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COP26|未來30年,中國三大都市圈面臨哪些極端天氣風險?

作者:澎湃新聞

澎湃新聞首席記者 劉棟

11月7日,正逢二十四節氣中的立冬。一場比往年更早,範圍廣、強度大的寒潮挾裹着暴雪席卷了整個中國北方。24小時内,中央氣象台連續釋出了三個暴雪橙色預警,并同時釋出寒潮黃色預警。7日上午,天津市氣象台将暴雪橙色預警信号更新為暴雪紅色預警。

“常年北京初雪在11月底左右,今年提前了20多天。”中國氣象局國家氣候中心副研究員孫劭在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)專訪時說。

孫劭表示,今冬将形成一次弱至中等強度的“拉尼娜”事件(指發生在赤道中、東太平洋海水大範圍持續異常變冷的現象),受此影響,今年冬季影響我國的冷空氣活動頻繁,勢力偏強,中東部地區氣溫總體以偏冷為主,季節内冷暖波動大,降水總體呈北多南少分布。是以今年我國發生階段性極端強降溫事件的機率高于常年。

中國位于歐亞大陸東南部,西部地處内陸,東臨太平洋,季風現象明顯,氣候類型複雜多樣,是世界上受災害性天氣影響最為嚴重的國家之一。

今年以來,我國先後遭遇了大範圍寒潮大風降溫事件,沙塵暴、暴雨、高溫和極端強降雨天氣。

據國家氣候中心氣象災害資料庫統計,近30年(1991—2020年)氣象災害平均每年給中國帶來 3039 人死亡(含失蹤)和2584億元的直接經濟損失。在經濟高速發展的背景下,由氣象災害導緻的直接經濟損失不斷攀升, 2020 年直接經濟損失達 3681億元。

孫劭長期從事氣候變化、極端事件與災害風險研究,近日他發表在《氣候變化研究進展》的一項研究探讨了中國主要都市群在未來30年面臨極端高溫和極端降水事件所帶來的潛在風險。研究表明,未來30年我國東部地區城市遭遇極端高溫和極端降水事件影響的頻率将持續上升,城市氣候風險不斷加劇。

除中國外,今年全球極端天氣頻發也突顯了關注氣候變化議題的重要性。“目前學術界關于全球變暖是否将導緻厄爾尼諾、拉尼娜事件多發仍然存在争議,但近年來全球範圍内極端高溫、極端降水等災害性天氣頻發已是不争事實,未來我們很可能遭遇前所未有的極端天氣氣候事件。”孫劭說。

孫劭與澎湃新聞的對話内容整理如下,以飨讀者。

COP26|未來30年,中國三大都市圈面臨哪些極端天氣風險?

澎湃新聞:能否介紹一下您的研究成果?

孫劭:這項研究從高、中、低三種溫室氣體排放情景和人口增長情景出發,預估了2021-2050年中國東部地區(劃分為京津冀魯、江浙滬和閩粵瓊三個子區域)高溫和暴雨事件的變化趨勢,揭示了這些地區的89個主要城市受高溫和暴雨影響的潛在人口風險水準。

研究主要結論發現:預計未來30年,河北南部、山東西部,江蘇西部和廣東西部地區的高溫事件發生頻率将大幅上升。即使在最理想的低排放情景下(達成《巴黎協定》2℃溫控目标,2060年實作碳中和),中國東部地區的平均高溫日數也将從曆史基準期的每年9.3天上升至16.4(±1.8)天,其中10%的國土面積将面臨超過30天的高溫天氣(35℃以上)影響。

在中等排放情景下(即維持目前排放水準),東部地區89座城市中有50座城市的高溫日數将增加50%以上,其中37座城市将增加100%以上。結合人口增長情景模拟,預計2050年前後京津冀魯區域的高溫人口風險将在目前狀況基礎上翻倍,江浙滬區域和閩粵瓊區域則分别增長63%和42%。歸因分析表明,氣候變化是高溫風險加劇的主要原因,其因子貢獻率超過80%,而人口增長貢獻率不足10%同時,預計未來30年,中國東南沿海城市的極端降水事件發生頻率也将有所上升,但上升幅度低于高溫事件。在低排放情景下,中國東部地區平均強降水日數(日降水量≥20毫米)從基準期的每年16.5天上升至17.9(±0.3)天,年均超過30天強降水影響的國土面積從4.4%擴張至10.2%,其中閩粵瓊區域的上升趨勢最為顯著。

在中等排放情景下,東部地區89座城市中有63座城市的強降水日數将增加10%以上,其中16座将增加20%以上。結合人口情景模拟,預計2050年前後中國東部地區由強降水帶來的人口風險将整體增加23%,其中東莞、深圳、汕頭、佛山、中山等22座城市的人口風險将相比曆史基準期擴大30%以上。

研究表明,在沿海地區城市擴張與集聚效應的影響下,未來中國東部地區的人口和财富将繼續增長,極端事件增多疊加城市擴張将導緻我國東部三大都市圈成為氣候變化對社會經濟影響的熱點地區,亟須引起決策者的高度重視。

澎湃新聞:您做這個研究的背景是?

