從 2016 到 2019 年

氣象學家看到全球各地破紀錄的熱浪

加州及澳洲的野火肆虐

及史上持續最久的五級熱帶氣旋

過去四十年，極端天氣事件不斷增加

目前的預報顯示這種趨勢將持續下去

但是這些天災只是壞天氣而已嗎？

或是因為氣候變遷造成？

要回答這個問題

我們必須了解天氣與氣候的不同

這兩者是什麼，要怎麼預報
及這些預報能告訴我們什麼

氣象學家定義天氣

為大氣在某時某地的狀態

目前，研究人員可以預報
某一個區域下一週的天氣

準確度大約是 80%

氣候則描述某個區域的平均大氣狀態

通常是一個月或更長時間的平均值

氣候預報可以預測
未來數十年的平均溫度

但是不能告訴我們具體的天氣為何

這兩種預報會給我們大不相同的資訊

是因為它們以不同的數據為基礎

要預報天氣

氣象學家需要觀測大氣的初始條件

包括目前的降雨量、氣壓、濕度

風速及風向等等
這些都會決定某區域天氣的條件

全球八百多個氣象站的
氣象學家會每天兩次

釋放氣球進入大氣中

這些氣球帶著稱作
無線電探空儀的儀器

會觀測初始條件

然後把結果傳輸到各個國際氣象中心

氣象學家再用預報物理模式跑數據

產生最終的天氣預報

可惜，有些東西會阻礙這個全球數據網

產生完美的預報：

天氣本身就是一個混沌系統

這意味著它非常敏感

如果沒有系統所有要素的絕對知識
不可能產生完美預報

在短短的十天內

即使是極細微的干擾

也可以對大氣狀態產生極大的影響

無法準確預測兩週後的氣象

另一方面氣候預報就沒有這麼亂

部分原因是某地區的氣候按定義來說

是其所有氣象數據的平均值

但也是因為氣候預報

會忽略目前大氣正在發生的事

而專注在可能會發生什麼的範圍

這些參數是所謂的邊界條件

如同字面所說

它們扮演氣候及氣象的限制條件

邊界條件的一個例子就是日射

透過分析某位置和太陽之間的
精確距離及角度

我們可以算出那個區域
會接收多少熱能

既然我們知道太陽一年的變化

我們就可以準確預測它對溫度的影響

把跨數年的數據取平均值

就會揭示周期性的模式，包括季節

大多數邊界條件都有明確定義的值
這些值如果有變化也非常緩慢

這讓研究人員能確實預報
未來幾年的氣候

但這也是事情變得棘手的地方

即使這些邊界條件僅有細微的變化

也會讓混沌的天氣系統產生大幅變化

例如，地球表面溫度

在過去 150 年已經暖化了
將近攝氏一度

聽起來變化不大

但是這個一度的改變增加的能量當量

等於發射一百萬個核子彈頭進入大氣

這麼巨大的能量驟增已經導致

熱浪、乾旱及風暴潮的數量急劇增加

所以，極端天氣事件會增加
只是隨機發生還是因為氣候變化？

答案是

雖然天氣永遠都是混沌系統

氣候變化的確會增加
極端天氣的可能性

科學家目前幾乎已達到共識
就是我們的氣候正在改變

而人類的活動正在加速這些變化

幸運的是

我們可以找出什麼樣的人類行為
對氣候的影響最大

方法是追蹤哪些邊界條件正在改變

所以即使下個月的天氣
可能永遠都是個謎

我們還是可以合作
保護未來數個世紀的氣候