作品聲明:內容取材于網絡
2018年,美國麻省理工學院的一個團隊在《自然通訊》雜志上扔出一篇論文,直接點名中國華北平原,說到本世紀末,這片地兒可能因為極端熱浪變得沒法住人了。
華北平原這地方,大家都知道,橫跨北京、天津、河北、山東、河南這些省,面積差不多31萬平方公里,養活著將近4億人,還是全球人口最密集的農業區之一。
論文作者是土木與環境工程系的Elfatih Eltahir教授和他的學生Suchul Kang,他們用高分辨率區域氣候模型模擬了未來情景,得出的結論挺嚇人:如果溫室氣體排放繼續按現在這樣搞,2070到2100年間,平原上會頻繁出現致命熱浪,讓戶外工作的人根本扛不住。
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核心指標叫濕球溫度,英文是wet-bulb temperature,簡稱TW。它不是簡單測空氣溫度,而是把溫度和濕度結合起來的玩意兒。
具體怎么測?拿塊濕布裹在溫度計球頭上,讓水蒸發冷卻,讀出的數就是濕球溫度。
為什么這東西重要?因為人體散熱靠出汗蒸發,當空氣濕度太高,汗蒸不掉,體溫就降不下來。
研究里說,濕球溫度到35攝氏度,健康人戶外最多活6小時,因為核心體溫會失控。歷史上,全球濕球溫度極值很少超31攝氏度,但華北平原因為特殊情況,已經是熱點區域了。
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理論依據主要來自氣候變化和當地農業實踐的互動。華北平原氣候本來就極端,冬天干冷,夏天高溫多雨,春天還愛鬧旱災。
農民為了保收成,大規模抽地下水灌溉,主要是小麥和玉米這些作物。灌溉確實涼快了地表,提高了土壤濕度,但也讓水汽蒸發進空氣里,增加了大氣濕度。
麻省理工團隊用模型算出,灌溉單獨就能把濕球溫度抬高0.5攝氏度左右。加上市鎮化、工業排放的溫室氣體,溫度整體上升,濕度再一摻和,熱浪就從難受變成致命了。
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團隊用了MIT區域氣候模型,簡稱MRCM,這是基于RegCM3改進的版本,專門加了灌溉模塊。模擬分兩部分:歷史時期1975到2005年,用來驗證模型準不準;未來2070到2100年,用RCP4.5和RCP8.5兩種排放情景。
RCP8.5是高排放路徑,假設不減排,繼續燒煤燒油;RCP4.5是中等減排路徑。邊界條件從CMIP5全球模型里選了三個:CCSM4、ACCESS1.0和MPI-ESM-MR,這些在模擬東亞氣候上表現好。
灌溉模擬是每月在灌溉區把根區土壤水分補到田間持水量,基于2005年的歷史灌溉數據集。
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結果顯示,歷史時期,灌溉讓平原濕球溫度極值升高了0.3攝氏度,在灌溉密集區高達0.5攝氏度。主要是通過增加蒸騰作用,地表能量平衡變了:潛熱通量上去,感熱通量下來,空氣更濕。
未來情景下,RCP8.5里,平原濕球溫度極值平均漲3.3到3.4攝氏度,灌溉區更夸張,漲3.9攝氏度。
像濰坊、濟寧這些城市,會多次超35攝氏度閾值。RCP4.5下也好不到哪去,漲3攝氏度左右,還是有致命熱浪,但次數少點。
團隊對比了其他地方,像波斯灣、南亞恒河平原,也熱,但華北平原低海拔、非海洋影響,響應更強。
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為什么華北平原特別倒霉?地理位置是關鍵。
這片平原地勢平坦,遠離海洋,夏季風帶來雨,但不穩。灌溉面積占全球5%,但地下水抽取過度,已經導致水位下降。
研究指出,灌溉不只涼地表,還改變邊界層動態,讓濕靜能增加,熱浪強度放大。非線性效應在這里顯出來了:氣候變化單獨漲2.9攝氏度,灌溉加0.5攝氏度,但合起來超3.9攝氏度,因為水汽反饋循環加強了。
團隊驗證過模型,用CRU數據集、TRMM降水數據比對,準頭高,尤其加灌溉后模擬的濕球溫度分布跟觀測吻合。
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英國《衛報》2018年7月31日就發文,說華北平原作為中國糧倉,一旦熱浪頻發,會引發糧食短缺和人口遷移。
國內界面新聞8月5日報道,采訪專家說別太慌,但承認科學性。聯合國氣候變化框架公約那邊也引用過,呼吁亞洲合作。世界銀行同期報告把華北列為氣候脆弱區首位。
快進到如今,現在看這個預言,有沒有新變化?
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中國減排動作不小,從2015年巴黎協定開始,承諾2030年碳排放達峰,單位GDP二氧化碳排放比2005年降60%到65%。
到2024年,可再生能源裝機超煤炭,風電太陽能占比大漲。國際能源署報告說,這些進展能緩解熱浪強度。森林蓄積量比2005年增45億立方米,吸碳能力強。
碳排放曲線已經平坦18個月,強度降12%。農業上,推廣滴灌、噴灌這些節水技術,減少地下水抽取,平原部分地區已經在試。像河北,2023年數據,灌溉效率提高20%,水汽蒸發少了。
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2025年夏天,華北多地氣溫破40攝氏度,濕度高,中暑病例多。研究團隊Eltahir在2023年講座重申,原預測基于2018數據,如果減排跟上,能避開最壞情景。
但高排放路徑下,平原南部如安徽交界先遭殃。印度恒河平原類似,人口也4億,季風變化加劇風險。
美國國家氣象局熱指數標準佐證:30攝氏度下,濕度50%體感31.1攝氏度,90%濕度體感40.6攝氏度。華北夏天濕度常超70%,熱感翻倍。
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長遠看,宜居性靠全球努力。中國新貢獻承諾,2035年排放從峰值降7到10%。但發達國家排放歷史長,得多擔責。
氣候變化全球性,華北平原是典型案例。
行動起來,減排加技術創新,能扭轉局面。別等到熱浪真來,再后悔沒早點動。
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