。

继续来看,在RCP8.5的状况下,4摄氏度的全球平均基本是被广袤的海洋拉低的,大陆上基本超过4,中纬度地区奔著5,6℃,北极地区奔著9-11摄氏度。

这有非常多的文章可以用来参考。

需要指出的是:

在普通大众还在为全球变暖问题喋喋不休的争论时

气象气候学界已经开始将目光从力争1.5确保2.0℃,默默的转而研究升温4.0℃的种种问题了。

或许刹车终究是踩不住了

除第一张图片来源于原文章,其余图片来源于IPCC第五次评估报告。


华北遭受死亡热浪威胁?我伙呆,期待大气专业的人来回答。

我首先搬运部分内容:

首先这个不是水刊哈,nature communication不是scientific reports这种期刊可比的,最新影响因子12.3,属于top级的期刊。

文章的题目是

意思是:由于气候变化和灌溉因素,华北平原面临死亡热浪的威胁

不想看全文的话,这段话就行了:

一方面,华北平原降雨量少,因此农业必须灌溉。而灌溉增加了地面湿度导致热浪加剧,预计未来华北平原最高湿球温度会持续上升。

另一方面,温室效应本身会导致温度上升,而如果华北的温室效应持续加剧(必然的了),那么这个最高湿球温度也会上升。

二者结合起来,就是未来华北最高湿球温度越来越高,这温度有啥危害呢?大体就是大家看的新闻,因为太热而导致人身体不适甚至死亡

其实中国也出现过,2013年,极强热浪在华北平原持续50天,许多地方最高气温达到38摄氏度。

首先大体了解下,这是华北的地形图

而我国的降水量分布如下

我们可以看出,颜色越深降水量越大,华北区域是相当缺水的,因此华北需要大量的人工灌溉。

如下图所示,这是华北的灌溉分布图(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)

没见过灌溉系统的朋友可以了解下,如下图,我们那穷地方是用的左边这种,有钱的地方用的是右边这种

然后当地的日间最高湿球温度(highest daily maximum wet-bulb temperature)

注:热力学湿球温度(绝热饱和温度)是指在绝热条件下,大量的水与有限的湿空气接触,水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热,当系统中空气达饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度。通俗来讲,湿球温度就是当前环境仅通过蒸发水分所能达到的最低温度

接下来,作者描述了最高湿球温度的分布图,方框为华北区域

说明,

图中纵向对比,比如a-d,分别表示未灌溉(CONT)和灌溉(IRR),表明,同样条件下,如果灌溉增加,那么最高湿球温度就会增加

图中横向对比,比如a-b-c,表示同样在未灌溉情况下,只要是温室气体浓度增加,那么最高湿球温度就会增加。

小方框里的.表示了灌溉渠(IRR)和整个华北(NCP)的对比

进一步,作者用中国东部地区的16个城市进行了研究,统计了这些城市的最高湿球温度情况。

十六个城市包括北京,郑州,武汉,南昌,杭州,上海,等诸多地区,看拼音理解。

其中黑线是历史数据,蓝线是 RCP4.5 , 红线是 RCP8.5. (RCP是代表路径浓度的意思,表示了温室气体浓度

这张图论证了一个观点,就是温室气体浓度越高,最高湿球温度越高。

最后作者放了一个全球图

从上到下依次表示温室气体浓度增加后的日最高湿球温度情况,一目了然。

也就是说,灌溉导致空气湿度人为的增加,而温室效应也在不断地增强,最后的结果就是导致当地湿球温度越来越高,最后影响人类的生存。

换句话,都是人们自己作的,但是没办法啊……

不过评论区有位知友很乐观,不就是北方变成江南嘛,我竟然觉得很有道理……

乾隆也不用一天到晚怀念江南了,在北方就体验了。

参考文献:

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


老家在北方,上个月回去探亲,太阳滚烫,我们一家人都被热到躲车里开空调不想出去,

我就问我爸,「夏天这么热你们小时候没有空调,到底是怎么活过来的??」

我爸忽然正经,「你错了,我小时候夏天没有这么热。」

一想,的确是这样啊

往前二十多年,我爸妈刚结婚那会儿,新家院子里打了一口压井,据说是往地下挖了十几米,井水是冬暖夏凉的。幼年时触摸到冰凉井水时的惊奇感,还历历在目。只不过现在压上来的井水再不冰凉,温温的。

(铁制的压井把手还被晒得滚烫,导致我开始思考,难道三十年前没有考虑到铁制把手晒太阳吸热发烫的问题??不过现在也没人用压井就是了。

往前十几年,回老家探亲时,我特喜欢去二姨家的新房子住,可能因为空间结构问题,堂屋阴凉凉有种地窖的感觉,冬天时却又很暖和,和井水一样,是冬暖夏凉。而渐渐地她家堂屋已坐不住人,没几分钟就汗流浃背,去年便在偏屋装了空调。二姨夫妻二人一辈子太阳底下干体力活,现在是只开风扇不开空调的话,晚上觉都睡不好。

往前十来年,我见到的可能是当地最后一次大坝放水。轰隆隆哗啦啦的水翻涌,大人背著我趟著没过膝盖的河水走到河北。

后来在课本上学到钱塘江大潮时,我第一刻想到的便是家乡大坝上奔腾的大水,那就是北方孩子心中「潮」的样子啊。人们描述谁家住哪时说的都是「大坝那头」「河北」,现在则都说的是「桥南」「桥北」,反倒是老年人和我们这些一年返乡一两次的人还念叨著「大坝」。大河里没水了,原先的大坝成了座形状特异的桥,越发没了存在的意义。

