(資料圖)
2021年6月底至7月初，一次前所未有的超強(qiáng)熱浪席卷了北美西部，多個(gè)城市的氣溫異常超過(guò)6月氣候均值約20℃，創(chuàng)下了有史以來(lái)高溫事件的新紀(jì)錄，其中美國(guó)俄勒岡州波特蘭的日最高溫度達(dá)到46.7℃，加拿大不列顛哥倫比亞萊頓市的最高溫度高達(dá)49.6℃。這樣罕見(jiàn)的極端事件導(dǎo)致超過(guò)1000人死亡，嚴(yán)重影響人類健康、生態(tài)環(huán)境及社會(huì)生產(chǎn)。隨著全球平均氣溫的持續(xù)升高，未來(lái)極端氣候事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度將會(huì)增加。在此背景下，類似2021年夏季北美西部的超強(qiáng)熱浪將如何變化是一項(xiàng)值得探索的科學(xué)問(wèn)題。
盡管當(dāng)前已有一些研究開(kāi)展了對(duì)此次極端熱浪事件的未來(lái)預(yù)估，但他們的結(jié)論主要基于單一氣候模式或特定增暖情景下的分析。而考慮到單一氣候模式可能存在的偏差以及未來(lái)增暖路徑的不確定性，上述研究也許無(wú)法完全量化2021年夏季北美西部熱浪的未來(lái)變化。針對(duì)這一問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所季風(fēng)中心王林研究員團(tuán)隊(duì)及合作者采用了CMIP6提供的15個(gè)氣候模式的模擬結(jié)果，并考慮更多的排放情景和增暖水平，這可以部分克服使用單一模式或特定情景的缺點(diǎn)，為決策者提供更多信息。
本研究利用ERA5再分析資料和偏差訂正后的CMIP6多模式模擬的數(shù)據(jù)預(yù)估了不同排放情景下（SSP1-2.6，SSP2-4.5，SSP5-8.5）類似2021年夏季北美西部超強(qiáng)熱浪的未來(lái)變化。結(jié)果表明，隨著全球變暖，北美西部經(jīng)歷類似極端事件的可能性將顯著增加，罕見(jiàn)熱浪也會(huì)更頻繁地發(fā)生，且伴隨著更高的極端溫度和更短的重現(xiàn)期，特別是在高排放情景下。此外，隨著排放水平的提高，未來(lái)在北美西部會(huì)有越來(lái)越多的地區(qū)打破2021年夏季創(chuàng)下的高溫記錄（圖1）。盡管如此，部分落基山脈以西地區(qū)的熱浪記錄即使在本世紀(jì)末仍難以超越，說(shuō)明了此次北美西部超強(qiáng)熱浪的特殊性和極端性。
圖1. 在SSP1-2.6（a, d, g），SSP2-4.5（b, e, h），和SSP5-8.5（c, f, i）情景下，2-m溫度異常（相比于1981-2010年氣候平均）在近期2022-2040，中期2041-2060，和長(zhǎng)期2081-2100的未來(lái)變化。其中，綠點(diǎn)表示在未來(lái)時(shí)段中打破2021年夏季觀測(cè)到的高溫記錄的格點(diǎn)，百分比數(shù)表示未來(lái)北美西部破紀(jì)錄的格點(diǎn)比例，藍(lán)色框表示北美西部地區(qū)（40°-60°N, 128°-110°W）。
該成果發(fā)表在Earth’s Future上，論文第一作者為云南大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院董自臻博士（原大氣物理研究所季風(fēng)中心博士畢業(yè)生），該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)41925020，42205061，42005057）的資助。
【論文信息】
Dong, Z., Wang, L., Xu, P., Cao, J., & Yang, R. (2023). Heatwaves similar to the unprecedented one in summer 2021 over western North America are projected to become more frequent in a warmer world. Earth's Future, 11, e2022EF003437.https://doi.org/10.1029/2022EF003437
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