美国宇航局的详细分析发现,地球和亚马逊陷入了严重的气候问题
2024-11-17 18:20

美国宇航局的详细分析发现,地球和亚马逊陷入了严重的气候问题

  

  美国国家航空航天局的一项研究分析了全球所有地区的六个气候变量——气温、降水、相对湿度、短波和长波太阳辐射和风速——如果地球的平均温度比工业化前的水平高出2摄氏度(3.6华氏度),到2040年,如果排放继续以目前的速度增长,这可能会发生。

  作者使用了先进的统计技术,以比以前大多数模型高8倍的分辨率缩小了气候模型的尺度。这样就可以每天识别世界各地的气候变化,这是至关重要的,因为气候影响是逐渐展开的,而不是剧变的。

  该研究发现,亚马逊将是相对湿度下降幅度最大的地区。巴西航天局INPE的一项分析显示,与1960年的水平相比,该雨林生物群系的某些部分的最高温度已经超过3摄氏度(5.4华氏度)。

  联合国的一份报告称,世界上最大的化石燃料生产商不顾科学界和土著居民对气候变化带来的生存威胁的警告,在很大程度上得到了政府的同意,计划进一步扩大化石燃料的勘探。尽管COP28气候峰会达成了“过渡”协议远离化石燃料。”

  鉴于目前温室气体排放的不断增加加剧了气候变化,美国宇航局的研究人员今年提出了两个关键问题:地球的温度何时可能达到比工业化前水平高2摄氏度(3.6华氏度)的年平均温度?在那个温度下,全球气候会是什么样子呢?

  令人不安的是,他们的研究结果表明,与工业化前时期(1850-1900年)相比,2041年至2044年(分别在高排放和低排放情景下)可能会增加2°C。地球目前的温度比19世纪的水平高出1.15摄氏度(2.07华氏度),其中大部分变暖发生在1975年以后。

  根据联合国政府间气候变化专门委员会2023年的报告,气温上升超过2摄氏度可能会使地球走上灾难性气候变化影响的轨道。

  Aerial view of fire in the Amazon Rainforest in the municipality of Porto Velho, Rond?nia state in August 2019.

  2019年8月,Rond?nia州韦柳港市亚马逊雨林大火鸟瞰图。美国宇航局的研究发现,气候变化可能带来更高的温度、更少的降雨和风暴

  这些都可能加剧亚马孙雨林的野火,而亚马孙雨林历来太湿而无法燃烧。图片?Victor Moriyama/绿色和平组织。

  为了研究地球升温2°C的潜在多重影响,NASA地球交换中心的科学家们分析了35个世界领先的气候模型的预测结果,这些模型的分辨率非常高,得出的结果仅为25平方公里(9.6平方英里)。许多气候模式目前使用的分辨率要粗得多,只有200平方公里(77平方英里)。NEX精细尺度允许在局部和区域尺度上,甚至在每天的基础上估计气候影响预测。

  该研究的第一作者、美国宇航局艾姆斯研究中心研究员朴太镇解释说:“如果合并到每月的平均值中,预计会有几天炎热潮湿的危险可能会在数字中消失,从而掩盖了人类生命的风险。”“更精细的信息可以帮助识别可能被忽视的预测气候变化的变化,从而对规划和决策产生重大影响。”

  In the 2040s, global mean near-surface air temperature over land is projected to increase 2.33-2.79°C (4.2-5°F), compared with the ba<em></em>seline period 1950–79.

  与本世纪40年代相比,预计全球陆地近地表平均气温将上升2.33-2.79°C(4.2-5°F)

  单线时期为1950 - 1979。预计格陵兰岛、阿拉斯加、加拿大、北欧和亚洲的年气温将上升3摄氏度(5.4华氏度)以上。图片由NASA/Taejin Park提供。

  If NASA’s projections are correct, a precipitation increase will occur over much of the northern hemisphere, especially in southeastern Greenland

  如果美国宇航局的预测是正确的,那么北半球的大部分地区,尤其是格陵兰岛东南部,以及非洲西部和东部、南亚等地的降水都会增加。另一方面,亚马逊流域的降水量将大幅减少。非洲南部、北美西南部和地中海等干旱地区也可能出现降水减少。图片由NASA/Taejin Park提供。

