热浪、洪水，当极端天气不再「偶发」
编者按：
高温天气不是偶发事件。
国外，澳洲 18 个月内发生四次洪灾，葡萄牙逾千人疑「热死」，一向凉爽的西欧国家也出现创纪录的高温。国内，六月南方洪灾刚收尾，七月全国多地又进入炙烤模式。高温下的不平等、热射病等话题也频频出现在社交媒体上。
7·20 郑州洪灾刚好过去一周年。我们想和你一起回顾声东击西去年夏天录制的这期节目：如果极端天气降临我们的城市。
清华大学地球科学系副教授蔡闻佳，与绿色和平城市气候风险研究项目负责人刘君言，为我们解答了极端天气背后的诸多疑问：为什么说极端天气会越来越多？它对我们的健康会有哪些潜在的威胁？城市管理者和个人，可以如何积极预防和应对。
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气象灾害频发，全球的极端天气真的变多了吗？
声东击西：2021 年 8 月 9 日，联合国政府间气候变化专门委员会 IPCC 发布了最新报告：从未来 20 年的平均温度来看，全球预计将出现 1.5℃ 及以上的升温幅度。所以现在全球的极端天气真的变多了吗？
蔡闻佳：从过去的数据中我们可以得出这个结论：极端天气的发生频率确实在不断增加。一般来说我们会用夏季温度曲线（横坐标是温度从低到高，纵坐标是发生的频次）来观察是否出现极端天气。
判定的标准有两种：一是将发生频次低且靠近曲线最右侧的温度定义为极端天气，二是将曲线中超过 99% 或 95% 分位数的值定义为极端天气。
不管用哪一种标准来看，绝大多数结果都显示高温和强降雨在显著增加。我们曾经和其他气候学家讨论过关于强降雨这个话题，尽管总降雨量数值变化不大，但会出现集中大暴雨的情况，这种集中暴雨造成的负面影响远远大于非集中暴雨。
▲六份权威报告中的全球平均温差变化。图片来源：世界气象组织
声东击西：科学家们如何判断强降雨等相关事件是偶然因素导致的还是气候变化导致的？
蔡闻佳：从科学角度上，判断单次事件是否与气候变化有关是有一定难度的。但比较常用的一种实践是：框定一个时间范围，将人为干预因素影响较小的极端天气事件作为研究主体，分析该事件发生的频次与气候变化的关系。
如果在统计学意义上事件发生的频次明显增加，则可以判断该事件与气候变化有关。从这个角度出发，对比我们现在的极端天气事件，它发生的强度可能从千年一遇变为百年一遇，发生的频次大幅度增加了，就可以得出结论：事件发生背后有人为因素的影响。
在实践中，研究高温影响气候变化的分析技术相对比较成熟。近期的研究发现，全球因高温造成的死亡中有 37% 是与气候变化有直接关系的。具体而言，无人为干预时高温造成的死亡数是 100，而考虑人为因素之后死亡数变成 137，那么多出来的 37% 就是人为因素导致的结果变化。
气候是显性的，气候的变化是隐秘的
声东击西：当我们在说气候变化的时候，还是在说一个相对宏观的概念，作为普通人要去怎么理解它？
蔡闻佳：气候变化并不是说今天 3℃，明天 4 ℃，而是说在一个长的时间尺度上温度的均值发生了变化。所以我们要跟几十年、上百年前甚至更长时间的温度均值做对比，然后看前后的波动范围。当我们观察到均温差额变化明显时，我们就把它定义为气候变化。
实际上科学家是从不同的圈层，例如生物圈、岩石圈和水圈等方面找到了证据，证实了气候是在变化的。
刘君言：我们经常提及的温度都是平均温度，这反而让公众觉得气候变化这个事情更加琢磨不透。
可能一天早晚的温差就已经有 4 ℃，那 2 ℃ 的温升放在全球纬度上来讲，到底意味着什么，公众就非常模糊。所以我们会把 2℃ 温升分解为一系列和大家有关的小事件，在这个场景下聊气候变化才更有意义。
