帖子:太平洋西北部的残酷的原因和影响2021年的热浪

热浪可能带来毁灭性的对人类和生态系统的影响。2021年6月和破纪录的太平洋西北部的热浪不例外。

这是其中的一个最极端的全球区域热事件记录,打破一些当地的高温纪录超过6 c。

当热浪超过温度记录,这样的距离,可能特别灾难性的影响。理解这种极端的影响可以帮助世界各地的社区更好的准备暑期高温创纪录的事件预计将出现的频率增加,气候持续变暖。

在一项新的研究中,发表在自然通讯,我和我的合作者——其中许多个人经验的热浪——回顾这一前所未有的事件,其原因和多种影响。

暑期高温创纪录

上面的地图显示了当地的记录被打破的利润率在太平洋西北部的热浪。

紫色的阴影表示地区70年记录超过6 c黯然失色。甚至国家加拿大温度记录被打破,新的记录温度49.6摄氏度,一个非凡的4.6度高于45度的纪录(1937年在萨斯喀彻温省)。

极端高温持续了大约一个星期-一个相对短的时间内与其他的热浪。然而,许多影响持续热浪结束很长时间后采取行动。

相比之下,两个低地图显示臭名昭著的热浪欧洲在2003年7 - 8月2010年7 - 8月在和俄罗斯。这些热浪凶猛和致命的——成千上万的人死亡,但他们的创纪录的利润小。

为什么这热浪前所未有的?

的主要原因这热浪是一个“阻塞“天气模式——这一地区大气中的高压停滞在太平洋西北地区。

在中纬度天气系统通常由西向东移动。然而,有时他们摊位和在一个地方呆几天或几周——一个停滞不前的高压系统可以创建一个大气块——也称为“阻塞”。

在夏天,往往会导致高温阻塞高点。这是由于多种因素,包括沉降-温暖的空气下降从更高层次的中心块,稳定大气条件捕获热量在地表附近,从太阳的入射辐射加热在万里无云的天。

2021年的热浪,这些条件导致创建一个由地区的异常高温。这是如下图所示,它显示了一个圆顶温度异常强劲的西横截面沿北在热浪50度。这是经常被描述为一个“热穹顶”在媒体上。

但为什么这阻塞导致这样的暑期高温创纪录?

我们的分析发现,除了“热穹顶”过程中,大量的异常热在这个事件实际上是生成逆风的块,通过“潜在加热”——热释放出水蒸气凝结,天气系统内部在太平洋。

其他研究发现异常干燥的土壤水分在活动期间还帮助增加表面温度。用更少的水分在土壤中,更少的热量进入蒸发和更多的可加热的土地。(这是同样的原因土地变暖更快比大海。)

事件的时机,就在北半球的夏至时太阳日晒是最大,可能也起到一定的作用,但进一步的研究需要量化。

通过抬高夏季平均气温,人为气候变化可能增加了极端气温约1 c。除了这个容易理解气候变化对极端高温热力学的影响,目前正在进行的科学讨论气候变化的动态影响是什么,是否这些阻塞高点的频率或强度可能会改变。

明确的是,气候变化是什么做出了贡献多么极端这个暑期活动是创纪录。

但是,即使考虑到气候变化的影响,这是一个非凡的和罕见的事件。如何罕见这种热浪在当前气候条件仍在科学辩论,最近出版的估计——使用不同的方法不同1 200年来1 100000年。

健康影响

热浪后不久,加拿大不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省和美国华盛顿和俄勒冈州的所有报告死亡人数的增加。

不列颠哥伦比亚省验尸官的服务由于619人死亡极端条件下(pdf)。结合报告数据来自其他省份和国家产生一个初步估计的引起至少868人死亡。

值得注意的是,这种热浪发生经过18个月的全球大流行。社会隔离是一种已知的危险因素与热有关的死亡,并有足够的证据表明,社会孤立流感大流行期间大幅增加,特别是在老年人中。很可能,因此,Covid-19大流行应对准备最高危人群特别容易这酷热。

这种热浪也导致死亡率上升的海洋生物在岩石海岸潮间带。

最热的天的热浪伴随着非常低,午后低潮汐在大部分的赛利希语海(不列颠哥伦比亚省和华盛顿州的内陆水域)。的结合强大的午后太阳辐射和极端气温导致表面温度超过50度在潮间带的黄色和白色阴影显示下面的图片。

调查报告我们的论文发现,极端高温可能杀害了一百万多名贻贝mussel-dominated的100米的蜿蜒的海岸线,和周围10米藤壶在一个100米长的barnacle-dominated潮间带的栖息地。

海洋无脊椎动物死亡的总数几乎肯定是在数十亿美元。

深远的影响

热浪持续的炎热和干燥条件下干燥的森林植被,导致极端的火灾危险和野火活动增加。

活动野火在不列颠哥伦比亚省的数量猛增六6月20日至175年7月3日——其中大部分是由闪电点燃的。

火灾产生的烟雾粒子和水蒸气从森林植被释放到大气中,而在特定的大气条件下,可以产生云被称为pyrocumulonimbus flammagenitus。这种云层能够产生闪电,为更多的火灾提供点火。这些云经常发生在不列颠哥伦比亚省的生产在2021年7月的第一个星期,平均每天超过48新野火的报道。

下面的地图显示烟雾的浓度野火穿越太平洋西北部(左)和(右)后下方的热浪。深红色阴影表示最强烈的烟和红色三角形显示的位置可能野火。

除了这些直接的影响,热浪长期对作物产量的影响,河流和山体滑坡。

热浪已经明显影响农业在不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省,尤其是发生在许多农作物的生长阶段至关重要。我们分析的26个作物,24显示减少相对于2021年预期收益率——许多大的利润相比,正常的年际变化。

年度收益率下降归因于特定事件是困难的,是作物影响条件在许多个月。然而,我们确实看到明显下降采用卫星测量作物绿色在热浪。结合本地报道立即农作物损失,这表明热浪在2021年减产发挥着重要作用。

明显影响冰川、积雪和河流也在活动期间和几个月后。异常温暖的温度和晴空条件下开车快速冰雪融化,导致大幅增加流动在活动期间在许多河流流域。在许多情况下,每日记录高流动,一些破碎的历史记录。

高流动导致洪水警告几个社区和不列颠哥伦比亚省撤离命令。剩下的夏天,流域没有实质性的冰川覆盖有经验的李峰流由于积雪在热浪的损失。流域大冰川附近保持正常的流动,在冰川质量损失为代价的。

除了直接影响人类生活,野火可能导致的风险增加洪水、水土流失和山体滑坡,由于对植被和土壤的影响。事实上,强烈影响地区2021年英属哥伦比亚西南部森林大火,我们发现数以百计的暴雨引发的泥石流是在2021年的夏季和秋季。

这个非凡的热浪的重大影响突出的重要性区域解决他们面临的风险。我们的研究关注司法管辖区的必要性没有经历了破纪录的热事件在最近几十年准备现在,在灾难到来之前就在本地。

和极端的热浪将更频繁地发生在气候变暖,减少温室气体排放迅速给了我们最好的机会减少的风险经历前所未有的热在未来几十年。