在2016年9月期間霜凍災(zāi)害對西澳大利亞的眾多農(nóng)作物造成了影響。西澳大利亞第一產(chǎn)業(yè)和區(qū)域發(fā)展部門.

近年來，科學(xué)家們成功地證實了人類活動會對炎熱年份、熱浪以及全球一系列其它溫度極端現(xiàn)象的形成產(chǎn)生影響。但眾所周知，氣候變化影響的不僅僅是溫度。

在其它一些天氣事件上，如寒流和極端降雨，人類活動導(dǎo)致的氣候變化對其的影響并不清楚。

最近發(fā)表在美國氣象學(xué)會簡報特刊上的三份新研究進一步研究了這樣兩個事件，它們均發(fā)生在2016年年中的澳大利亞南部：西澳大利亞西南部遭受的霜凍災(zāi)害，以及在那年冬季和早春發(fā)生在澳大利亞東南部的極端潮濕天氣。

或許有些出人意料，但研究顯示，由于天氣模式的改變，西澳大利亞的霜凍災(zāi)害受到了氣候變化的影響。與此同時，東南部的極端降雨與氣候變化并沒有明顯的聯(lián)系。

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雖然澳大利亞的平均溫度有受人類影響逐漸上升的明顯趨勢，而且人們預(yù)測澳大利亞南部在未來涼爽的季節(jié)會變得干燥，但是去年澳大利亞還是經(jīng)歷了其史上最潮濕的9月和冬季。同時，西澳大利亞西南部整個地區(qū)在9月迎來了18個霜凍的夜晚，這在部分地點是史無前例的。

溫度如果呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，則會限制極端寒冷事件的發(fā)生，而這種情況一般來說也適用于澳大利亞。那么，究竟是什么原因造成了2016年9月西澳大利亞西南部史無前例的霜凍災(zāi)害?

在北半球，人們認(rèn)為一種“搖擺”的急流是造成極端寒冷天氣周期性爆發(fā)的原因。這一理論認(rèn)為，人類驅(qū)動的大氣環(huán)流變化導(dǎo)致北極的空氣暫時向南擴散到人口稠密的地區(qū)，盡管在氣候變暖的大背景趨勢下依然帶來了北極寒冷空氣。但是這種理論還沒有在澳大利亞的例子中得到深入研究。

在西澳大利亞西南部9月的霜凍期間，大氣壓力普遍很高，天空很晴朗。而且，這個月有一種特別持續(xù)的天氣模式，即在澳大利亞西部緩慢移動的高壓，這些高壓將南方的冷空氣帶到了西部地區(qū)。

問題是人類引起的氣候變化是否改變了環(huán)流，使這些天氣情況更有可能發(fā)生。由Michael Grose領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊通過比較氣候模型來解決這個問題，他們分別比較了當(dāng)前被人類改變了的氣候模型和那些忽略人類產(chǎn)生的溫室氣體影響的氣候模型。

他們的研究結(jié)果表明，人類引起的氣候變化確實改變了我們所在區(qū)域的環(huán)流模式，使這種特殊的模式更有可能發(fā)生。他們還認(rèn)為，在澳大利亞這部分地區(qū)，平均氣溫上升和循環(huán)模式的改變之間存在一個微妙的平衡。

在模型中，當(dāng)前氣候下的日最低溫度并不比那些沒有受人類影響的模型更低。這表明這兩種效應(yīng)可能會抵消(就極端的霜凍而言)，盡管需要更多的研究來理解這一有趣的可能性。

史上最潮濕的冬季

全球溫度的升高也會使空氣變得更潮濕，從而導(dǎo)致更極端的降雨事件。一年最潮濕的一天預(yù)計將在本世紀(jì)末變得更加潮濕。我們是否已經(jīng)看到了極端降雨事件的增加，并且這是否也適用于一個月或一整個季節(jié)的情況?

2016年9月是澳大利亞東南地區(qū)(包括澳大利亞的糧食產(chǎn)地墨累-達(dá)令盆地)有史以來最潮濕的9月。那個月空氣柱的含水量非常高。問題是，如果沒有全球變暖，這種情況是否會發(fā)生。

在澳大利亞東部的大部分地區(qū)，包括墨累-達(dá)令盆地(Murray Darling Basin)，2016年的9月非常潮濕。BoM,作者提供

為了預(yù)測降雨事件，Pandora Hope領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊分析了在當(dāng)前氣候和沒有人類溫室氣體排放的模式下，降雨產(chǎn)生的當(dāng)?shù)貤l件。在這兩種預(yù)測中，空氣濕度都非常高，但在當(dāng)前人類影響的氣候中，空氣濕度卻沒有比它本來可能達(dá)到的程度要高。

但是，降雨的產(chǎn)生不僅僅與空氣中水分的多少有關(guān),其他因素也很重要.比如導(dǎo)致潮濕空氣在某些地區(qū)積聚的天氣模式，以及當(dāng)?shù)卮髿獾牟环€(wěn)定性，這對形成風(fēng)暴非常重要。

結(jié)果表明，在目前的氣候條件下，這些環(huán)流因素并不像在沒有二氧化碳濃度增加的情況下那樣有利于產(chǎn)生降雨。

換句話說，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境總體上會變得更加穩(wěn)定，所以這類極端的降雨事件將很難發(fā)生。

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在2016年7月至9月期間，東部熱帶印度洋非常溫暖，這是由于熱帶海洋的年際變化和持續(xù)上升的升溫趨勢共同造成的。當(dāng)澳大利亞西北部的海洋溫度異常高時，澳大利亞東南部的降雨量通常會增加。

Andrew King 的研究發(fā)現(xiàn)，這一關(guān)聯(lián)確實很強，而且對2016年這幾個月的強降雨來說非常重要。然而，通過對受人類影響和沒有人類影響的氣候模型進行分析，他發(fā)現(xiàn)人類活動對這種極端降雨的強度幾乎沒有影響，這與上面論述的其他研究的結(jié)果一致。

顯然我們還有很多東西需要學(xué)習(xí)，來解釋極端天氣事件產(chǎn)生的原因。但這些研究表明，研究氣候變化對大氣環(huán)流的影響可以幫助我們更好地理解人類活動對澳大利亞極端天氣的影響。