极端天气集群将增加玉米作物和社会的风险

干旱导致爱荷华州的玉米作物在2012年歉收。随着气候变化增加了极端事件的频率，世界五大粮仓地区中至少有三个地区在同一年玉米歉收的风险将加倍。

为了评估气候变暖将如何改变作物歉收和野火等风险，有必要研究这些风险可能如何相互作用。

谚语说，麻烦从来都不会单独出现。美国国家航空航天局的一项新研究表明，在气候变暖的世界里，这句老话将越来越正确。研究表明，洪水和热浪等极端天气事件将在时间和空间上越来越接近，增加作物歉收、野火和其他社会危害的风险。

根据发表在《环境研究快报》上的这项研究，到2100年，热浪、干旱和过度降雨的增加加在一起，将使世界六大玉米种植区中至少三个地区在同一年发生与气候相关的玉米歉收的风险增加一倍。美国中西部地区面临着最高的风险，成为这些多次收获失败的地区之一。

之前的许多研究都模拟了单个气候指标的变化，例如某个地区超过100华氏度（38摄氏度）的天数。但最大的影响通常发生在极端事件同时发生或紧密相连的时候。例如，西部各州都非常熟悉这样的情况，即高温和干旱引发野火，然后强降雨在被烧毁的地区造成新的危险，即山体滑坡。

气候科学家多年来一直致力于在气候模型中以数字方式理解和表示这些复杂的相互作用事件链，这是一项艰巨的任务，它突破了可用计算能力的极限。该研究的主要作者、美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的科学家科林·雷蒙德说：“直到最近五年左右，才开发出一种将复合风险思维应用于气候分析的框架，这种方法可以实际计算，而不会让人不知所措。”

在他们的研究中，研究团队使用了一个名为马克斯·普朗克研究所大集合的著名德国气候模型，对1991年至2100年进行了100次单独的模拟。过去（1991年至2020年）的模拟表明，该模型能够代表极端事件集群，例如极端高温与极端降雨的变化，与这一时期的实际发生方式一致。研究人员分析了到2100年的未来模拟，以检查未来气候危害的可能变化，特别是可能同时或连续发生的危害。

Raymond和他的同事们重点研究了温度和降水危害的增加将如何影响玉米。这种重要的粮食作物生长在世界各地，有六个主要地区或粮仓，约占总产量的三分之二。美国是世界上最大的玉米种植国，2021年收获约4.19亿吨（3.803亿吨）。

模型模拟显示，到2100年，世界各地持续至少三天的极端热浪的发生频率将是现在的两到四倍。三天极端降雨的频率通常会增加10%至50%。研究人员还分析了这些增加的事件将如何在时间和地点上聚集。然后，他们以高温和降雨的极端气候与过去作物歉收之间的关系为指导，研究了所有这些变化加在一起会如何影响未来的玉米收成。

根据他们的最佳估计，到2100年，一系列事件导致世界上至少三个粮仓的玉米作物在同一年歉收的可能性将几乎翻一番，从29%增加到57%。五个最大的粮仓地区一年内歉收的可能性虽然很小，但将大幅增长，从0.6%增长到5.4%。美国中西部是最有可能在三年内出现三次粮仓歉收的地区，其次是中欧。

这项研究还考察了随着极端事件的发生，野火和人类健康的风险将如何增加。Raymond说，所有的结果都表明，“到目前为止，事情是以一种我们还没有完全意识到的方式相互联系的。这不仅仅是热浪。这不仅是高温和干旱。正是所有这些相互联系最能解释我们在努力防止重大灾害时最关心的严重影响。”