郑州暴雨背后: 气候风险正从“黑天鹅”变成“灰犀牛” ?

2021年7月22日
文章来源:零碳圈
郑州刚刚经历的强降雨已经是超出气象统计记录的极端情况,但目前气候变化趋势下,不仅极端情况会更加极端、也会更加频繁。 “郑州最大小时降雨量破中国大陆历史极值:在2…

郑州刚刚经历的强降雨已经是超出气象统计记录的极端情况,但目前气候变化趋势下,不仅极端情况会更加极端、也会更加频繁。

“郑州最大小时降雨量破中国大陆历史极值:在20日16时至17时,郑州气象观测站最大小时降雨量达201.9毫米,突破中国大陆小时降雨量历史极值(198.5毫米,河南林庄,1975年8月5日)。

“1小时降雨比德国重灾区三天雨量还多”:这一最大小时降雨量超过了最近德国受灾最严重的地区的三天降雨量(182毫米)。

“4天下了一年的雨”: 17日8时至21日8时,郑州市平均降雨量458.2毫米,部分地区累计降雨量已超当地年平均降雨量(641毫米),也就是4天下了一年的雨。

#1  河南的暴雨从哪来?

根据中央气象台解释,正在逼近浙江沿海的“烟花”台风是背后推手:大量的水汽通过偏东南风从海上慢慢地深入到陆地上来,然后在河南集结成了雨。受地形影响,偏东气流在河南遇到太行山和伏牛山后,在山前出现辐合抬升,地形导致降雨范围集中,雨势更强。目前只有等台风“烟花”更靠近我国后,环流形势出现调整,截断水汽来源,河南的雨才能停。

#2  气候变化与“进化”的台风(有点像浩克变身绿巨人)

全球温升让大气水分增加,台风和暴雨的频次增加,而且每次降雨持续时间更长、雨量更大。

19世纪时气象学家就已发现,空气温度升高后,其湿度也会相应升高。空气温度每提升1摄氏度,其含水量就会提高7%。全球气候的变暖会加快地表和海洋水分的蒸发,而这又会引发强劲的降雨和风暴。

气候学家凯文·特伦波斯(Kevin Trenberth)发现,目前大气中的水蒸气含量较 1968 年水平增加了 5%。

根据英国纽卡斯尔大学和英国气象局的一项最新研究发现,受气候变化影响,到本世纪末,这种缓慢移动的风暴在陆地上的频率可能会增加14倍——像本次欧洲洪灾的类似短时极端降雨的发生频率会增加。

该项目的研究人员使用了非常详细的气候模拟(2.2公里空间网格),表明在欧洲产生强降雨的风暴可能会随着气候变化而移动得更慢,意味着经历台风降雨的持续时间更长(雨不但很大,而且会一直下),也就增加了当地暴露于这些极端事件的持续时间,更容易造成洪灾。

#3  气候变化带来的挑战,正在从“黑天鹅”变成“灰犀牛”

均值与极值:地球表面大气平均温度升高,不仅意味着气温极值会增加,极端气候频率也会增加。所以,气候变化的实际后果,并不是听上去“气温上升了1.5°C”那样温和——如同郑州暴雨,人们未必能承受“极值”带来的灾难。

欧洲气候与气象领域学者普遍认为,“气候变化导致的极端气象灾害频次增加”已经成为现实。

近期,持续的强降水席卷德国,引发了欧洲“百年一遇”的洪灾,随后灾情也波及比利时、荷兰和卢森堡。德国总理默克尔视察灾情时,直呼德语字典中已找不到词来形容。

莱比锡大学气象学家克瓦斯表示:“气候变化已经改变了我们对正常天气的定义。重新制定降水标准正在成为新的常态”。

柏林洪堡大学地理研究所的研究组组长卡尔-弗里德里希·施劳斯纳认为,在2021年已无需怀疑“气候变化能否促成气象灾害”,问题是这种影响的程度有多大。

最好不要尝试蹚过一条“平均深度1.2米的河”

《黑天鹅》作者塔勒分析“概率的遍历性”和“爆仓风险”时,反复强调了一个容易被忽视的常识:要想投资成功,你首先得活着。而现实中,投资者总是错误的使用“风险事件的平均概率”来做决策,忘记了在一个有“平均风险”的市场里持续下注,终将遭遇爆仓风险。一旦爆仓,就永远失去了翻盘的机会——这就是个体的“概率遍历性”问题。

所以,只要一个人活得足够久,就几乎必然遭遇气候变化带来的极端气象灾害。随着平均气温的升高,极端气象条件往往会给地区带来“黑天鹅”般的爆仓风险。

然而,气候变化灾害的正在从黑天鹅变成灰犀牛:2015年签订的巴黎协定,规定了各缔约国应力争在21世纪末前将全球平均温度上升幅度不超过工业化前水平 1.5℃。

但就在刚刚过去的2020年,地球表面平均温度已经比工业革命前高了约1.2℃——与未来目标只有 0.3℃的差距了。如果按照现在的排放力度,基本十年左右,到 2030年左右全球温度上升就会达到 1.5℃的警戒线。

