近年来,全球范围内极端热浪事件频发,造成了严重的经济损失和人类生命威胁。炎热的气温、高温持续时长的增加,以及热浪发生频率的提升,无疑与全球气候变暖密切相关。科学界为了解极端气候事件背后的成因,尤其是人类活动引发的气候变化对热浪发生的影响,逐步发展出了极端事件归因科学(Extreme Event Attribution,简称EEA)。最新研究以系统性方法对2000年至2023年期间全球报告的213次热浪事件进行统一归因分析,揭示了碳排放巨头在推动这些极端事件发生中的核心作用。极端事件归因的研究核心在于量化气候变化使某一特定极端事件更可能、更强烈的程度。传统归因研究通常侧重于单一事件,而最新的系统性分析则在极大程度上扩展了事件涵盖面,不仅覆盖更多时空范围,也进一步深入了事件背后责任归属的探讨。
国际灾害数据库EM-DAT记录了超过200个热浪事件,涉及63个国家,这些热浪都是因带来重大损失或造成紧急状态而被汇编纳入。利用气象再分析数据(如ERA5)、地面观测数据(如伯克利地球温度记录)以及气候模式输出,研究人员建立了一套基于极值统计理论的数学模型,评估气温极值与全球平均表面温度的关系,从而推断每次热浪事件在现今气候条件下的发生概率与强度,及其在无人为气候影响的"前工业时期"条件下的对比。研究结果显示,自工业革命以来,随着全球变暖的加剧,热浪事件的强度和发生概率均有显著增加。具体而言,2000年至2009年间,热浪事件发生的概率较前工业时期增加了约20倍;2010年至2019年间,这一概率提升至约200倍。更震撼的发现是,大约四分之一的热浪事件若无气候变化的推动,几乎不可能发生。热浪强度方面,平均温度增加介于0.3摄氏度至2.9摄氏度之间,且近年来这一增幅持续上升。
探究热浪背后的碳排放责任,是本研究的另一重要突破点。研究选用了全球180大碳排放企业,涵盖国有企业、投资公司以及国家级生产商,包括埃克森美孚、沙特阿美、壳牌等知名企业。通过对这些"碳巨头"的从源头到供应链全链条交付的二氧化碳和甲烷排放数据,利用先进的地球系统模型OSCAR模拟温室效应气体对全球平均温度的贡献,从而实现对碳巨头对全球变暖、乃至对单个极端热浪事件的责任量化。研究认为,180家碳巨头在1850年至今累计贡献了约57%的累计人为CO2排放,这一比例在仅计算化石燃料和水泥生产的CO2排放时甚至高达75%。14家排放最为集中的顶级碳企贡献了累计温室气体排放的30%,而其他166家碳企的贡献合计为27%。企业的排放地理分布也颇为集中,美国和中国各拥有33家碳巨头企业,占全球累计排放的比例分别约为10%和12%。
在对热浪贡献的定量评估中,碳巨头的排放对热浪的影响同其累积贡献量正相关。研究发现,自工业化前以来,碳巨头排放共推动了全球变暖约0.67摄氏度,其中顶级14家企业贡献了约0.33摄氏度。这意味着碳巨头的活动大约对全球1.3摄氏度的变暖贡献了一半。进一步细分对热浪事件的影响,碳巨头排放对热浪的升温贡献范围在0至0.18摄氏度不等。2000至2023年三个十年间,碳巨头排放对热浪强度的贡献持续上升,14家顶级碳企对2000-2009年间热浪强度的推动约为0.44摄氏度,2010-2019年升至0.47摄氏度。另外,较小碳企累计贡献虽较低,但合计影响不容小觑。
在概率层面,这些排放使得多次极端热浪事件的发生概率成倍增加,甚至达到"事件在无人为气候变化条件下几乎不可能发生"的水平。研究数据显示,前苏联排放使53次热浪几乎成为可能,而规模最小的碳企(如Elgaugol)也促进了16次热浪事件的发生,彰显所有碳排放源均不可忽视。研究团队采用了包括统计极值理论、非线性格兰杰因果分析以及多源数据融合的严谨方法,对事件定义、空间区域界定、气象数据处理进行了标准化,极大提升了归因分析的科学性与系统性。同时,研究也面对数据本身存在地区报告不均、排放统计不完整等挑战,尤其非洲及拉美地区热浪事件相对少见,预示着全球热浪归因研究在数据覆盖和质量上的提升空间。未来改进的方向包括增加气溶胶排放对区域气候的影响分析,拓展至其他极端事件如干旱、洪涝、火灾等的系统归因,进一步结合社会经济损失和健康影响数据,实现物理现象与人类影响的多维度责任认定。归因科学的进步不仅丰富了气候变化机制研究,更为气候政策制定、企业气候责任审计及气候诉讼提供了坚实科学支持。
来自科学界的确凿证据可促使碳排放巨头正视其在气候危机中的角色和责任,推动绿色转型与公平赔偿。鉴于碳排放对极端热浪的明显贡献,全球社会亟需采取更科学精准的减排策略及风险管理措施,强化碳企透明度与问责制,促进气候正义与可持续发展。唯有通过系统性科学研判与多方协作,方能有效缓解极端热浪所带来的风险,实现人类社会与自然环境的共生共赢。 。