孫劭:氣候變化對城市運作、人體健康、能源供給、交通運輸、農業生産等各行各業都會造成影響,而未來的不利影響就是我們常說的風險。我們這項研究主要針對社會經濟最聚集的東部都市圈,未來人口會繼續向東部大城市遷移,這些大城市的規模會進一步擴張,導緻風險敞口的不斷擴大,或者說承災體的數量不斷上升。

全球變暖會導緻極端天氣氣候事件增多,這已經是一個不争的事實。而問題是,極端事件的頻率具體會增加到多少,哪裡增加的最明顯,未來會給社會經濟造成多大的潛在影響,大家需要一個可以量化的答案。

我們的研究針對中國東部經濟發達區的89個主要城市,在曆史觀測的基礎上,定量化預估了它們未來的高溫事件和強降水事件頻率,并參照未來城市人口增長的模拟情況,揭示了城市潛在風險的變化趨勢及其背後的貢獻因子。

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河南鄭州極端降雨事件後救援群眾。

澎湃新聞:根據《巴黎協定》,我們現在所強調的全球平均升溫控制在2攝氏度以内,最好是1.5攝氏度,這和普通人的日常生活有什麼關聯?

孫劭:首先應該明确的是,全球平均溫度本身應該是一個非常穩定的數值,就像我們一個城市的氣溫雖然在年内有較大波動,但是全年的平均值是相對穩定的。如果這個平均值增加2℃,那就意味着最高氣溫的增幅很可能要超過2℃。事實上,真正對社會經濟造成影響的往往是極端值而不是平均值,并且這個極端值的變化往往比平均值更為顯著。

在未來,氣候變暖會導緻極端高溫事件的重制期明顯縮短,比如曆史上5年一遇的高溫熱浪天氣變為每1到2年一遇,同時還可能伴随持續時間、影響範圍、發生時間等多元度的變化,甚至出現前所未有的極端事件,對社會經濟發展造成更加嚴重的影響。

澎湃新聞:全球升溫已經1.2攝氏度了,未來可能不到2030年就會被突破1.5攝氏度,這是不是意味着未來10年内極端天氣氣候事件發生的機率和劇烈程度有可能大規模地增長?

孫劭:近幾十年以來,全球溫度一直在波動中上升。我前面說過這是一個相對穩定的數值,但年内發生的厄爾尼諾、拉尼娜事件,以及火山爆發、太陽活動等也會對這個數值産生一定的影響,大約在±0.2℃範圍内。是以,某一年溫升超過1.5℃并不意味着溫控目标的失敗,這點是需要明确的。

可以預見的是,在未來碳達峰的過程當中,極端事件的發生機率很可能是要增加的,而且在一些熱點城市可能會增加得尤為明顯。極端高溫和極端降水的增加與氣候變暖的關聯是最明确的。但除此以外,也有研究表明台風、幹旱等災害性天氣的發生規律也出現了明顯變化,例如台風路徑北移、幹旱強度增大等。

澎湃新聞:今年夏天中國台灣地區遇到極端高溫,又碰到了幹旱導緻缺水,再加上又沒有辦法發電,幾個困難湊在一起,整個社會運作受到很大的影響。那這種現象有可能在中國其他地區發生嗎?

孫劭:你說的這種情況我們稱為“複合型極端事件”,它會導緻緻災強度的明顯放大。今年春季中國台灣地區遭遇極端幹旱時,華南地區尤其是廣東大部也遭遇了中等強度以上的氣象幹旱影響。這是前期氣溫顯著偏高、日照時數偏多、降水嚴重偏少共同作用的結果。這次旱情對春耕春播、森林防火、生活生産用水造成了不利影響,但我們通過人工增雨作業在一定程度上緩和了旱情,堅持到開汛後旱情就逐漸緩解了。類似的情況在2011年、2002年也曾經出現過。

這種複合事件的放大效應是我們目前研究的熱點問題,也是十分關鍵的問題。除了高溫和幹旱複合事件以外,我國東部沿海地區也曾出現流域高水位、極端降水和台風風暴潮複合事件,高水位頂托效應導緻水排不掉出現澇災,河流漫溢出現洪災,同時還有風暴潮和極端海平面的影響,在這類多災種遭遇的極端情況下我們該怎麼去應對?氣象水文模型該如何去模拟這類極端事件中的複合效應和級聯效應?這些問題亟待解決,也是目前研究中的難點所在。

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澎湃新聞:複合型極端天氣事件有可能發生在像北京上海這種千萬級人口的城市嗎?

