科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险

美国宇航局(NASA)的一项研究指出:洪水和热浪等一连串极端天气事件,会在时间与空间上逐渐汇聚到一起,从而增加农作物歉收、野火、以及其它社会风险的可能性 。为了评估气候变暖将如何改变作物歉收和野火等风险,就有必要研究这些风险因素是如何相互作用的 。

科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险
文章图片

【科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险】2012 干旱导致爱荷华州玉米作物歉收(图自:USDA)
随着地球变暖,许多人开始回想起一句谚语 —— Troubles Never Come Singly(祸不单行) 。发表在《环境研究快报》杂志上的这项新研究指出:

洪水与热浪等极端天气事件,将在时间和地点上越来越靠近,从而增加作物歉收、野火和其它社会危害的风险 。
到 2100 年,热浪、干旱和过度降雨的增加,将使世界六大主要农业国中的至少三个、遭遇与气候相关的玉米作物的歉收风险翻番 。
在同年的玉米产区中,美国中西部将首当其冲 。

科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险
文章图片

研究配图 - 1:时间复合极端高温及其预估变化
此前已有许多早期研究模拟过单个气候变化的影响因素,例如特定地区温度超 38℃(100℉)的天数 。然而导致农作物歉收的许多极端事件,往往同时或连续发生着 。
举个例子,美国西部各州已经对严重高温和干旱助长的野火见怪不怪,且随后的强降雨又会对被烧毁地区催生新的风险 —— 尤其是山体滑坡 。
多年来,气候科学家一直致力于在气候模型中、以数字形式理解并表明这些复杂的相互作用事件链 —— 但这显然是一项极具挑战性的计算任务 。

科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险
文章图片

研究配图 - 2:时间复合极端降水及其预估变化
研究一作、来自南加州的 NASA 喷气推进实验室科学家 Colin Raymond 指出:
过去五年左右,他们好不容易开发出了一个框架,以将复合风险思维应用于气候分析 。该系统运用了一套可实际计算、但又不至于陷入困顿的方法 。
然后研究团队使用了德国马克思普朗克研究所著名的 Grand Ensemble 气候模型,并在 1991 - 2100 跨度内开展了百次单独模拟 。
此前相关模拟已表明该模型可代表极端事件的汇聚,例如极端高温 / 极端降雨的变化,且与该时期实际发生的气候灾害方式一致 。

科学探索|NASA:一连串极端天气会极大地增加农作物和社会的时空风险
文章图片

研究配图 - 3:旱雨波动及其预估变化
最近,研究人员对到 2100 年的气候模型展开了模拟,以评估未来潜在的气候灾害变化 —— 尤其是可能同时、或连续发生的灾害 。
Colin Raymond 及其同僚,特别在意温度与降水危害的聚集,会对玉米的收成造成怎样的影响 。作为一种遍布世界各地的农作物,六大主产区的产量占了总体的 2/3 左右 。
而美国作为世界最大的玉米种植国,其在 2021 年的产量约为 4.19 亿吨(3.803 亿公吨) 。
结果模拟数据显示:到 2100 年的时候,世界各地持续至少三天的极端热浪天气的发生频率、将达到目前的 2~4 倍!连续三天的极端降雨频率,也增加了 10~50%。