#4  危机的非线性:气候临界值

20年前,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)就提出了 “气候临界点” 的概念:“就气候系统来说, 临界点(Tipping point)指的是全球或区域气候从一种稳定状态到另外一种稳定状态的关键门槛。临界点事件可能是不可逆的”。

临界点,关键词是“不可逆”:2018年经济学诺奖得主威廉·诺德豪斯在《气候赌场》打了个比方:想象一叶在水面上漂浮的独木舟,当独木舟倾斜进水的时候,一开始尚能保持平衡,但一旦船体倾斜到一定程度,独木舟就会瞬间倾覆——令独木舟瞬间倾覆的倾斜角就是临界点。

最初IPCC设定的全球升温临界点还是5℃,但随着科学界对于气候模型和气候科学的认识与运用不断加深,IPCC在最近的两份特别报告(IPCC2018年发布的《全球升温1.5度特别报告》, 以及2019年9月发布的《海洋与冰冻圈特别报告》)里指出,已有研究表明,一些临界点可能在1℃到2℃升温之间就会出现——这就是“巴黎协定”将本世纪温升目标确定在1.5°C的依据。

2020年11月《自然》杂志上一篇文章指出,全球变暖产生的效应正在将地球向临界点推进。目前已识别出的9个全球气候变化临界点事件都正在发生:(1)亚马孙热带雨林经常性干旱;(2)北极海冰面积减少;(3)大西洋环流自1950年以来放缓;(4)北美的北方森林火灾和虫害;(5)全球珊瑚礁大规模死亡;(6)格陵兰冰盖加速消融、失冰; (7)永久冻土层解冻;(8)南极西部冰盖加速消融、失冰; (9)南极洲东部正在加速消融。

#5怎么办: 不仅要加速碳中和,也要加大“适应气候变化”的投入

2°C不够,需要1.5°C,也就是2050年实现全球净零碳排放
随着平均气温逼近临界点,科学碳目标倡议(SBTi)近期宣布推出新的战略,旨在加速和扩大抗击全球变暖的斗争,将很快只接受符合其1.5℃目标的目标。

中科院大气物理研究所研究员周天军团队分析了10年一遇或20年一遇的极端降水事件在未来的走势,结果表明,若将全球温升控制在1.5℃,则较之2℃,这类极端降水事件所影响的季风区面积和人口总量都将减少约20%到40%。

由于气候系统的滞后性,即便现在就实现净零碳排放,也要等到20~30年以后才能观测到平均气温的下降。

目前人们还没有做好与气候变化共存的准备——“适应气候变化”方面的投入,尤其是城市防灾减灾方面还没有达到适应气候变化的能力要求。

中国城市适应气候变化投入不足

2016年英国伦敦大学在《自然·气候变化》上发表文章称[1],全球十个主要大城市在适应气候变化方面的资金投入均仅占其经济总量的很小一部分(最高为0.33%),发展中国家和转型国家的主要人口大城市在适应气候变化方面的投资力度明显不足。

该研究认为,全球十大城市中,发达国家城市、转型国家城市和发展中国家城市在资金投入上存在显著差异,从1500万英镑到16亿英镑不等。纽约最高,达16亿英镑;亚的斯亚贝巴最低,为1500万英镑;而北京8.5亿,略高于中位数,是发展中国家中投入比例最高的城市,达0.33%。

中国城市地区气候脆弱性增加

7月14日,中国国际民间组织合作促进会、中国气象局直属企业华风气象传媒集团合作发布《与“洪”共存—— 中国主要城市区域气候变化风险评估及未来情景预测》报告认为:

京津冀、长三角和珠三角区域到本世纪末平均气温呈一致升高趋势,升温最高均将达到2℃左右,并且夏季日数显著增加;同时,极端强降水可能成为影响三个区域城市安全的重要气象灾害。

气候变化风险不仅集中在经济社会高度发达的一线和二线城市,中小城市、小城镇区域的气候变化风险也在快速上升。”

然而,财政资金不足,相对落后的基础设施建设,由于人口流动导致的老龄人口等脆弱人群比重上升——这都将导致这些区域脆弱性增加,成为气候变化影响的高风险区。

建议

将气候适应性(climate adaptation)纳入城市规划管理,设计并建造应对气候变化的城市,笔者认为可以从以下几方面入手:

首先,要审视和评估城市基础设施应对气候风险的能力,包括:热危机管理、供水基础设施、洪水风险管理、可持续的排水等;

其次,要对于城市气候风险管理危机响应机制进行能力建设和系统升级,类似于地震体系,包括:风险等级管理、城市媒体传播、危机响应启动机制、企事业单位机构联动等;

第三,要加大气候风险应对的科普,针对城市居民、弱势群体广泛开展气候应对能力的科普和情景演习,帮助居民了解多种极端天气的应对,包括:高温、暴雨洪水、龙卷风等。

作者介绍:曹原,2060零碳企业行动倡议首席顾问