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美国国家航空航天局的研究揭示了升温两度时加剧的气候风险

如果全球气温持续上升,比工业化前的水平高出2摄氏度(3.6华氏度),世界各地的人们可能同时面临气候变化的多重影响。这是根据美国国家航空航天局领导的一项研究得出的,该研究分析了这种变暖的预计影响,以了解不同的气候影响可能如何结合在一起。全球气温上升2度被认为是一个临界阈值,超过这个阈值,人类产生的气候变化将产生危险和连锁影响。

研究人员发现,与20世纪中期(1950-1979)相比,世界上超过四分之一的人口每年可能会经历额外一个月的严重热应激。在亚马逊等地,高温和干旱可能会危险地结合在一起,增加野火的风险。在美国西部,极端火灾天气可能会更加强烈,持续时间更长。

这张地图显示了该研究分析预测的2045年“火灾天气指数”(FWI)的全球变化(红色:更大的极端火灾天气;蓝色:更少。)FWI捕捉到了一系列条件,包括低降雨量和大风,这些条件共同增加了一个地区的极端火灾气象条件。美国国家航空航天局地球交换中心对高分辨率气候预测的分析得出结论,如果全球气温持续上升,并比工业化前水平高出2度,世界各地的人们可能同时面临气候变化的多重影响,并产生严重后果。

为了研究气温上升的潜在复合影响,该研究的作者使用了一组经过特殊处理的气候预测。这些预测最初是由35个世界领先的气候模型产生的,特别是耦合模型相互比较项目(CMIP)的贡献者,该项目包括NASA戈达德空间研究所开发的模型。CMIP提供气候预测,帮助政府间气候变化专门委员会和其他国际和国家气候组织了解历史、当前和未来的气候变化。

美国国家航空航天局地球交换所(NEX)的研究人员随后从CMIP6模型中获取输出,并使用先进的统计技术对其进行“缩小”,显著提高了分辨率。NEX使用位于加州硅谷的美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的超级计算机来分析飞机和卫星收集的大量数据,或者在这种情况下,分析气候模型产生的预测。支持这项研究的NEX数据集向公众开放,可以在网上找到。

综合气候影响

有了新的数据集,Ames的NEX研究人员分析了缩小后的预测,以评估六个关键气候变量的预测变化。他们研究了气温、降水量、相对湿度、短波和长波太阳辐射以及变暖超过2°C时风速的变化。

“我们想研究环境的这些方面预计将如何变化,以及它们的综合影响对世界各地的人们意味着什么,”该论文的第一作者、埃姆斯和湾区环境研究所(BAERI)的研究员朴泰镇(Taejin Park)说。

研究人员特别关注两个气候指标:热应激(或温度和湿度对人体的综合影响)和火灾天气(考虑温度、降雨量、湿度和风)。他们发现,世界上大多数地区将经历更高的热应力,而靠近赤道的国家将遭受更多被认为是极端天气的天数。

BAERI的高级科学家、该研究的合著者Ramakrishna Nemani说:“所研究的所有极端气候的影响不断升级,可能会对社区和经济造成重大破坏,包括火灾、洪水、山体滑坡和作物歉收。”

民主化气候数据

用于本研究的NEX缩减数据集提供了截至2100年的全球每日气候预测,该预测源自CMIP6气候模型。NEX产品的日常性质对于捕捉极端情况非常重要。帕克解释说,如果合并到月平均数中,预计会有几天高温潮湿,这可能会在数字中消失,从而掩盖人类生命的风险。

国家执行项目产品中的地方和区域细节水平——预测的分辨率——高于大多数气候预测,这可能有助于领导人制定有针对性的气候适应和缓解计划。原始气候模型预测通常会给出大约120乘120英里(200乘200公里)的区域的结果,而NEX的缩小工作将分辨率提高到大约15乘15英里(25乘25公里)。

缩减这么多数据是一项艰巨的工作,NEX的研究人员依赖于美国航空航天局位于埃姆斯的强大的昂宿星团超级计算机。昂宿星团帮助解决了美国国家航空航天局最具挑战性的一些问题,在阿尔忒弥斯计划的火箭发射、节能飞机设计和地球气候研究中发挥了重要作用。

NEX的科学家们希望,缩小规模的气候预测可以帮助决策者做好准备,保护他们的地区免受气候影响。例如,该论文的合著者、NEX的首席科学家Ian Brosnan说,当地决策者可以决定在洪水多发地区建造更多的防洪屏障或减少开发。NEX数据集还可以帮助新的商业和非营利企业为私营和公共部门开发定制的气候风险评估。

布罗斯南说:“美国国家航空航天局缩减后的数据确实可以访问。”“世界各地有一定技术能力的人——从本科生到经验丰富的气候科学家——都可以深入研究这些预测所包含的信息。”


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