  与基准期(1950-1979)相比,分析了21世纪40年代的六个气候变量——气温、降水、相对湿度、短波和长波太阳辐射和风速,并综合评估了两个关键气候指标的风险:热应激(温度和湿度对人体的共同影响,可导致永久性残疾或死亡)和火灾天气(有利于火灾增加的条件的可能性,严重的气候变化威胁)。

  总的来说,研究发现,世界上大多数地区将经历更大的热压力,靠近赤道的国家生活的天数更多,被认为是极端的。“这并不一定意味着高纬度和中纬度地区不容易受到热应激的影响,”Park告诉Mongabay。“由于它们对热的敏感性和适应能力各不相同,即使是较低水平的热应激也可能对这些国家造成重大影响。这也适用于其他气候影响指标,比如火灾和洪水。”

  After 2040, most regions of the world are expected to have more days with extreme heat stress, with heat especially pro<em></em>nounced in the Amazon

  2040年后,世界上大多数地区预计将有更多的极端高温天气,尤其是高温天气

  在亚马逊河流域、北美中部和东部、地中海以及东亚和北亚都有发现。热应激对野生动物、植物,当然还有人类都是毁灭性的。图片由NASA/Taejin Park提供。

  研究发现,一个令人担忧的气候影响可能会特别影响北半球的高纬度和中纬度国家,“那里的大多数风力发电场目前都在运营或正在建设中。”未来那里风力强度的降低可能会危及这种可再生能源。

  “我们已经目睹了今年夏天创纪录的全球高温的后果。热浪、野火和洪水在全球都有发生,尽管时间和事件类型各不相同。”“然而,预计的气候变化及其影响将逐渐显现,日复一日,月复一月,年复一年,而不是突然变化。所以,每增加10度或100度,对我们和地球都很重要。”

  Under a moderate emission scenario, Western and Central North America, the Amazon, the Mediterranean and South Africa will be at higher risk of fires in the 2040s, compared with 1950-79.

  在适度排放的情况下,与1950- 1979年相比,到21世纪40年代,北美西部和中部、亚马逊、地中海和南非将面临更高的火灾风险。图片由NASA/Taejin Park提供。

  美国国家航空航天局的研究也把焦点放在了亚马逊地区,据预测,亚马逊地区不仅可能经历更高的温度,还可能经历更少的降雨、更严重的干旱、更多的风和更大的火灾风险。亚马逊可能是地球上相对湿度下降幅度最大的地区,尤其是在所谓的“森林砍伐之弧”——一个从巴西大西洋海岸延伸到玻利维亚西部边境的新月形区域,人类造成了大面积的雨林损失。

  因此,该地区“可能会经历地球上最严重的气候变化之一,”帕克补充说。这些极端情况甚至可能引发临界点的过度反应,亚马逊雨林将迅速转变为退化的热带稀树草原——向大气中增加大量储存的碳,急剧恶化气候变化。

  According to INPE, Brazil's space agency, some areas of the Amazon and of the nation’s northeast region have already far exceeded the safe maximum average temperatures that the IPCC set for future global warming.

  据巴西国家空间研究所(INPE)称,亚马逊河流域的一些地区和巴西东北部地区的气温已经远远超过了IPCC为未来全球变暖设定的安全最高平均气温。图片由Lincoln Alves/INPE提供。

  众所周知,美国宇航局研究预测的极端影响已经开始在巴西亚马逊地区展开。但直到今年才知道的是,某些地区,如生物群落的西北部(在亚马逊州和罗赖马州)和帕尔

  州的内陆,以及巴西的其他地区,如巴伊亚州的半干旱地区,在东北部,南马托格罗索州的热带草原生物群落,自20世纪60年代以来,已经出现了超过3°C(5.4°F)的极端温度上升。

  这一发现是通过巴西国家空间研究所(INPE)最近的一项分析得出的,该分析是为了支持巴西国家适应气候变化计划,该计划是由巴西环境部进行的一项审查。

  “巴西最北部地区的气候变化信号更为强烈。INPE的分析协调员林肯·阿尔维斯(Lincoln Alves)对Mongabay说:“在潮湿环境中,严重干旱的时期会导致气温升高,比如亚马逊河西北部,那里的森林砍伐率很低。”

  他说,全球气候变化本身并不能解释亚马逊地区的极端变暖。“森林砍伐、退化和城市化等因素加剧了当地气温的上升。反过来,区域变暖可能会增加气候变化的影响。”“由于对水资源、人类健康和农业等方面的影响,最高气温已经超过了政府间气候变化专门委员会(IPCC)设定的[安全]限制,这一事实非常严重。”

  Soy field adjacent to tropical forest in Brazil.