声东击西：也有人会质疑气候正在发生变化这个结论，如何去判断气候变化正在真实发生？
刘君言：从 2012 年到现在，大家对气候的关注确实发生了一些转变。
2010-2012 年的时候，大家讨论的两个标志性事件是北极熊在北极生存空间的恶化，以及冰川消融的现象。但现在，大家更多地是关注气候变化对人类自身、社群和城市的影响。在这个转变中，我们也可以从中窥见气候科学的演进。
▲图片来源：Unsplash
在气候科学中，我们能发现更多事实，例如气候变化对个人健康、基础设施甚至对历史文物的影响。这些科学事实在缓慢地揭示气候变化是什么，以及对整个社会产生了什么样的影响。
蔡闻佳：我觉得气候变化其实扮演着一个幕后推手的角色，是很隐秘很难感知到的。
很多人会将高温、洪水、干旱等这些气候事件视为每年到了特定月份就该出现的事情，所以大家很难明显地感受到这些事件发生频次或发生强度的变化。
全球温升达 4℃ 意味着什么？
蔡闻佳：我们先只考虑人类，不考虑植物和动物为前提感受一下温升达到 4 ℃ 的影响。
研究结果表明，在全球温升达到 4℃的时候，温升图上就显示在中国东南沿海，特别是南方地区是一片红色，红色意味着这些地区高温天数（超过 35 ℃以上的天数）可能会在一年中达到 180 多天。所以当最高温度超过 35 ℃，或许是 40 ℃甚至再往上的情况出现的时候，这样的地区它就不适合人类生存了，更不要说动物和植物了。
也有人测算了温升 2℃ 的情景，这些地区一年中出现 35 ℃以上高温天气的次数也会超过 100 天。而且在中国的东北、青藏高原，它们都属于比较敏感的地区。也就是说如果中国的平均温升达到 2℃，这些地区可能需要上升 3℃ 或 4℃，这个温度不是均质变化的，而是整个区域全部数值共同得出的平均结果。
所以对拥有这么辽阔领土的国家来说，不同地区温升的变化可能都会有该地区的独特特点，所以更需要不同地方的人去了解未来温度上升 2 ℃时，对其所在地区有哪些影响。当大家都了解和清楚这是什么情况的时候，才会意识到气候变化对我们来说已经非常紧迫了，需要做出一些实际行动。
声东击西：有反对气候变化理论的观点说，地球温度变化是规律的，温度会上升一段时期，温度下降再一段时期。科学家会如何判断气候变化是地球自身的规律，还是人为因素造成的后果？
蔡闻佳：地球温度的自然变化率是确实存在。科学家们在研究过程中也考虑并且量化了这个变化率，所以当我们说现在比工业化时期温升达到了 1.2 ℃ 的时候，这个数字是经过综合考虑后得出的。
温度变化对于人类温室气体的排放十分敏感，所以在分析升温原因时，若二氧化碳的影响占整体影响的百分之七八十，就能够得出结论，人类活动造成了温度的变化。
刘君言：这里面还有一个概念要厘清，过去我们说地球升温的时候，它是怎样的一个时间尺度？
过去我们说升温 1.2 ℃ 可能要花上百万年的时间，但现在从工业革命以来很短的时间内，就达到过去可能很长一段时间才能够到达的数值，那这便意味着气候变化确实与人类活动有关。
在这个前提下，无论是生态系统还是人类，我们都要去适应快速的变温。但事实是，很多生态系统中的动植物很难适应。
极端天气可能出现在中国哪些城市？
声东击西：2021 年洪灾发生在了郑州，这是一个看起来不太可能发生洪灾的地方。你们会去预测中国哪些城市还可能受到这种极端天气的危害吗？
刘君言：我们之前和中国气象局、华风创新一起做了一个报告叫《与洪共存》，就是去研究气候变化对京津冀、长三角和广东省这些区域中主要城市的影响，主要考察了高温热浪和极端降水两个方面。
