2018年夏天发生了史无前例的极端天气事件，来自日本的洪水，创纪录的热浪在北美,必威官网欧洲和亚洲,森林大火威胁希腊甚至北极部分地区。美国西部必威官网的热和干旱。最终以最糟糕的加州野火。这是气候变化的面貌，，我当时发表了评论。。

这里的一些与气候变化的联系相当直接。其中的一个最简单的关系在所有的大气科学中，都告诉我们，随着温度的升高，大气中的水分以指数形式增加。湿度的增加意味着短时间内降雨量的增加，即更严重的洪水。同样的热力学关系，具有讽刺意味的是，还解释了为什么土壤蒸发的水分随着地面温度的升高而指数增加，支持在许多地区更极端的干旱。夏季热波的频率必威官网和强度增加，甚至适度（例如。由于的行为正面的尾”当你移动钟形曲线的中心时，即使是很小的量。结合极端炎热和干旱，你会变得更加必威官网庞大，蔓延较快的野火。这不是火箭科学。

但是故事还有更多。因为是什么让这些事件如此毁灭性的不仅仅是极端气象事件的性质,但其持久性。当一个低压中心在同一地点停顿并停留数天时，你获得了创纪录的降雨量和前所未有的洪水的积累。事情就是这样飓风哈维去年和佛罗伦萨飓风今年。它也与发生的事情洪水在日本今年夏天早些时候创纪录的夏季降雨我们在宾夕法尼亚州经历了这个夏天。相反地，当高压中心在相同位置失速时，就像在加利福尼亚发生的那样，欧洲，去年夏天，亚洲甚至进入欧洲北极，你得到创纪录的高温，必威官网干旱和野火。

珍妮弗·弗朗西斯等科学家有联系气候变化极端天气事件的增加,特别是在冬季当急流和“极地涡旋比较强壮，精力充沛。北半球急流欠它的存在陡峭的对比在中纬度地区的温度(45围绕n)之间温暖的赤道和寒冷的北极。由于冰川的融化和其他加剧极地变暖的因素，北极变暖的速度比地球上其他地区要快，这种对比正在减少，而喷射流越来越慢。就像一条河流在缓缓倾斜的领土上蜿蜒流入海洋时，往往会展现出宽阔的曲折，也做eastward-migrating摆动的急流(称为罗斯比波)往往在振幅变大时,温度对比度降低。喷射气流的摆动越大，天气就越极端，与表面的高压峰对应，与表面的低压谷对应。射流越慢，这些极端天气在相同地点停留的时间越长，给我们更多持续的极端天气。

别的除了发生在夏天,当两极的温度对比特别弱时。气氛可以表现为波导“，”，捕获波长越短罗斯比波(那些能够适合6到8全波长在北半球的一个完整的电路),一个相对狭窄的纬度范围集中在中纬度地区,防止它们向低纬度和高纬度辐射能量。这允许在该波长范围内通常较弱的干扰通过共振的物理过程而增强，在次大陆尺度上产生非常大的峰谷，即异常极端的地区性天气异常。这种现象被称为准谐振放大或”QRA，(见下图)。

夏天许多最具破坏性的极端天气事件近几十年来一直在与QRA有关,包括2003年欧洲的热浪,必威官网2010年俄罗斯热浪、野火和巴基斯必威官网坦洪水（见下文），2011年德克萨斯/俄克拉荷马州的干旱。最近的例子包括2013年欧洲洪水，2015年的加州大火，2016年的艾伯塔野火，的确，去年夏天我们目睹了前所未有的一系列极端夏季天气事件。

增加的频率随着时间的推移,这些事件是为了配合一个索引的北极放大(在北极变暖的区别和其余的北半球),暗示一个连接(见下图)。

去年，我们（我和包括RealClimate同事Stefan Rahmstorf在内的合作团队）发表了文章一篇文章在自然杂志科学报告 证明同样的北极变暖模式北极放大)减缓急流也确实QRA发作的频率增加。这意味着，在急流已经处于最弱状态的夏季，区域性极端天气持续时间更长。基于气候观测和历史气候的分析模拟,我们的结论是信号“人类对QRA的影响可能来自于“噪音”过去十年半的自然变化。2018夏天，我会说，信号不再是微妙的。它在我们的电视屏幕上实时和报纸头条的形式空前西半球极端洪水的模式,干旱、必威官网热浪和野火。