  巴西热带森林附近的大豆田。瑞德·巴特勒/蒙加贝

  根据阿尔维斯的说法,量化1880年至1960年间亚马逊地区的温度是不可能的,因为巴西的大多数测量都是在20世纪60年代才开始的。然而,气候学家、亚马逊科学小组的联合主席、

  圣保罗大学高级研究所的副研究员Carlos Nobre估计,1880年至1960年间,热带雨林没有明显的温度升高,因为极端干旱是在1970年之后才开始的,当时森林砍伐加剧。

  “巴西所有的生物群落都比现在热得多,”诺布雷说。“当植被被移去种植大豆时,土壤会失去水分,结果是温度上升,环境变得更加干燥,而亚马逊河流域以前非常潮湿。植被越干燥,就越易燃,尤其是在热带地区。”更多的干旱意味着更多的火灾,这意味着更少的森林,这加剧了干旱的恶性循环。

  在1990-91年,Nobre和其他研究人员发表了第一篇科学文章,警告亚马逊气候的临界点,在这个临界点上,雨林生物群落可能会变成热带草原气候的生物群落。30多年后,热带雨林估计有18%的面积被砍伐,17%的面积退化。

  A map of Amazo<em></em>nian deforestation.

  最下面的

  巴西的森林砍伐发生在从东到西横扫全国的“森林砍伐弧”沿线。图片由MAAP提供。

  “由于森林砍伐的弧线——从大西洋到玻利维亚亚马逊河绵延2000多公里(1242英里)——亚马逊河南部的旱季现在持续4-5个月,而在20世纪70年代末,它最多持续3-4个月。比现在热20-30%。全球变暖导致更长时间的干旱,像亚马逊西北部这样的地区也受到影响,”Nobre告诉Mongabay。

  他强调说:“如果(地球的)温度达到(比工业化前水平)高出1.5摄氏度,再加上退化、火灾和森林砍伐,亚马逊河的南部、中部和东部将超过临界点。”“该地区将遭受更严重的干旱,我们将失去50%到70%的森林,向大气中释放2500亿吨二氧化碳。要使气温保持在1.5摄氏度,我们(在全球范围内)能排放的最大二氧化碳量是4000亿吨。这包括一切,燃烧化石燃料,农业综合企业等。仅亚马逊就占了这一限制的近四分之三。”

  Park进一步指出,人们一直担心(突然)引爆点的概念。“这可能会造成一种错误的印象,即亚马逊在森林砍伐的某个阈值以下是安全的,超过这个阈值就注定要失败,类似于2oC或1.5oC[全球]变暖限制的概念。(但是)预测的气候变化及其影响将逐渐显现,在几天、几个月甚至几年的时间里逐渐显现,而不是突然发生。”

  

  巴西亚马逊森林砍伐弧附近的牧场和合法森林保护区。瑞德·巴特勒/蒙加贝

  杰基廷霍哈和穆库里山谷联邦大学的林业工程教授埃里克·巴斯托斯·戈尔根斯认为,森林需要被理解为在巨大的生物多样性中找到平衡和稳定的群落——一种物种可以共存和进化的状态。但极端的气候变化破坏了这种稳定性:“对干旱、雷暴、强风和高温的耐受性较差的物种的数量将减少,对多样性构成严重威胁,”他说。

  “一般来说,树木有应对极端情况的防御系统。然而,这些保护机制是有代价的,当这些事件发生的频率增加时,代价太高,树木最终会死亡。在气候变化的情况下,我们可以预期更适应有限资源条件的地貌(植被类型)的面积会增加,例如[今天在塞拉多[稀树草原]生物群落中发现的],”Gorgens告诉Mongabay。

  帕尔

  联邦大学(Federal University of par

  )的环境科学家维托尔·戈麦斯(Vitor Gomes)说,最高温度的升高也可能重塑生态和生物循环,包括树木的循环。“气候变化已经对巴西亚马逊地区可食用植物物种的多样性和组成产生了重大影响。随着森林砍伐,它影响了生态系统服务,如气候调节和公用事业物种,“指的是那些作为药物、食物或其他用途的人。