我们注意到这些城市中几乎所有的降水量都有显著的变化，有两方面的原因，一是全球气候变化导致了大气环流系统的改变，另一个是城市化的因素。
城市本身有一个下垫面的变化，下垫面就是城市的建筑、交通排放的尾气在城市地表形成的小气候，我们也叫城市热岛效应或者城市雨岛效应。城市里骤现的强降雨（或者说阵雨）会比郊区多，就是因为车辆排放的尾气以及人为经济活动使得城市比郊区热，随着冷热空气的交替，便会出现强降雨。
而且强降雨的频次和强度都在增加，小雨变少了，大雨变多了。我们还做过一个情景预测，到 2100 年，在 2.6 ℃ 温升的情境下，强降水发生的频次要增加 25%。
声东击西：所以越发达的城市，越有可能受到极端天气的侵害，可以得出这个结论吗？
刘君言：可能每个区域的变化不太一样，拿广东省来举例，我们注意到除了广州市以外，周边像梅州这样的小城市也在发生剧烈的变化，所以我们要具体案例具体分析。
蔡闻佳：这确实需要具体到每个城市去讨论。比如我来自江西，就会觉得下一个月的雨没什么事儿，这是司空见惯的事。但比方说北京，可能下一个月的雨大家就撑不住了。这就是气候变化带来的一个比较大的挑战，是对城市的管理能力、基础设施，以及应急处理能力的挑战。
气候变化中城市间的差异还有一点可以谈，一些研究气候敏感型传染病的学者发现蚊子出现的时间在变长。我个人的感受是，在北京，天气刚热起来，蚊子就出现了。到了供暖的时候，大概十月十一月还有蚊子。这表明适宜蚊子生长的区域，可能正在逐渐北移，特别是在中国。
流行病领域有一个词叫「媒介效能」，可以理解为表示传播能力强弱的数字，研究结果表明蚊子叮人的能力提高了 37% ，这就说明蚊子存活的时间变长了，适宜它生存的区域变大了。
我们之前还讨论过蜱虫——曾经有几年关于它的讨论挺热烈的，它们其实对气候变化非常敏感。这些因为气候变化导致蚊虫生存区域扩大的现象，很可能会导致疟疾等气候敏感性疾病的发生。
气候频变之下，无人能独善其身
蔡闻佳：我们可能会觉得自己的日常生活跟气候变化没有太大关联，这是因为我们对气候变化没有清楚的认知。
但事实是，全球疾病负担报告显示，在中国因日常生活不良习惯导致的死亡占全部死亡人数的 2/3，剩下的 1/3 与跟环境变化有关。
目前来看，因环境变化导致的空气污染是危害中国人民健康的主要杀手，但随着国家对空气污染的重视以及有效治理措施的落地，空气污染造成的死亡人数也在逐渐下降。
但其中有一类因素造成的死亡还在缓慢上升，就是非最适温（不是人类最适宜生存的温度）。作为人类，我们生活的最适温度大概在二十几度，在这个温度范围下，基础疾病发病的概率是比较低的。一旦超过了这个温度，不管是升高还是降低，都有可能造成身体的不适，甚至会引发基础疾病。所以非最适温度所导致的疾病的发病率，会随着气候变化上升。
这就提醒我们，尽管我们非常重视自己的内环境，例如我们自己吃什么，我们使用空气净化器等等这些调节环境的方式，但是我们难免要跟外界接触。
这就像自己家养了几条小鱼，我给它最好的食物、给它锻炼，但是我忘了给它换水。喝水的环境不好，再怎么调整自己的内环境，都不是一个健康的生活状态。其实我们就是在这个水缸里头的鱼，我们周围的环境就是这个水缸里的水。
声东击西：气候变化会对老弱群体以及特殊岗位群体产生更大的影响吗？
蔡闻佳：中国人的死亡原因中大约有 1/3 跟外界环境有关，这其中又有很大的一部分跟非最适温度有关。
