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第 1 卷:热 温度之旅

要理解高温的未来,应该从经纬度开始。

在世界地图上,大陆和海洋都是平的。 但地球实际上是个倾斜的圆球,它围绕着轴心自转,同时围绕着太阳旋转。 地球的形状、倾角、自转和轨道造成了我们的昼夜、太阳位置、一年季节和穿衣温度的不同。 

我们的旅行从热带开始。

在赤道附近,阳光是温暖、稳定的。 例如新加坡,它位于北纬1°。

叙述:
  • Devika Bakshi
阅读时间:5分钟

在一年中白昼最长的一天,即6月的夏至,新加坡的日照时间为12小时12分钟。 在白昼最短的一天,即12月的冬至,日照时间为12小时3分钟。 因为新加坡一年四季接收到的太阳能量几乎完全相同,所以气温变化的幅度很小。

新加坡

气候带
热带
坐标
北纬1.4°
东经103.8°
人口
570万

在20世纪80年代,新加坡的平均日最高温为30.5℃(87℉),最低温为24.5℃(76℉)。 5月是最热的月份,日平均最高温度为32°C(89°F),而在“最冷”的12月,日平均最高温度为29°C(84°F)。 由于热带气候的高湿度,这样的温度往往会让人感到不那么惬意。

湿球温度

湿球温度是综合温度和湿度的计算结果。 高的湿球温度会影响人体通过出汗来自我降温的能力。 26°C (79°F)的湿球温度代表的可能是30°C (86°F)的空气温度和75%的相对湿度,也可能是38°C (100°F)和36%的湿度。 

湿球温度加剧了极端热量的后果,会把炎热的一天变成难以忍受甚至是致命的一天。 高温和高湿的组合形成了前所未有的条件,在这种条件下不可能从事户外劳动,室内空间也必须有空调设备。

湿球温度超过26°C

湿球温度超过26°C的天数
  • 0
  • 1-7
  • 8-30
  • 31-90
  • 91-180
  • 181-365

这张地图描述了在两种不同的变暖情景下,新加坡一年中日最高湿球温度超过26℃(79℉)的天数。

和全世界的情况一样,新加坡夜晚的升温比白天幅度更大。 这是支持温室气体增加造成大气变暖的许多证据之一。 到达地球表面的太阳能量的波动非常小,但离开大气层的能量减少了,所以夜晚的降温幅度比以前小了。 2019年是新加坡有记录以来最热的一年。 下午录得的日平均温度超过了32°C(90°F),而夜间的平均最低温度为25.9°C(79°F),比1980年代的平均温度高了1.5°C

临近北极圈的阿拉斯加州费尔班克斯的四季差异非常大。

赤道在一年中接收的阳光是恒定的,但靠近两极的地区在一年四季中会经历巨大的变化。 

阿拉斯加州费尔班克斯

气候带
亚北极
坐标
北纬64.8°
西经147.7°
人口
31,551

费尔班克斯的纬度是北纬65度,仅比北极圈偏南1度略多一点

在6月夏至日,费尔班克斯的日照时间为21小时50分钟。 太阳不像在赤道附近那样直射头顶,但由于一天中依然吸收了大量能量,温度还是有可能相当温暖。 值得一提的是,费尔班克斯的最高温度记录与新加坡相同,都是37°C(99°F)。 

不过,到了深冬时节,地表吸收到的能量少得可怜。 离此地不远的北极圈纬度是北纬66.6°,也是在冬至日太阳完全不高于地平线的纬度。 费尔班克斯在这一天还是有一些阳光的,但时间只有3小时42分钟,而且,即使是在这段时间里,太阳也只是在地平线上徘徊

汽车驶向远山

这里可吸收的能量如此之少,最低温度会远低于冰点。 费尔班克斯的最低气温记录是零下54°C(零下66°F)。 

随着地球气候变暖,在温度范围就原本很广的地方,所能达到的极端温度正在以可预见的方式变得更加不稳定。 由于来自太阳的能量并没有发生很大的变化,夏季的温度只是略有升高,但春季、秋季和特别是冬季,要比以前温暖得多。 与其说是北极变得更热,不如说是它不再寒冷。 

