1000多年的年轮证实了2021年北美西部热浪的空前性质今日热议

来源：cnBeta 　2023-03-29 21:48:31

在2021年夏天，一场前所未有的热浪席卷北美西部，影响了从不列颠哥伦比亚省到华盛顿州、俄勒冈州的地区，以及其他通常气候温和的内陆地区。许多地方的温度打破了纪录，导致大范围的野火和至少1400人死亡的悲剧。虽然科学家们将这一事件主要归咎于人类造成的气候变化，并将其称为前所未有的事件，但由于天气数据有限，只能追溯到上个世纪，因此很难肯定地确定它是否真的没有发生过。

根据最近的一项研究，基于对该地区年轮的分析，2021年的热浪几乎可以肯定是过去一千年来最严重的一次。该研究结果发表在《气候与大气科学》杂志上，建立了从公元950年开始的夏季平均温度的年度记录。研究显示，许多夏天都有异常的高温，其中许多发生在多年的温暖期。然而，该研究强调，由于人类引起的全球变暖，过去40年是最热的，其中2021年的夏天是最热的。

"并不是说太平洋西北地区以前从未经历过一波波的高温。但是随着气候变化，它们的幅度要大得多，对社区的影响也大得多。"主要作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的博士后研究员Karen Heeter说。"能够审视过去并与气候模型进行比较，得出类似的结论，这里面有很大的力量。"

(相关资料图)

1950-2021年，由年轮和现代天气数据揭示的夏季季节性温度异常。

年轮重建和现代温度读数显示，1979-2021年出现了一个持续的炎热夏季，在过去1000多年里是无可匹敌的。大多数最热的年份都发生在2000年以后。年轮显示的第二个最热的时期是1028-1096年--在所谓的中世纪气候异常的高峰期，当时自然变暖的趋势被认为已经在地球的大部分地区占据了地位。在中世纪气候异常期间，另一个值得注意的热期是1319年至1307年。但即使是这些时期也比最近几十年的温度要低得多。

2021年的热浪从6月底到7月中旬持续了几个星期。虽然研究人员没有试图在星环中挑出这样短的时期，但他们说平均季节性温度是这种事件的一个很好的代表。2021年夏季保持了年度记录，为18.9摄氏度，或大约66华氏度。相比之下，史前时代最热的夏天是在1080年，为16.9摄氏度，或62.4华氏度。

这听起来也许并不令人印象深刻--直到你考虑到部分原因是由于人类对低地的古树几乎完全破坏，研究人员主要使用在海拔10000英尺以上的山区收集的样本。在这里，温度比人口众多的低地要低得多；6月份往往还有雪覆盖。Heeter指出，人们可以为西雅图和波特兰这样的地方合理地增加几十度。根据年轮，2021年的季节性温度飙升比中世纪时期年轮显示的任何年度飙升都要大3华氏度。

2021年夏季的北美西部热浪。更红的颜色代表更高的温度异常；白色的X表示研究人员采集年轮样本的地点，以便将其纳入长期背景。信用：修改自Heeter等人，气候和大气科学，2023年

Heeter和她的丈夫以及几位同事在2020年和2021年的夏天为这项研究收集了大约一半的样本，这些样本来自国家森林和公园的高海拔地点。在2021年的热浪中，她在爱达荷州莫斯科没有空调的公寓里，在105度的室内温度中闷闷不乐，她亲身体会到了热浪。她担心在这个季节的晚些时候才会进入现场，因为许多目标森林或其附近的森林正在着火，在某些情况下，她被疏散令阻止进入。

为了获得数据，研究小组从爱达荷州北部以及俄勒冈州和华盛顿州的喀斯喀特山脉的大约600棵古老的针叶树上钻出稻草大小的样本，提供环的截面。(他们最古老的样本来自俄勒冈州火山口湖附近的山地铁杉，它在13世纪扎根。他们用其他拉蒙特-多尔蒂研究人员在20世纪90年代采集的样本对这些样本进行了补充，这些样本大多在不列颠哥伦比亚。其中最古老的是来自温哥华岛的花旗松，可以追溯到950年。此后，该地区被伐木工人砍伐殆尽。

大多数传统的年轮研究集中在年轮的宽度上，较宽的年轮一般表示较潮湿的年份。为了测量温度，Heeter和她的同事使用了一种相对较新的技术，即蓝色强度。这包括将可见光照射到每个年轮的高分辨率扫描上，并测量蓝色光谱被反射回来的程度。在较热的温度下，树木通常会建立更厚的细胞壁，增加环的密度。密集的环反射较少的蓝光，这可以转化为温度。

华盛顿州雷尼尔山国家公园塔霍马溪附近的一棵花旗松，作者从那里采集了一个核心样本。资料来源：Grant Harley/爱达荷大学

另一项最近的拉蒙特-多尔蒂研究将2021年热浪的极端性归因于人类造成的逐渐升高的温度，再加上可能是也可能不是由人类驱动的气候变化驱动的较短期的大气模式。该研究表明，到2050年，这种热浪可能每10年发生一次。新的研究使用不同的模型进行预测，估计到2050年每年有50/50的机会重现。

由于气候通常相当温和，该地区在应对此类事件方面准备不足。首先，像Heeter一样，很少有人有空调--可能是2021年高死亡率的一个原因。"我们可以利用长期记录来准备自己，"Heeter说。"例如，也许在所有地方安装空调是不现实的，但社区可以创建避难所，当这些事情再次发生时，人们可以去那里。"

作者写道："整个[研究地区]2021年夏季温度的空前性质表明，没有哪个地区不受夏季温度上升的经济和生物影响。这表明，世界各地历史上没有暴露在极端高温下的社区可能会经历[更大的]发病率和死亡率。"

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