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看气温的脸色:历史灾害对气候变化的“敏感度”如何?灾害,如流行病、疫虫爆发、干旱和洪涝事件,都对人类社会和生态系统产生巨

作者:赫薰辞

看气温的脸色:历史灾害对气候变化的“敏感度”如何?

灾害,如流行病、疫虫爆发、干旱和洪涝事件,都对人类社会和生态系统产生巨大影响。

在历史和现代时期,由于各种致命的与气候相关的灾难,比如传染病和饥荒,在世界各地的不同地区,无数人类生命丧失。

频繁的洪水和持久的干旱不仅破坏自然生态系统,还导致严重的农业和社会问题,无论在自然科学还是医学科学中,都迫切需要在时空上确定这些灾难发生背后的主要推动因素。

许多灾难是由气候变化驱动的,越来越多的人认识到全球变暖可能会导致许多自然和生物灾难,但就这一角色是否达成共识尚不确定。

关于流行病,短期研究表明,气温上升很可能增加传染病的发生频率,而使用长期历史数据的最近研究揭示了流行病流行可能与尺度相关。

全球变暖在过去一个世纪内引发了洪涝和干旱灾害,根据覆盖了过去一个千年或更长时间的记录,长期的气候降温与害虫爆发和其他灾害的频率增加存在关联。

灾难对气候变化的响应在大陆尺度上可能是均质的,因为在这一尺度上气候变化对灾难的影响往往本身是大陆尺度的。

由于气候与土地和海洋特征的相互作用,不同地区的灾难对气候变化可能表现出不均质的响应。

很多证据表明,各种人类流行病的流行具有与宿主和环境特征相关的空间变异,比如人类瘟疫和疟疾。

揭示了害虫爆发在空间上的异质性,这是由于不同的环境因素和物种相互作用,IPCCAR5报告包括在合理气候变暖情景下不同地区面临的干旱和洪水风险的预测。

虽然气候变化与灾害的关联在全球范围内已得到深入探讨,但关于灾难对气候变化的空间变化的均质性或不均质性响应的研究非常有限。

不同的灾害可能在时间和空间上紧密相关,这对于推断灾害之间的因果关系与风险管理至关重要,气候变化可能引起复合或级联的灾害。

前者指的是多个事件同时或连续发生,而后者强调初始事件中有足够的力量或能量来触发后续事件,例如,洪水/干旱可能导致农业失败,随后导致饥荒和社会混乱,从而促进人类流行病的出现和传播。

单一灾害可能是风险增强因素,或直接引发另一个灾害的发生,从长期的角度来看,灾难之间可能相互关联的空间模式似乎很少被研究。

灾难与气候变化之间的关联在依赖于现代短期历史数据时无疑得到了很好的研究,例如,IPCCAR5报告预测了中国全境平均降水量的增加,暗示了温度变暖与干旱/洪涝风险之间的均质关联。

对灾难的长期时空历史数据进行分析是揭示灾难对气候变化的区域特定响应的关键,但迄今为止这样的分析还不够充分。

中国有超过三千年的历史记录各种灾难,为提供了研究灾难对长期气候变暖或降温趋势的均质或不均质响应的机会。

中国的气候受到几个季风系统和西风带的控制,这可能改变气候变化对灾难的空间响应,尤其是在该国的干旱带和季风带,那里可能会引发不稳定的气候。

历史记录具有几个局限性,包括空间和时间分辨率粗糙、严重程度不明、潜在机制未知等。这使得很难全面详细地解释历史事件与实际气候变异之间的关联。

例如,洪水事件可能是由高降水极端事件或寒冬降雪迅速融化引起的,这种类型的数据在揭示气候变化的长期影响方面仍然具有优势。

假设长期气候变暖或降温会对灾难的发生产生不均质影响,原因是土地、海洋和季风系统之间的复杂相互作用。

为了解决这个问题,重建了过去五个世纪的五类环境灾害的时空发生情况,利用这些历史数据,重点测试大尺度温度变化与中国干旱带和季风带灾难之间是否存在明显的关联,还研究了洪水和干旱对蝗虫爆发、饥荒和人类流行病的影响证据。

灾害的数据来源于《中国过去3000年气象记录汇编》一书,其中超过10万条与天气相关的记录被认真辨识和编目。

每条记录都经过与其他报道的一致性交叉检查,并按照日期和位置进行组织,大部分记录来自明清时期的标准史书和地方志,这些标准史书是政府编纂的,而地方志包括历史、地理、经济、行政和自然事件,是地方官员编纂的。

关于人类流行病的记录不具体,可能是鼠疫、疟疾、霍乱和其他人类传染病,关于数据提取和数字化的详细信息,仅使用了灾害发生的频率数据,没有将灾害事件分配到特定的严重程度级别,着重分析温度变化与灾害发生的时间序列之间的关联,

结论

气候变化可能对灾害的时空发生造成影响,由于可用的代理数据的质量和数量有限,对历史灾害对气候变化的均一或异质性响应的长期研究受到了限制。

对这些时间序列的分析显示,温暖的气温降低了中东部受季风影响的地区灾害的发生率,但在中国西南部和东北部干湿条件交界处,增加了灾害的频率和强度,这可能是由于季风、西风带、极涡和气温变化之间的相互作用。

还展示了干旱和洪水事件对蝗虫爆发、饥荒和人类疫情的发生产生了连锁效应。

气候可以影响灾害的时空发生,从而可能有助于改善中国未来气候和环境变化的区域到国家级风险管理。

看气温的脸色:历史灾害对气候变化的“敏感度”如何?灾害,如流行病、疫虫爆发、干旱和洪涝事件,都对人类社会和生态系统产生巨
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