消防员在11月1日在加利福尼亚州圣加拉的战斗玛丽亚火。

消防员在11月1日在加利福尼亚州圣加拉的战斗玛丽亚火。美联社照片/诺亚伯杰

气候鞭打:极端天气的狂放摇摆正在上升

作为世界温暖的,科学家们表示,突然在天气模式中转变 - 干旱,随后是严重的洪水,或温度突然和不合理的波动 - 正在加剧,增加了已经影响人类和自然世界的另一个气候相关的威胁。

从2011年到2016年,加州经历了五年的极端干旱,期间多次高温记录被打破。在这些炎热干燥的年份之后,2016 -2017年的冬天非常潮湿,从10月到3月,全州平均降雨量为31英寸,是有记录以来冬季降雨量第二高的年份。

所有雨指都意味着一种养老器和其他植被的植物和其他植被,这是恢复的炎热和干燥的条件,可能导致燃料的可燃混合物在过去两年中发挥着席卷加利福尼亚州的严重火灾作用。

这些狂放的波动从一个天气极端到另一个是一种现象的症状,各种所谓的“气候鞭打”或“天气鞭打”,科学家说可能随着世界温暖而增加。专家说,这些天在加利福尼亚如此,野火的强度是加利福尼亚州的症状,但鞭打效果为人类和自然系统带来了不同的问题。项目研究人员那是本世纪末,湿润和干燥之间的突然过渡的频率将在北加州增加25%,并且如果温室气体继续增加,那么加州南部的双倍。

丹尼尔斯Swain,加州大学的气候科学家洛杉矶大学的气候科学家丹尼尔Swain表示,我们必须争夺气候变化的主要原因,温度较高,温度下降,野战风险增加“丹尼尔斯·斯沃特表示。“那些事情仍然是真的,但是有这种其他维度我们将不得不抗争 - 巨大洪水和干旱的风险增加,两者之间的快速过渡。”

树木年轮数据显示,在过去60年里,欧洲的气候波动显著增加。

去年在加利福尼亚州蒙特科特,其中一个国家最糟糕的野火席卷了该地区。几周后,暴雨落在烧毁的地面上,导致泥土擦掉房屋并杀死了21人。今年在欧洲,受损作物的晚期霜冻之后是大雨,将作物从地面和淹没的田野中洗净过来。

未来,天气骤变可能意味着明年将是严重干旱的一年,随后将迎来创纪录的降雨,导致农作物无法种植,或者化肥被冲入水路。冻结和解冻之间的极端波动可能会杀死树木的芽,或者导致北部地区下雨,随后出现冰冻天气,形成一道冰障,阻止驯鹿等觅食动物到达至关重要的冬季食物。

树环数据显示显著增加在欧洲过去60年的气候波动中。北大西洋喷气流在巴尔干地区波动到南部和苏格兰到北方。在这两个地方采取的大约300年的树木样本表明,在过去的六十年中,喷射流已经变得更加变化,其职位更加极端,这导致更严重的气候事件和每年间极值之间的快速转移,每月和每周时间尺度。

2018年1月在加利福尼亚州蒙特科特的泥泞杀害了21人并摧毁了数百人。

2018年1月在加利福尼亚州蒙特科特的泥泞杀害了21人并摧毁了数百人。贾斯汀沙利文/盖蒂图片社

“这种变化的时间表明,它是人为的,”Valerie Streets说,他在亚利桑那大学研究气候树圈研究实验室

专家说,气候突变的一个原因可能是与变暖相关的极地涡旋中断,它反过来影响了急流。涡旋是一堵不断环绕北极的风墙,它阻止暖空气穿透寒冷地区,也阻止冷空气向南移动。当极地涡旋稳定时,会产生正常的季节性天气。但是不稳定的极地涡旋会导致异常和极端的天气。

其中一个例子是已被称为“闪蒸干旱”的东西。科学家们说,这种现象已经存在多年,但近几十年来已经变得更加激烈和变化。虽然缺乏降水造成的正常干旱逐渐引起,但闪蒸干旱迅速,是由异常高的温度,强风和无云日引起的,这使得太阳辐射增加。这导致高水平的蒸散量。天气可能变得如此热,因此快速地迅速吸收了土壤中的大量水分,可以导致主要的作物损失。闪蒸干旱发生在9月下旬在美国南部,在暴雨中浸透了该地区。

“其中许多人在60至90天内有近历史悠久的湿润和干旱,”一体化学家说。

“这些人中的许多人患有近历史悠久的湿润和干旱,所有这些都在60至90天内,美国农业科学家埃里克·莱伯森,告诉E&E新闻。“人们从真正潮湿地真的干燥,真的很快。”

一个科学家预测,随着温度的变化增加,它将影响不成比例的发达国家。气候研究员Sebastian Wageningen大学荷兰的沐浴沐浴沐浴般的荷兰研究表明,土壤中的水分在适度的温度极值中起着核心作用,气候变暖正在干燥土壤。“当你有干燥的条件时,”Bathiany告诉美国国家公共电台他说,“那么温度波动的缓冲就不那么大了,所以温度变异性就更大了。他说,这种变化在亚马逊、东南亚和非洲部分地区最为明显,这些地方是世界上最潮湿的地方,同时也是一些最贫穷和最不能应对这种影响的地方。