在所有年龄群中，非最适温度对老年人的影响其实是最大的，很多老年人知道重污染天不能出门，但是高温天他们可能依然会出门走走，所以他们对高温危害的认识其实非常欠缺。高温对老年人的影响之一就是会诱发基础疾病，而且这种影响很可能会即时反馈到身体上。
▲图片来源 Unsplash
除了老年群体，高温等极端天气对其他弱势群体和不同职业的群体也有危害。例如暴雨之后，儿童群体肠道性传染病的比例会增加；高温会导致孕妇早产情况的发生；还有很多室外工作的人群，例如快递员、外卖送餐员、交通警察、建筑工人等等，他们能够发出的声量很微弱，所以是需要更多人关注的群体。
面对极端气候，个体与城市如何应对
声东击西：为了改善生存环境，我们可以怎么做？
刘君言：全球的科学家很明确地指出了两条路，一条就是从根源上减少温室气体的排放，控制温升在相对安全的阈值范围内，这是一个根本性的解决路径。
但并不是说温升控制下来，气候变化造成的影响就不存在了。除了控制温室气体排放，我们还要去做更多适应性的工作，就是帮助地球上的生物适应现在剧烈的变化。
我们看冰川这几十年的变化，就能够知道气候变化大概造成了什么样的影响。绿色和平组织从 2006 年开始做冰川的考察工作，他们想通过冰川影像直观地告诉公众，气候变化确确实实是可以看得到的。另一方面也是通过对冰川变化的实地考察，研究冰川对河流下游居民生活的影响。
▲天山一号的冰川正在逐渐减少。图片来源见水印
我们和中科院西北院的沈永平老师，还有甘肃省科学研究院，一起做了中国西部的冰川考察，可以明显看到 10 年前和 10 年后同一位点位的冰川末端在不断缩小。
声东击西：如果说气候变化是一个长期的过程，那么每个城市都可能遭遇极端天气的侵害。城市管理者或社区可以采取哪些措施来应对或防范极端天气？
蔡闻佳：一方面我觉得是转变看法，要有将这些罕见的极端事件考虑成常见事件的意识。另外就是我们需要知道自己城市的「弱点」在哪，是无法应对高温，还是无法应对干旱或者洪水，能够应对的程度又在什么位置。
在北京大家可能深有体会，气象台发布多轮预警，网友经常调侃说：龙王进京证没办下来，这就是不确定性。我觉得大家不要取笑这种不确定性，或者说拿它来质疑政府的能力和科学家的能力，因为有很多情况是超出预估范围的。
但只要我们做出了预警，就应该真的把这个预警当回事儿。我们看到了降雨会发生，只不过有可能雨下到人没有那么多的地方，或者是造成的损失没有我们想象的那么大。
对于城市防范而言，其他省份的城市不能觉得这个事情离我很远，没时间做预警准备，我觉得这种心态要尽可能地摒弃掉。
刘君言：我想补充一点，是「拥抱不确定性」。
在一篇文章中，关于到底要不要用「拥抱」这个词其实大家吵了很久。这是一个很有意思的思考，就是我们到底怎样理解未来我们看到的极端气候事件。不确定性有别于风险的一点是它没有确切的概率，它是黑天鹅，我们很难去用模型预测极端性事件的发生。
我们最后选择「拥抱」这个词，其实是想告诉大家未来类似郑州暴雨这样极端天气事件会越来越多，希望大家在心理上能够有更充分的准备。
我们应该更加灵活地应对，而不是说有一个可以参照的模板。刚刚蔡老师讲到城市应急能力，当气象预测结果出来后，怎样快速地传递给各部门、社区和每个人；大家如何打开壁垒，互相整合等等。但这些就要放到城市治理的框架下进一步聊了。
灾难来临的时候，除了应急和救灾的科学处理意识，我们还应该考虑整个气候变化带来的风险问题。而我们每个人日常生活的许多细节，比如环保行为，其实都可以为减少气候变化作出贡献。
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