例如,12月1日的历史平均最高温度是-15°C (5°F)。 在2020年12月1日,费尔班克斯记录的最高温度为3.9°C(39°F)。 

最高温度低于0°C(32°F)的天数

冰冻的日子对我们的影响是方方面面的,从是否有充足的供水系统融雪剂,到冬季运动等文化项目。 此外,随着温度在冰点以下的星期数和极寒的天数越来越少,已冻结了千万年的永久冻土有更长的时间和更多的能量来解冻,原本固定在冰中的死亡植物和动物开始分解并把碳释放到了大气里

米兰位于热带和极地之间,属于温带气候。

米兰的纬度是北纬45°,处于热带和北极之间的中点,属于温带气候——这也是大多数人类生活所在的气候。 在6月夏至,米兰的日照时间为15小时41分钟,12月冬至的日照时间则为8小时42分钟。

米兰

气候带
亚热带
坐标
北纬45.5°
东经9.2°
人口
140万

米兰四季分明,但在历史上并没有极端的天气。 在仲夏,日最高气温通常在29℃(85℉)左右。 在深冬时节,夜晚温度往往仅略低于冰点,1956年录得的最低气温记录是-15°C(4°F)。 在过去,米兰的最高气温记录与新加坡和费尔班克斯一样,约为37°C(99°F)

 

米兰夏季和冬季气温分布

在上图中,你可以看到,如果全球平均气温与工业化前的平均温度相比升高大约1℃和3℃,米兰的夏季和冬季温度将有什么变化。

在3°C的情况下,平均温度发生的频率较低,而极端温度则更多。

米兰这样的中纬度地区往往会在一年中,甚至在一个季节内经历广泛的温度变化。 但是随着地球气候变暖,生活在温带地区的人们必须应对的不仅是极端的温度,还有更多的变化。 夏季的热浪越来越常见,近年来,夏天的温度已经超过了40℃(104℉)。 对于冬天常有低温和霜雪的地中海气候,冬季更短了,也明显更暖了

展望未来

全球温度的变化会为这些熟悉的地方带来截然不同的气候。 如果我们无法停止碳排放,如此适合我们物种的稳定气候可能会以不可逆转的方式改变。 历史上的气候转变被认为与大规模灭绝相关,因为即使是最强大和最占优势的物种,也无法在某些物理条件下生存。 

想象一下那些人类社会特有的东西——艺术、农业、体育,它们能否存在于一个热到我们的身体无法出汗降温,或冷到冰雪覆盖所有海洋的世界? 如果地球不再拥有这些人类已知且仅知的条件,全球的健康、政治稳定和全球经济将遭受什么样的破坏? 

如果失去了我们这个特别的气候,我们所熟悉的一切都会受到波及,地球也将不可逆转地变成一个陌生的地方。 那样的星球将不再有人类智慧、创造力或生命存在

热室地球

随着人类活动把温室气体添加到大气中,全球温度上升,地球气候系统的核心循环也开始被扰乱。 如果“临界点”被触发,例如温度上升导致格陵兰冰盖或北极海冰消失,就有可能造成连续式的气候影响,并进一步加剧变暖。 

这些动态由人类导致的气候变化引发,并已发展到几乎超出了我们控制的程度。 地球的气候将有可能被推入永久变暖的状态,不可能再达到新的平衡点。 最后的“热室地球”将在许多方面面目全非,就像恐龙地球和史上的其他炎热时期一样,不适合人类居住。 目前,我们还不知道地球及其大气层在什么温度水平下会转为热室地球,但有强有力的证据表明,热室地球的一些关键机制已经开始启动。 

热室地球并不是不可避免的,也不是瞬间发生的。 它是一个有时间线的过程,而且,人类在地球上度过了漫长的历史后,首次来到了一个知识上的有利地位。 

防止触发临界点的工作虽然紧迫,但我们有能力完成。 人类必须完全停止温室气体排放,而且需要尽快做到。 凭借我们掌握的地球、气候科学及其运作的知识,和改变生活方式的意愿(甚至是根本上的改变),我们能够延长这个时间线,让我们有机会适应,从而有意识地与物理环境共存,繁衍生息。 

我们该怎么办? 我们明白,这个艰巨的挑战需要勇气来面对。 请阅读我们的观点,了解我们每一个人都应该承担的责任。

为了迎接这个未来,我们将需要知识和想象力。 我们邀请你探索我们的地图,并设想我们的世界可能的模样。