帖子:英国洪水变得更糟糕的是由于气候变化吗?

再一次,生活颠倒了在英国的大部分地区洪水,暴风雨带来的非凡的降雨席亚拉和丹尼斯。

随着洪水事件继续展开,还为时过早充分评估其大小或严重性。但是我们知道许多主要河流已经达到了有记录以来的最高水平,与“前所未有的”被广泛使用。

这些洪水只有同样毁灭性的,三个月后破纪录的——在约克郡和中部地区洪水。2019年的夏天也看到更多的本地化,但戏剧性,洪水峰区和林肯郡。

这当然似乎不同寻常的一群极端洪水,感觉“空前的”一词逐渐消失。不需要要找到以前的“前所未有”的洪水事件。

例如,冬天2015 - 16看到毁灭性的,破纪录的英国西北部洪水,记录每日降雨量和最高的最高峰河流记录在英格兰。

在2013 - 14的冬天英格兰南部,洪水持续影响——尤其是萨默塞特的水平和较低的泰晤士河。虽然这事件不例外的洪水峰值、持续时间和地理范围是不同寻常的。

21世纪的头二十年,总的来说,已经被许多重大洪水特征(参见收集产生的报告国家水文监测项目)。

不可避免的是,当前的洪水——像所有洪水近年来已经引起了广泛的讨论洪水风险管理,以及导致声称洪水是由于增加人类活动导致的全球变暖。

当然,这些说法都不是没有原因的。但他们是合理的吗?证据是什么?

水灾正变得更加频繁和严重吗?

这里,我专注于河——或“河流”——洪水,指出洪水也可以地表水、地下水和沿海资源。调查河流洪水的变化,我们需要分析河流量的长期记录,有时被称为“放电”——而不是水平或水的高度。

在英国,我们是幸运的国家河流量档案馆(NRFA)整理数据从1500个测量站(如所示)的监测环境局,苏格兰环境保护署,自然资源威尔士和部门基础设施——河流在北爱尔兰。

这些河流量记录回去五年以上和一个重要的研究机构已经使用的数据NRFA河流量评估长期趋势,包括洪水。这项工作一直在总结评论文章,而更新的趋势分析有也被发表。

所有这些工作指向相同的结论。过去四、五年-最典型的河流量记录的长度通常有河流量的增加在英国。

更重要的是,在与洪水,有增加峰值流量(通常,研究看看“年度最大”的趋势——每年的最高峰河流量)和洪水已经变得越来越频繁。

工作也非常一致的地理图。下面的地图显示了346个测量站年最大流量趋势在英国。增加高河流-所示蓝色三角形是最明显的在英国的北部和西部。也有大幅增加在其他一些地区,如英格兰南部和东英吉利。

还请注意,有一些减少趋势,显示为红色三角形——尽管这些很少统计上显著。

地图显示的趋势(三角形的大小)的年度最大(AMAX)流在英国,1967 - 2016。趋势表示为百分比变化除以周期相对于长期平均水平。白色阴影表示统计上显著的趋势。蓝色的符号表示增加,而红色显示下降。(请注意,在这个数据集,很多站在苏格兰不可用在过去十年的趋势,看到没有显示本研究苏格兰的详细报道)。

下图显示的例子长期变化的一些地区洪水影响在2019 - 20。

河流不,考尔德和伊甸园,记录回到1970年代和1960年代,显示增加的趋势,与最近的洪水,如2007年和2015 - 16日站。(注意,这些显示趋势2017年年度高峰使用数据流,因此不包括2019 - 20洪水。早期估计最近峰值将进一步加强这些趋势。)

然而,从记录塞文河——一个罕见的例子记录扩展回到1920年代描绘了一个不同的故事。

同时显示疲弱增加自1960年代以来,它揭示了大洪水,1960年之前的时期。事实上,这记录显示弱势下行趋势,但最突出的特征是显著的变异性之间的年,几十年来,有更多的“flood-rich”时期与“flood-poor”在2000年代初对比时间,比如1970年代早期。

年度最大流量时间序列(“AMAX”)四个选择河流地区受洪水影响2019 - 2020。黑色虚线显示了线性趋势和红线显示一个平滑滤波器,强调几十年之间的变化。看到本研究对信息的方法。

这些趋势与气候变化有关吗?

原则上,有一个基本和洪水,因为气候变化之间的联系,简单地说,一个温暖的气氛保持更多的水分。

相应地,气候变化预测建议未来在英国洪水的严重性可能增加。但我们看到增加洪水的影响气候变化的趋势在最近几十年我们见证了?

从检测到的趋势归因挑战是由于明显的变异性年,数十年之间,明显可以看到的“摇摆”平滑红线上面的时间序列图。这种“噪音”很难发现任何“信号”与气候变暖有关。

此外,值得解决这些波动的原因。在英国的纬度,大气变暖一般意味着更多的降雨,但在任何一个地方的气候变化的影响是复杂的气候模式的变化。大气和海洋环流模式自然在一系列不同时间尺度,几年,几十年-这就是驱动变化随着时间的河流。

英国位于大西洋的边缘,这是特别重要的。例如,增加洪水过去五年在英国北部和西部与变化有关北大西洋涛动(NAO)影响风暴跟踪整个英国的地位和对降雨有很强的影响。在与国际团队合作,我们有强调的作用在大西洋海面温度(可变性大西洋数十年震荡AMO)对欧洲洪水。

怀依河的洪水滨海街附近的赫里福郡,2020年2月16日。信贷:亚历克斯·拉姆齐除股票的照片。

研究在英国使用很长的洪水记录,如塞汶河,上面点几十年之间的明显变化,导致“洪水富”和“洪水可怜”时期由国家审计署,AMO和一长串的其他因素。这些变化很难解释的趋势,所以我们还不能说有信心有多少几十年来观察到的洪水的增加是由于人类造成的气候变暖,又有多少是由于自然变异。

然而,随着人为气候变暖影响模式大气变化,如NAO,洪水的增加无疑反映了两者的结合。

我们可以确定的是,已经有越来越多的趋势洪水过去四、五年英国北部和西部的部分地区,这是符合我们期望在一个变暖的世界。

增加信心通过归因

最后,尽管我故意集中在观测数据,任何问题的答案还必须考虑气候模型。把人类活动导致的气候变暖信号噪声的变化,被称为“气候变化归因”——不能只通过分析洪水观测资料。

然而,可以使用复杂的气候建模技术来实现这一特定的极端天气事件。这种归因研究使用模型来模拟气候有或没有人为排放,并使用大型集合——或“集合体”——这些模拟来确定气候变暖的贡献。

越来越多的这些归因研究表明特定的洪水事件承担人类活动导致的气候变暖的“指纹”。例如,研究表明2013 - 14的洪水是更加有可能因为人类对气候的影响和全球变暖的贡献2015 - 16的洪水使用类似的技术评估。

虽然这些研究都集中在个别洪水事件,而非长期的趋势,最近他们增加信心,提高洪水已经加剧了人类造成的气候变暖。