太平洋西北地区突破历史纪录的热浪表明，气候变化已经迫使我们不得不面对气温阈值。


2021年6月15日星期二，得克萨斯州达拉斯，在甲板上工作的Adrian Ochoa正擦着脸。俄勒冈州波特兰的6月气温超过了达拉斯的最高纪录。

6月下旬，席卷美国太平洋西北地区的热浪以一种令人震惊、难以理解的方式，改写了纪录。科学家不确定如何解释这样的气温，在气候学家的预料中，这里通常凉爽又湿润，而现实是这里遭遇了极端高温。
在华盛顿州西雅图，气温高达42.2度，比佛罗里达州潮湿的坦帕还要高5度。俄勒冈州波特兰的气温为46.7度，比得克萨斯州达拉斯的最高纪录高出1.7度。距离波特兰以北几百公里，不列颠哥伦比亚省利顿村创下了加拿大的最高气温纪录：与死亡谷不相上下的49.4度。第二天，这里被一场野火吞没，大部分被摧毁。
太平洋西北地区可能只是经历了天气与气候变化的双重打击。但最近，一些研究人员开始思考另一种可能性：也许气候变化已经开启了一种新进程，而人们知之甚少：从统计学角度，曾经看似不可能的热浪，变得更有可能发生。
我们需要做更多工作，才能确定这种解释是否正确，以及如果正确，深层机制是什么。但如果气候反馈超出大气变暖带来的后果，比如太平洋西北地区的热浪，那么将会对人类生活产生深远影响，因为极端高温是极端天气最致命的形式之一。
官方报告称，在不列颠哥伦比亚省，在热浪来袭前后，有近500人“突然和意外死亡”。7月16日，美国疾病控制中心报告称，从6月25日至30日，西北地区的医院接受了近3000名高温导致的病人。
这就是为什么提出这个想法的科学家在尽快寻找答案。
荷兰皇家气象研究所的极端天气和气候研究员Geert Jan van Oldenborgh也是其中之一。对于太平洋西北地区的热浪，“我们每个人都有点震惊，”他说：“我们原以为自己已经很了解热浪，而这次事件说明我们还不够了解。”

千年一遇的热浪

对于6月席卷太平洋西北地区的酷暑，最直接的解释是一种夏季天气模式“热穹顶”（heat dome）。在这种模式下，阳光让地球表面升温，导致热空气上升。最终，上升的空气遇到高气压，不得不返回地面。随着空气下沉，它会进一步压缩和升温。上升和下沉的过程不断重复，导致热穹顶内的空气变得越来越热。
在夏季的中纬度地区，热穹顶是“产生热浪的正常方式”，van Oldenborgh说。虽然对于太平洋西北地区而言，这个热穹顶异常强大，但并不极端。
热穹顶内的气温则是另一回事。
“我认为挺令人惊讶的，”劳伦斯伯克利国家实验室的极端天气研究员Michael Wehner在被问道对新气温纪录的看法时说：“我觉得，没人会相信这么热。”
众所周知，气候变化正在导致热浪更热、更频繁。但为了确定气候变暖对太平洋西北地区的热浪有多大影响，科学家需要进行一项严格的统计分析，即天气归因研究。
这正是Wehner、van Oldenborgh和20多位极端天气与气候研究员正在做的事情。他们利用已发表的、经同行评议的方案，把波特兰、西雅图和温哥华长期气象站的数据与约20个气候模型相结合，探索气候变化对热浪的发生可能性和强度有多大影响。
他们的分析结果于本月早些时候在网上发布，结果显示，如果没有气候变化，这种强度的热浪“几乎不可能发生”。这个结果并不令人惊讶。“现在这些热浪很常见，”van Oldenborgh说。
令人惊讶的是，这次热浪非常热，与该地区以前的热浪相比，整个研究区域的气温升高了约5度。即便考虑到全球变暖的因素，研究着者认为这种强度的热浪千年一遇。
“我们说，如果没有气候变化，这几乎不可能发生，”Wehner说：“但我想说，即使是气候变化，这也几乎是不可能的。”

坏运气，还是新常态？

这次热浪可能是天气效果和气候变化双重作用的结果，van Oldenbergh和同事正在探索一种可能性：大气变暖使这种事件更有可能发生，因为存在“非线性”进程，而当前的气候模型没有捕捉到。
发展过程什么样，这个问题还没有答案。有一种可能性是，集中于美国西南部的夏季干旱地区正在向北扩张，van Oldenbergh说。更多强烈的热浪被推到北方，因为在阳光的照射下，地面升温，蒸发后，土壤水分较少的地方降温幅度较小。
虽然太平洋西北地区的大部分地方现在非常干燥，可能对热浪产生了放大效应，但最极端的高温出现在6月雨量充沛的不列颠哥伦比亚省部分地区。我们“还不清楚”干旱的作用，van Oldenbergh说：“有很多细节不符合这个解释。”
气候变化也会影响急流，导致极端夏季热浪更有可能发生。最近一篇建模论文发现，随着全球升温，北美等地的热浪会变得更加持久，也许是因为更迟缓的急流减缓了天气系统。速度变慢的热浪炙烤着土壤和植被，加剧干旱的影响。
在科学界，与急流的关联仍然有争议，我们很难把大气环流的改变与任何一个事件联系起来，比如太平洋西北地区的热浪，哥伦比亚大学地球研究所的博士后研究员、最近建模研究的负责人Kai Kornhuber说。
“长远来看，减弱的（急流）环流会带来更持续的夏季热浪，”Kornhuber说：“因此，从这个意义上来说，这符合预期结果，但真的很难归咎于某个因素。”
在之后的几周和几个月里，天气归因研究的多位作者将探索不同的可能性。包括观察太平洋西北地区的热浪是否“只是因为运气不好”，van Oldenbergh说：“我们可以观察全世界所有（最严重的）热浪，做一个统计分布。”
无论最近的热浪是否意味着人类碳排放带来了新的热量放大效应，这次事件的严重程度都敲响了警钟，亚利桑那大学的古气候学家Jessica Tierney说。
“根据我们对地球系统变暖程度的了解，在这些严重事件中，地球实际上只是变暖了一点点，这太可怕了，”Tierney说：“如果情况已经如此糟糕，我们真的能放任气温比工业化前高3到4度吗？”