奶奶家门口的湖呢曾经是会呼吸的湖,夏天满水时我和小伙伴蹲沿边拿塑料瓶兜小鱼,冬天干涸时底下露出很多歪歪壳,也就是河蚌壳。奶奶说这个湖曾经和黄河故道相通,虽然很小但是有龙气,所以才能保佑我考上大学(…………

好吧,就当是我如愿上了大学,它完成了使命,就咽气干涸啦。偏僻一隅的小村子,没有污染没有破坏,历经不知几百年的湖几年间就悄悄干涸了,我都没看够。我没法从专业科学的角度解读题主的疑问,便用这一点点回忆来阐述自己的看法吧。也许被空调宠著的人类不会留意环境温度一两度或者零点几度的提升,可是土地,水,空气,坝,井,房子——它们会记得一切。所谓多种树,减少温室气体的排放,已经老生常谈到成为「道理我都懂但是做不到」的典型代表。所谓公约方案协定书,看似都是国家间的牵扯博弈,具体到我我该做什么,是去蚂蚁森林种颗树,还是换辆绿牌的国产新能源汽车?这样子我的后代就能相信,北方的家乡曾经有清凉的夏和奔腾的水?

就像高票答案里说的,现在做气候研究的已经自觉开始研究升温4度的情境了,照目前的国际形势,怕是真刹不住车了

所以说,华北湿球温度太高不宜居也不是什么大问题了,毕竟按照华北的海拔,不需要忍多久大概就在海底下了,自然能再凉快下来啦~

至于觉得开空调就行气候问题随他去的那些人嘛……祝你们在水下住的愉快吧

2018/8/5 更新:

在评论里注意到有人表示造墙就行了,所以要额外说一下,对于沿海地区来说单纯在海边造墙是没用的:

与海联通的河流水系都会受到海平面提升的影响,海水会顺著水系侵入内陆,所以你得把所有水系都跟著架墙才行。「水系」包括所有的下水道嗯……

就算你把陆地给围住了,但是现在陆地就没法正常排水了;本来一场暴雨下来积水就通过河流什么的流到低处去了,但要是你本身就是周围最低的地方了,那就别指望能自然排水了。到时候就是墙造的再牢,夏天一个台风下来一样是全城俱灭。被海水淹没和被雨水淹没的区别而已

就算所有河流和所有海岸线全部造墙围住,积水全部通过无数个知牌如意勺舀出去,接下来,高位的海水会渗透进地下水系,对低地势地区产生海侵。对于沿海发达城市的高层建筑/地下设施来说,这恐怕一样能要命,城市功能将会变得异常脆弱

就算以上问题真的都解决了,你真的愿意活在这堵墙后吗?这上千公里长的墙,只要有一个地方出问题,那和长江黄河洪涝决堤什么的可是完全不能比的哦,这可是大海决堤哦?你真的相信这么浩瀚的工程,不会有一寸豆腐渣,一点点意外?作为对比,荷兰著名的拦海大坝宽度「只有」32.5公里


我们的未来,不在于能源消耗规模变得越来越有节制,而在于能源利用规模变得越来越无限制。

一切因「几十年后」的潜在灾难而花大精力大金钱去让我们变得在能源消耗上更加节制的主张和行为,都是在拖人类卡尔达肖夫指数增长的后腿。

2018年的今天,全球每年投入在聚变研究上的总经费,才区区十几亿美金,还不及王者荣耀全年收入,可谓很魔幻了。


嗯?步子太大,难以想像?基于19世纪末某一时点人们对未来5-10年的科技能力畅想,今天人类这德行,早该灭绝了。确实,我们总讽刺聚变科技「还有50年」没错儿。但别忘了,我们不但能想像,而且确实早已在技术层面在推进。而裂变弹出现的50年前,1895年,爱因斯坦还没上大学呢...

至于与气候变化相关的大气科学前沿研究,作为一个有很正规理科教育背景的非学术人员,在并不完全否定该小领域已有学术成果的同时,提请各位注意,该领域的三大底层问题:

1,核心从业人员基本上都承认,相比其他众多「自然科学」研究客体,「大气环境变化」这个研究客体,因素过多,作用机理太复杂,输入和输出之间几乎是黑箱,且显然,因时间和空间尺度的限制,我们无能力进行任何形式的「实验」。而现有学科内「公认」结论,相关性相对不强,因果性更像是暂时公认的假说 -- 依然,这里并非是否认这些相关和因果。

2,因各种主观或被动的原因,该研究领域,几乎是泛泛的「自然科学研究」里面,唯一一个研究动机是基于一个有关长期恐惧的假说的学科。即,若该恐惧消失或减弱,或者人们完全认可了该恐惧于是开始积极寻求他解(如,「好我们承认了气候会变糟,于是我们赶紧开始全力开发如聚变类似的新能源吧」),该学术领域的资金会变得非常捉急。而其他那些典型的自然科学领域,或者是指向提升性应用,如化学生物材料下的诸多方向;或指向人类底层认知拓展,典型如数学物理,而都不是基于某一个「对未来的巨大恐惧」。

3,因不言自明的原因,该领域的研究方向和成果表达,相对而言(相对其他自然科学),受国际政治影响要大得多。而国际政治是不那么追求事实正确的,更多只是追求国家利益。

依然,以上三点,并非在否定当今该领域最前沿的学术共识。


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