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← 天气是否正在变得更为极端?—— R · 萨拉瓦南

观看完整课程: https://ed.ted.com/lessons/is-the-weather-becoming-more-extreme-r-saravanan

在 2016 到 2019 年间,全球出现了前所未有的热浪,加利福尼亚州与澳大利亚山火肆虐,五级热带飓风的持续时间也创下了纪录。

过去 40 年来,极端天气事件的发生的次数在持续增加,而当前的预测表明,这一趋势还会继续下去。这些极端天气的增加究竟是偶然,还是气候变化的结果?R · 萨拉瓦南(R. Saravanan)将在此探讨这个话题。

课程设计:R · 萨拉瓦南,导演:Hype CG。

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Showing Revision 13 created 09/20/2020 by Yolanda Zhang.

  1. 在 2016 到 2019 年间,
  2. 气象学家在全球观测到了
    前所未有的热浪,
  3. 加利福尼亚州与
    澳大利亚山火肆虐,
  4. 五级热带飓风的持续时间
    也创下了纪录。
  5. 过去 40 年来,
    极端天气事件发生的次数在持续增加,
  6. 而当前的预测表明,
    这一趋势还会继续下去。
  7. 但这些自然灾害
    仅仅是 “天气不好” 吗?
  8. 还是源自我们的气候变化?
  9. 要回答这个问题,
  10. 我们首先要理解
    天气与气候之间的区别——
  11. 它们是什么?如何进行预测?
    预测结果又代表了什么?
  12. 气象学家将 “天气” 定义为

  13. 在某个特定时间及地点的大气状况。
  14. 目前,研究人员能够以
    大约 80% 的准确率
  15. 预测出某个地区
    接下来一周的天气。
  16. “气候” 描述的则是某个地区
    在一个月或以上的时间段内的
  17. 平均大气状况。
  18. 气候预测能够预估
    未来数十年的平均气温,
  19. 但无法预测可能发生的
    具体天气事件。
  20. 这两种预测之所以能提供
    如此不同的信息,
  21. 是因为它们分别基于不同的数据。
  22. 在预测天气时,

  23. 气候学家要测量大气的初始状况:
  24. 当前的降水量、气压、湿度、
  25. 风速及风向,决定了
    该地区的天气状况。
  26. 来自全球 800 多个气象站的
    气候学家
  27. 每天会向大气中
    释放两次探空气球。
  28. 这些气球搭载的仪器
    叫做“无线电探空仪”,
  29. 它会测量大气的初始状况,
  30. 然后将结果传送给国际气象中心。
  31. 气象学家将数据输进
    物理预测模型,
  32. 生成最终的天气预报。
  33. 遗憾的是,某件事情
    妨碍了这张全球数据网

  34. 做出完美的预测:
  35. 天气本质上是一个混沌系统。
  36. 这意味着它极度敏感,
    若没有对系统中所有因素了如指掌,
  37. 就不可能做出完美的预测。
  38. 在短短的十天内,
    即便是极度微小的干扰,
  39. 也能对大气状况造成巨大的影响——
  40. 因此,要准确预测
    两周以后的天气是不可能的。
  41. 相对而言,气候预测
    则远没有这么大的不确定性。
  42. 部分原因在于,气候的定义本身
  43. 就是一个地区
    所有天气数据的平均值。
  44. 除此以外,
  45. 气候预测会忽略
    大气当前的状况,
  46. 而注重可能出现的
    大气状况的范围。
  47. 这些参数被称为“边界条件”,
  48. 顾名思义,它们代表了
    气候及天气状况的边界限制。
  49. 边界条件的一个例子是太阳辐射。

  50. 通过分析某个地区
    与太阳间的精确距离和角度,
  51. 我们就能判断该地区所接收的热量。
  52. 既然我们知道
    一年中太阳的运行模式,
  53. 就能够准确地预测
    它对气温的影响。
  54. 对多年的数据取平均值后,
  55. 就能发现周期性规律,例如季节。
  56. 边界条件的数值大多定义明确、
    变动很慢,甚至完全不变。

  57. 因此,研究者能对未来数年的气候
    做出可靠的预测。
  58. 但问题来了。
  59. 这些边界条件
    即使发生极其微小的变化,
  60. 也对混沌的天气系统
    产生巨大的扰动。
  61. 例如,过去 150 年以来,
  62. 地球的表面温度
    上升了将近 1 摄氏度。
  63. 这变化看似微小,
  64. 但这 1 摄氏度的变化
    向大气层中释放的能量
  65. 相当于约 100 万颗核弹。
  66. 这一波巨大的能量
  67. 已导致了热浪、干旱及
    风暴潮的数量急剧增加。
  68. 那么,极端天气的增长
    究竟是出于偶然还是气候变化?

  69. 答案是——
  70. 虽然天气系统永远是混沌的,
  71. 但气候变化确实会增加
    极端天气事件的概率。
  72. 科学家们几乎一致同意,
    我们的气候在产生变化,
  73. 且人类活动正在加剧这些变化。

  74. 所幸,
  75. 我们能通过追踪
    哪些边界条件发生了变动,
  76. 来判断哪些人类行为
    对气候造成的影响最大。
  77. 所以,虽然下个月的天气
    可能始终是个谜,
  78. 但我们仍然可以为共同保护未来
    数百年的气候而努力。