儘管佛羅倫斯颶風襲擊卡羅萊納州,帶來狂風和暴雨,但一群科學家卻採取了不同的預測:了解人為造成的氣候變遷對尚未登陸的風暴的影響。
即時風暴預報隨著新資料的出現而不斷更新。但是,如果從同一個起點(本例中是9 月11 日的大氣狀況)出發,佛羅倫薩在兩個平行的世界中呼嘯而過:一個受到人為氣候變遷的影響,另一個沒有受到人為氣候變遷的影響,會發生什麼事?
佛羅倫斯在當今世界會比紐約石溪大學的氣候模型師凱文·里德(Kevin Reed) 及其同事在9 月12 日發佈在該大學網站上的一項研究中得出結論:如果這種情況發生在一個沒有人為造成的暖化的世界。
此類氣候變遷歸因研究的目標是確定人類驅動的氣候變遷是否以及在多大程度上可能導致颶風、熱浪或洪水等特定極端事件。這是一個越來越引人注目的研究領域,特別是去年的三項研究發現如果沒有氣候變化,2016 年的三起極端事件根本不可能發生(SN:2018 年 1 月 20 日,第 14 頁6)。
到目前為止,這類研究只有在活動結束很久之後才會進行。里德和他的同事在這個問題上取得了進展,並對仍在進行中的極端事件進行了首次歸因研究。目前尚不清楚這種即時歸因研究可能在社會中發揮什麼作用;它們可以幫助應急計劃、政策制定,甚至與氣候相關的訴訟。
同時,這項研究揭示的是“危險的氣候變遷現在已經到來”,研究合著者、加州勞倫斯伯克利國家實驗室的氣候科學家邁克爾·韋納說。 “危險極端天氣的可能性和嚴重程度已經顯著增加。”
里德與科學新聞關於什麼是預測歸因研究、新研究如何表明氣候變遷可能改變了佛羅倫薩的降雨量和麵積,以及即時歸因的未來。為了篇幅和清晰度,他的回覆經過編輯。
序號:我們多次聽說科學家無法確定特定風暴是否是由氣候變遷引起的。這有何不同?
蘆葦:我們不會就這場風暴是否更可能是由於氣候變遷造成的做出聲明;那不是我們能做的。我們正在對現有風暴進行預測,研究氣候變遷對這場已經發生的風暴的影響。
序號: 好的,那它是如何運作的呢?
蘆葦:其實比較簡單。我們所做的基本上是採用傳統上用於氣候預測的模型,並將其更改為像天氣模型一樣運行。我們從 9 月 11 日的大氣狀況開始。然後我們回到那些初始條件並消除氣候變遷的特徵。
序號:您將這樣做描述為「如果佛羅倫薩颶風發生在沒有人為引起的全球暖化的世界中,則這是對颶風的反事實預測」。你如何創造那個世界?
蘆葦:我們使用由以下人員創建的氣候模擬一個名為 C20C+ 的國際項目該模型模擬了過去 100 多年來有或沒有人為溫室氣體排放的氣候。這會產生一個氣候變遷訊號,我們可以將其從預測的初始條件中刪除。
序號:所以你運行了這兩個場景來看看氣候變遷如何改變了佛羅倫薩的命運。你發現了什麼?
蘆葦:我們看到降雨量增加。例如,在降水量最大的地區,具有氣候變遷訊號的集合顯示,與沒有氣候變遷的模擬相比,降雨量增加了 50% 以上。

我們也研究了風暴的規模。預測佛羅倫斯的直徑比沒有氣候變化時寬約 80 公里。這意味著更大的區域感受到更強的風。風暴的規模對於風暴潮等事件非常重要:更大的風暴可以產生更大的風暴潮,因為更多的風將更多的水推向海岸。
序號:自從您在 9 月 11 日設定初始條件以來,對佛羅倫薩的預測發生了很大變化。這對您的結果意味著什麼?
蘆葦:是的,幾天前[拖延]還不是問題。因此,預測的準確性不如最新數據的預測。但為了從這場風暴中看到氣候變遷的訊號,我們基本上只是想進行比較。這就是我們在這裡所做的事情的本質:與預測一起進行歸因研究。
序號: 還在更新嗎?
蘆葦:我們每天都會在新的條件下進行額外的跑步。在風暴結束之前我們無法真正進行深入分析。目前它還處於實驗階段,但我們正在了解如何在未來應用它。
序號:在事件仍在發生且數據全部輸入之前對其進行氣候歸因研究似乎可能相當有爭議 - 您是否受到其他科學家的反對?
蘆葦:[笑]是的,其他科學家已經詢問我們如何設定事物,每個人對我們如何做這些類型的事情都有自己的看法。我們認為我們做得對,但我們把它放在那裡,每個人都有機會發表意見。這是科學的過程。
編者註:本文於 2018 年 9 月 14 日更新,以澄清研究結論。