  戈麦斯和来自自然生物多样性中心和牛津大学等机构的科学家们刚刚完成了两项研究,将于2024年发表。他们发现,截至2018年,泛亚马逊地区与树种相关的生态系统服务的损失反映了每年1.5万亿美元的损失。

  戈麦斯说:“这表明,(我们已经看到的)即使全球平均气温变化1摄氏度左右,也会对自然生态系统,特别是热带森林产生重大影响。”

  

  亚马逊地区历史性的干旱使河流和其他水体,如特弗斯湖,在一些地区几乎干涸,使航行变得不可能。下面的

  今年9月,仅加州就损失了53万至64万公顷(130万至160万英亩)的水面面积。在极端干旱中,城市和农村地区也经历了由火灾引起的烟雾。在21世纪之前,亚马逊通常太湿而不能燃烧。图片由andr Coelho提供。

  除了气候效应加剧外,亚马逊目前还受到厄尔尼诺Ni?o的影响,这是一个每隔几年发生一次的自然循环,使太平洋中部和东部以及北热带大西洋的赤道水域变暖。两大洋的升温抑制了巴西北部和东北部降雨的形成,同时也使亚马逊更容易受到火灾的影响。

  自9月以来,一场严重的干旱导致亚马逊西部生物群水道水位的下降幅度远远超过以往的旱季。10月,一些河流达到或接近120年来的最低水位。其中包括可通航的水道,如亚马逊河、内格罗河以及Tapajós、Solim?es和马德拉河,尽管后两条河最近开始恢复流量。

  随着干旱的恶化,成千上万的鱼死亡。自9月以来,在亚马逊州Solim?es中河沿岸的tef

  湖和Coari湖,已经发现228只粉红海豚(Inia geoffrensis)和土曲海豚(Sotalia fluviatilis)死亡。研究人员正在进行调查,但他们认为泰弗斯湖的哺乳动物可能遭受了热应激:随着水量下降,湖水过热至39°C(102°F)。在科阿里湖,水温没有上升那么多,最高达到34°C(93°F)。但在那里检测到高浓度的Euglena sanguinea藻类,可能对鱼类有毒,尽管没有研究发现它对哺乳动物有害。

  A young dolphin found dead in Lake Tefé

  一只小海豚在泰弗斯湖被发现死亡,当时

  截至2023年9月28日,气温已升至39摄氏度(102华氏度)。图片由Miguel Monteiro/Instituto mamirau提供。

  除了鱼类是土著和传统民族重要的蛋白质来源外,亚马逊河的许多河流对于运送人和物资至关重要。随着Solim?es河的干涸,tef

  地区Porto Praia de Baixo和boar

  /Boarazinho土著土地的居民被孤立,没有鱼吃。

  在boar

  /Boarazinho,小溪变成了涓涓细流的泥泞液体。自8月以来,由于无法获得干净的水,Nova esperana do Arauir村的居民被迫从恶臭的溪流中饮水。腹泻、呕吐和胃痛的爆发变得很常见。亚马逊地区的极端干旱导致其州政府宣布其所有62个城市进入紧急状态。

  Dário胡图卡拉亚诺马米协会的副主席Kopenawa Yanomami对亚马逊和地球正在发生的事情发表了自己的看法。“地球是我们的母亲,她已经受苦很久了。当入侵者、农业综合企业、矿业和石油公司砍伐了成千上万棵树,并深入地下、深入海洋时,她也能感受到痛苦,就像人类一样。她正在寻求帮助,并发出警告,让非土著居民停止撕扯地球的表皮。”

  根据联合国最近的一份报告,尽管科学家和土著居民对我们星球的困境发出了各种警告,但在顺从的国家政府的支持下,世界上的大型化石燃料公司计划扩大生产。在这些国家中,阿拉伯联合酋长国刚刚在迪拜主办了第28届联合国气候变化大会,这个石油国家计划利用这次会谈达成新的石油协议。由于另一个石油国家阿塞拜疆准备主办明年的COP29,许多分析人士对采取重大气候行动的可能性持悲观态度。

  横幅图片:自9月以来,创纪录的干旱可能会持续一直持续到2024年,已经包围了亚马逊。至少有228只淡水海豚在五大湖死亡与河流相连,可能死于过热。这张照片拍摄于2023年10月2日。图片由Miguel Monteiro/Instituto mamirau提供。

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