孫劭:完全有可能。北京曆史上在2016年、2012年、2011年都遭遇過特大暴雨事件,除了引發城市洪澇災害以外,在山區還引發了山洪、泥石流等次生災害,造成了重大損失。而你提到的高溫和幹旱複合事件,北京在2017年、2015年和2010年都曾遭遇過。

上海的地理位置決定了它具備出現我前面提到的複合型水災的條件,也就是“極端高潮位+極端降水+河流洪水”這種組合事件,事實上在2013年、2008年上海都曾遭遇過特大暴雨襲擊,導緻城市内澇、交通受阻,但上海的災害防禦能力特别是針對突發事件的應急管理能力較強,是以沒有造成特别重大的人員傷亡,上一次的嚴重水災還要追溯到1998年。對于高溫幹旱複合事件,上海在2018年和2015年也曾遭遇過,但通過引清調水尚能夠保障水資源供應,在很大程度上緩解了高溫幹旱的不利影響。

是以我們通常說的極端事件指的是對事件本身強度進行刻畫的結果,而災害性影響還要同時取決于承災體的暴露度、脆弱性,以及城市适應能力和應急管理水準,它是一個複雜系統綜合作用下的結果。

澎湃新聞:沿海地區的人們比較關注台風,台風和氣候變化的關系是怎樣的?

孫劭:氣候變暖會為台風提供更多的能量,是以我們觀測到在台風生成總數基本不變的情況下,強台風的數量有所增加,帶來的降雨增多,并且在陸地上滞留的時間也在增加。此外,近年來登陸我國的台風數量呈現增長趨勢,且影響範圍逐漸北移,2020年9月份東北地區在半個月的時間裡連續有三個台風登陸,這可能是氣候變化對台風路徑影響的一個趨勢,但現在下結論為時尚早。

澎湃新聞:今年廣東沿海有幾個台風,從形成到登陸非常快,好像就是昨天剛形成,明後天就登陸,移動速度非常快,這是不是一個新特點?

孫劭:台風的生成地點與厄爾尼諾、拉尼娜事件有一定關聯。通常在厄爾尼諾年,西北太平洋台風的生成位置偏東,是以發展成為強台風的機率也更大。而在拉尼娜年,台風的生成位置偏西,是以感覺上從生成到登陸的間隔更短。目前還沒有明确證據表明氣候變化會對台風的移動速度産生影響。另外有一點需要明确的是,目前對台風的監測和預報的能力是很強的,提前關注台風的登陸地點和強度可以在很大程度上防範風險。

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澎湃新聞:在全球氣候變化引起的極端天氣氣候事件增多的背景下,對氣象災害風險管理是否提出了新需求?

孫劭:現階段學術界對于極端天氣氣候事件的精細化模拟預測理論和技術尚不成熟,已有研究多是對未來情景下全球或全國大尺度的宏觀趨勢估計,而對于典型區域和重點領域遭遇極端天氣氣候影響的模拟能力還有所欠缺。

在提升極端天氣氣候事件的監測、預報和預警能力以外,還應加強對群眾的災害科普教育。在開展全國災害綜合風險普查過程中,氣象部門應進一步摸清災害風險隐患底數,查明重點地區抗災能力,科學評估全國和各地區氣象災害風險水準,制定科學實用的氣象災害綜合風險區劃, 以求在最大程度上減輕由極端事件帶來的災害風險,為保障經濟社會高品質發展提供強有力的科技支撐。

澎湃新聞:關于氣候變化的減緩和适應這兩個概念,許多中國人還很陌生。比如,未來高溫天氣的增加,對他們來說意味着什麼樣的改變?

孫劭:減緩主要指的是減少溫室氣體排放,比如更多地使用太陽能、風能等清潔能源,提高能源效率,減少一次能源消費量。但是二氧化碳等溫室氣體在大氣中的壽命是很長的,是以全球增暖也是有慣性的,并不是說今天不排放溫室氣體明天就會停止增溫。當然,我們可以通過植樹造林增加碳彙,以及碳捕捉碳封存等技術手段來縮短這個過程。但無論如何,減緩是需要長期堅持才能見效的,而适應則更加具有現實性和緊迫性。尤其是對于廣大開發中國家而言,通過合作研發适應技術,分享實踐經驗,可以在更短的時間内提高氣候風險防範能力,減輕氣候變化的不利影響,實作社會經濟的可持續發展。

高溫熱浪天氣最主要影響的就是城市能源供應和人體健康風險。更高的溫度同時會加快水循環,帶來更多的極端降水事件,進而加劇城市内澇、河流洪水和相關地質災害的潛在風險。

對于群眾來講,一方面我們提倡綠色低碳出行,為減緩氣候變暖貢獻一份力量,另一方面在關注到氣象部門釋出的高溫預警時,應該及時停止戶外作業活動,采取防暑降溫措施,同時要注意防範火災風險。

最後想借此機會提醒大家,現在夏季高溫已然過去,雖然全球正在暖化,但是在今年雙峰拉尼娜事件的影響下,冬季發生極端強降溫事件的機率仍然高于常年,需要提前做好準備,尤其是應對低溫雨雪冰凍大風等複合極端事件的準備,适當儲備生活必需品,出行前關注目的地中長期天氣預報,做好交通線路規劃,盡量避開寒潮天氣的不利影響。

責任編輯:張無為

校對:丁曉

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