虽然关于气候变化对自然系统的影响的研究还处于早期阶段,但人们的假设是,这些变化是许多物种尚未适应的额外压力。亚利桑那大学(University of Arizona)树木年轮实验室的科学家布莱恩·布莱克(Bryan Black)说:“从理论上讲,极端情况会对种群的恢复能力产生负面影响。从一个极端到另一个极端的变化会影响种群的恢复能力,在极端情况发生后,生物种群的恢复能力较弱。”这就是我们现在正在努力的。”

再加上人类妥协的生态系统,影响可能是严重的,甚至导致灭绝。

5月份德国市古代城市洪水洪水。

5月份德国市古代城市洪水洪水。UWE Zucchi / DPA / AFP通过Getty Images

对气候变异性增加的生态系统影响的经典研究是2002年发表关于Checkerspot Butterfly,这是一个在旧金山湾区消灭的亚种,部分是因为栖息地损失 - 这使得它们更加适应 - 而且因为年降水和温度变得更加挥发,并且在幼虫的出现之间导致误区造成误会和他们喂的植物。毛虫在四月孵化,但如果他们在夏季干旱开始前没有足够大的情况下饿死,当时他们依靠的季节性植物 - 包括矮人植物和印度画笔 - 死亡。他们可以在植物上喂养的时间越长,他们的生存机会越好。蝴蝶在秋天的恢复时,11月再次喂食。

参与这项研究的西华盛顿大学生态学家约翰·麦克劳克林(John McLaughlin)说,“这些蝴蝶种群由于降水的变化而灭绝”。“我们应该对这类事情给予更多关注。”

由于A的加利福尼亚山脉内华达山脉出现了另一个鞭打情景学习在2012年至2017年的高和低海拔山山雀 - 一段时间内包括加州历史上最沉重的雪和最糟糕的干旱。干旱地区达到低海拔,减少了生殖成功,而雪地砍伐了高海拔山雀。

天气冲击正在影响美国中西部的水质

“考虑到预测干旱和雪之间极端气候波动的频率预计增加,这种秋千可能对整个高程梯度的山雀人群产生负面影响,”作者写道。他们结束了对具体预测来说太早,“然而,我们的数据表明即使最常见的物种也可能易感。”

鞭打对美国中西部的水质产生影响,影响人类和自然世界。一项研究表明,氮肥农民在种植期间施用于其作物,植物在土壤中通过干旱年份停留。在更多的平均降水场景下,氮气将在越来越多的年份中逐入土壤。当一个熟食命中 - 如2012-2013所做的那样 - 氮气一下子冲出田地,结果是河流和溪流中氮水平的尖峰,污染饮用水并导致藻类生长,伤害鱼类和其他水生生物。

“The problem is that our current practices are interacting with changing weather and climate in unexpected ways, yielding more frequent and severe consequences,” said Adam Ward, a hydrologist at Indiana University’s O’Neill School of Public and Environmental Affairs and a co-author of the study.

虽然有许多研究人员在研究这些现象的不同部分,但全面研究影响的最大规模项目是一个已有2年历史的项目,名为冬季天气鞭打及其对社会生态系统的影响。该团队包括十几名跨学科研究人员 - 生态学家,社会学家和经济学家 - 看着鞭打事件对人民和自然世界的意思。

在5月,印度钦奈郊区的一张干湖床。

在5月,印度钦奈郊区的一张干湖床。阿伦·桑卡尔/法新社,来自盖蒂图片社

该项目有一篇文章,其中纸张定义了四种类型的冬季鞭打事件 - 两个在冬季本身期间,两者在过渡期间进出冬季。亚历山德拉·塞塔斯塔(Exxandra Contosta)是新罕布什尔大学的助理教授,塞克兰德拉·斯托斯塔斯(eystrant),亚历山德拉·塞特(Jumpy)大学和团队成员的助理教授表示,“跷跷板”“我们冬季天气鞭打概念的核心是,水的冰点是自然界最难的物理阈值之一,当你有一个冬天的天气事件时,你有一个阈值的极端交叉,”有很多动态变化,她说。

研究人员发现了两个肩季事件。一种是气候变暖,导致雨雪天气,这可能导致洪水和营养物质从系统中被冲走,另一种是冬季热浪,比如2017年2月侵袭新英格兰的70度高温。它唤醒了休眠的树木,随着气温再次下降,导致树木死亡。

肩胛季鞭伤事件与冬季鞭伤现象在性质上有所不同,因为树木的叶子、草和其他植被都在积极生长。“春天晚来的暴风雪或秋天早来的暴风雪会有很多影响——树木倒下,电线倒下,植被死亡,”康托斯塔说。“如果这些事件在未来变得更加频繁,可能会有很高的死亡率,而这可能会抵消森林一整年占用的碳量。”