在2016年9月期間霜凍災(zāi)害對(duì)西澳大利亞的眾多農(nóng)作物造成了影響。西澳大利亞第一產(chǎn)業(yè)和區(qū)域發(fā)展部門.

近年來，科學(xué)家們成功地證實(shí)了人類活動(dòng)會(huì)對(duì)炎熱年份、熱浪以及全球一系列其它溫度極端現(xiàn)象的形成產(chǎn)生影響。但眾所周知，氣候變化影響的不僅僅是溫度。

在其它一些天氣事件上，如寒流和極端降雨，人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化對(duì)其的影響并不清楚。

最近發(fā)表在美國氣象學(xué)會(huì)簡報(bào)特刊上的三份新研究進(jìn)一步研究了這樣兩個(gè)事件，它們均發(fā)生在2016年年中的澳大利亞南部：西澳大利亞西南部遭受的霜凍災(zāi)害，以及在那年冬季和早春發(fā)生在澳大利亞東南部的極端潮濕天氣。

或許有些出人意料，但研究顯示，由于天氣模式的改變，西澳大利亞的霜凍災(zāi)害受到了氣候變化的影響。與此同時(shí)，東南部的極端降雨與氣候變化并沒有明顯的聯(lián)系。

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雖然澳大利亞的平均溫度有受人類影響逐漸上升的明顯趨勢(shì)，而且人們預(yù)測澳大利亞南部在未來涼爽的季節(jié)會(huì)變得干燥，但是去年澳大利亞還是經(jīng)歷了其史上最潮濕的9月和冬季。同時(shí)，西澳大利亞西南部整個(gè)地區(qū)在9月迎來了18個(gè)霜凍的夜晚，這在部分地點(diǎn)是史無前例的。

溫度如果呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，則會(huì)限制極端寒冷事件的發(fā)生，而這種情況一般來說也適用于澳大利亞。那么，究竟是什么原因造成了2016年9月西澳大利亞西南部史無前例的霜凍災(zāi)害?

在北半球，人們認(rèn)為一種“搖擺”的急流是造成極端寒冷天氣周期性爆發(fā)的原因。這一理論認(rèn)為，人類驅(qū)動(dòng)的大氣環(huán)流變化導(dǎo)致北極的空氣暫時(shí)向南擴(kuò)散到人口稠密的地區(qū)，盡管在氣候變暖的大背景趨勢(shì)下依然帶來了北極寒冷空氣。但是這種理論還沒有在澳大利亞的例子中得到深入研究。

在西澳大利亞西南部9月的霜凍期間，大氣壓力普遍很高，天空很晴朗。而且，這個(gè)月有一種特別持續(xù)的天氣模式，即在澳大利亞西部緩慢移動(dòng)的高壓，這些高壓將南方的冷空氣帶到了西部地區(qū)。

問題是人類引起的氣候變化是否改變了環(huán)流，使這些天氣情況更有可能發(fā)生。由Michael Grose領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)通過比較氣候模型來解決這個(gè)問題，他們分別比較了當(dāng)前被人類改變了的氣候模型和那些忽略人類產(chǎn)生的溫室氣體影響的氣候模型。

他們的研究結(jié)果表明，人類引起的氣候變化確實(shí)改變了我們所在區(qū)域的環(huán)流模式，使這種特殊的模式更有可能發(fā)生。他們還認(rèn)為，在澳大利亞這部分地區(qū)，平均氣溫上升和循環(huán)模式的改變之間存在一個(gè)微妙的平衡。

在模型中，當(dāng)前氣候下的日最低溫度并不比那些沒有受人類影響的模型更低。這表明這兩種效應(yīng)可能會(huì)抵消(就極端的霜凍而言)，盡管需要更多的研究來理解這一有趣的可能性。

史上最潮濕的冬季

全球溫度的升高也會(huì)使空氣變得更潮濕，從而導(dǎo)致更極端的降雨事件。一年最潮濕的一天預(yù)計(jì)將在本世紀(jì)末變得更加潮濕。我們是否已經(jīng)看到了極端降雨事件的增加，并且這是否也適用于一個(gè)月或一整個(gè)季節(jié)的情況?

2016年9月是澳大利亞東南地區(qū)(包括澳大利亞的糧食產(chǎn)地墨累-達(dá)令盆地)有史以來最潮濕的9月。那個(gè)月空氣柱的含水量非常高。問題是，如果沒有全球變暖，這種情況是否會(huì)發(fā)生。

在澳大利亞東部的大部分地區(qū)，包括墨累-達(dá)令盆地(Murray Darling Basin)，2016年的9月非常潮濕。BoM,作者提供

為了預(yù)測降雨事件，Pandora Hope領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)分析了在當(dāng)前氣候和沒有人類溫室氣體排放的模式下，降雨產(chǎn)生的當(dāng)?shù)貤l件。在這兩種預(yù)測中，空氣濕度都非常高，但在當(dāng)前人類影響的氣候中，空氣濕度卻沒有比它本來可能達(dá)到的程度要高。

但是，降雨的產(chǎn)生不僅僅與空氣中水分的多少有關(guān),其他因素也很重要.比如導(dǎo)致潮濕空氣在某些地區(qū)積聚的天氣模式，以及當(dāng)?shù)卮髿獾牟环€(wěn)定性，這對(duì)形成風(fēng)暴非常重要。

結(jié)果表明，在目前的氣候條件下，這些環(huán)流因素并不像在沒有二氧化碳濃度增加的情況下那樣有利于產(chǎn)生降雨。

換句話說，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境總體上會(huì)變得更加穩(wěn)定，所以這類極端的降雨事件將很難發(fā)生。

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在2016年7月至9月期間，東部熱帶印度洋非常溫暖，這是由于熱帶海洋的年際變化和持續(xù)上升的升溫趨勢(shì)共同造成的。當(dāng)澳大利亞西北部的海洋溫度異常高時(shí)，澳大利亞東南部的降雨量通常會(huì)增加。

Andrew King 的研究發(fā)現(xiàn)，這一關(guān)聯(lián)確實(shí)很強(qiáng)，而且對(duì)2016年這幾個(gè)月的強(qiáng)降雨來說非常重要。然而，通過對(duì)受人類影響和沒有人類影響的氣候模型進(jìn)行分析，他發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)對(duì)這種極端降雨的強(qiáng)度幾乎沒有影響，這與上面論述的其他研究的結(jié)果一致。

顯然我們還有很多東西需要學(xué)習(xí)，來解釋極端天氣事件產(chǎn)生的原因。但這些研究表明，研究氣候變化對(duì)大氣環(huán)流的影響可以幫助我們更好地理解人類活動(dòng)對(duì)澳大利亞極端天氣的影響。