在一个后续文章刚刚在AAAS杂志上发表科学进步，我们使用最新的气候模型模拟来研究QRA的未来预测。值得注意的是，由于技术原因，在气候模型模拟中不能直接分析QRA行为。大多数气候模型以纬度或更高程度的网格分辨率运行。罗斯比波的物理描述QRA行为面临着激烈的挑战时的气候模型,因为它涉及到的第二个数学导数急流风纬度。当你从网格场中计算数值一阶导数时，误差会急剧增加，而当你计算二阶导数时，误差会更大。我们的计算表明,上述关键术语遭受气候模型平均误差超过300%相对于观察。相比之下，模型的平均误差小于百分之一时纬向平均温度,仍然只有30%的纬度的导数时的温度。betway体育手机版

最后的数量因为QRA事件尤为相关已经被证明根据低层大气中温度的纬向变化有明确的特征。通过完善的气象关系称为热的风，射流风的大小实际上在很大程度上取决于低层大气中该量的平均值。正如我们在上面看到的，该量被模型很好地捕获（很大一部分原因是温度随纬度的变化以及它对温室气体浓度增加的响应取决于被很好地理解和由气候模型良好表示的物理）。

这些发现，顺便说一下，具有更广泛的含义。首先，用于评估当前极端天气事件可归因于气候变化的程度的基于气候模型的研究可能低估了气候变化的影响。一个基于模型的研究为例建议今年夏天，气候变化使欧洲出现极端热浪的可能性增加了一倍。必威官网正如我当时的评论，这个估计可能太低了，因为它不能解释我们碰巧知道的作用，在这种情况下,QRA在那次事件中扮演的角色。同样地，用于预测极端天气行为未来变化的气候模型可能低估了未来气候变化可能对持续性夏季极端天气的发生率的影响，就像我们在过去夏天目睹的那些极端天气。

那么我们的研究对未来不得不说吗?betway体育手机版我们发现QRA事件的发生率可能会继续增长以同样的速度在最近几十年里如果我们继续简单地添加到大气中的二氧化碳。但有一个陷阱：用于制定未来气候预测的未来排放情景还必须考虑除温室气体之外的因素。历史上，例如，使用旧煤技术早于《清洁空气行动产生二氧化硫气体会逃逸到大气中,它与其他大气成分发生反应,形成所谓的气溶胶。

这些气溶胶导致酸雨和其他环境问题在美国在上世纪70年代工厂被要求安装之前洗涤器在二氧化硫离开工厂烟囱之前除去它。这些气溶胶也反映入射的太阳光,所以表面冷却效应在工业中纬度地区生产。一些国家，像中国一样，仍在从事老年人的工作，dirtier-form煤的燃烧。如果我们继续照常燃烧化石燃料，但像中国这样的国家正在向更现代化的方向转变清洁工燃煤以避免空气污染问题，我们可能会看到一个大幅下降,气溶胶在接下来的半个世纪。政府间气候变化专门委员会RCP 8.5基本上，A一切照常到本世纪末，二氧化碳浓度将比工业化前的水平（百万分之280）增加两倍以上，并导致地球变暖的4-5摄氏度（7-9F）。

因此，预计未来几十年中冷却气溶胶的消失会在夏季中纬度地区产生特别大量的变暖（那时候阳光最多，而且,因此，反射回太空的阳光最多）。在各个IPCC气候模型中，中纬度地区的平均气温比北极地区要高，换句话说，北极放大的对立面。北极去扩增（见下图）。气溶胶后在本世纪晚些时候再次消失温室效应占主导地位,我们再次看到QRA事件的增加。

所以，有没有希望避免像2018年夏天这样的未来夏天？可能不会。但在我们迅速远离化石燃料并将温室气体浓度稳定在每百万450份以下的情况下，给我们大约50%的机会避免2C/3.6F行星变暖RCP 2.6”IPCC场景）我们发现QRA事件的频率在当前水平保持大致恒定。

虽然我们可能会不得不面对更多的夏天2018在未来,我们可能会阻止持续的极端夏季天气进一步增加。换句话说,当谈到危险和破坏性的极端夏季天气时，未来仍然掌握在我们手中。这只是我们的意志力从化石燃料快速过渡到可再生能源。