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。最终导致了有记录以来加州最严重的野火。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。其中一个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。湿度的增加意味着潜在的大量的降雨在很短的时间,即。更严重的洪水。相同的热力学关系,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，有利于许多地区发生更极端的干旱。夏季热波的频率必威官网和强度增加，甚至适度（例如。由于的行为积极的“尾”时的钟形曲线转变曲线即使少量的中心。结合极端炎热和干旱，你会变得更加必威官网庞大，faster-spreading野火。这不是火箭科学。

但是故事还有更多。因为使这些事件如此具有毁灭性的不仅仅是气象事件的极端性质，还有它们的持续性。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。这是发生了什么事飓风哈维去年和佛罗伦萨飓风今年。这也是日本洪水今年夏天早些时候,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,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“极地涡旋相对较强,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，减少和对比喷射流越来越慢.旅行就像一条河在轻轻倾斜的地区往往表现出广泛的蜿蜒蜿蜒向大海,当温度对比度降低时，射流中向东移动的摆动（称为Rossby波）的振幅也趋于增大。在射流摆动越大更极端的天气,与相对应的峰值高压表面和表面的低谷低压。急流,越慢这些极端天气在相同地点停留的时间越长，给我们带来更持久的极端天气。

除了夏天，还有其他的事情发生，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,阻止他们辐射能量低,高纬度地区。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。异常极端地区天气异常。这种现象被称为准谐振放大或”QRA，(见下图)。

近几十年来许多最具破坏性的极端夏季天气事件都与QRA有关，包括2003年欧洲热浪，必威官网2010年俄罗斯的热浪和野火和巴基必威官网斯坦洪水(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年加州野火,2016年的阿尔伯塔省森林大火,的确,前所未有的一系列极端的夏天天气事件我们见证了过去的这个夏天。

随着时间的推移，这些事件的频率增加与北极的放大指数（北极和北半球其他地区变暖之间的差异）相一致，表示连接（参见下面的图）。

去年我们(我和一个团队合作者包括RealClimate同事Stefan Rahmstorf)出版文章在自然杂志科学报告 证明同样的北极变暖模式北极的放大效应”减慢射流速度的确也增加了QRA发作的频率。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。基于对气候观测和历史气候模拟的分析，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，那个信号不再微妙了。它在我们的电视屏幕和报纸头条上以史无前例的遍布半球的极端洪水的形式实时播放，干旱、必威官网热浪和野火。

在一个后续文章只是发表在美国科学促进会》杂志上科学进步，我们使用最新的气候模型模拟来研究QRA的未来预测。重要的是要注意,不能直接分析QRA行为在一个气候模型模拟技术原因。大多数气候模型在网格纬度以上学位的决议。描述Rossby波QRA行为的物理学在气候模型方面面临严峻的挑战，因为它涉及射流风相对于纬度的第二数学导数。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，上述临界项与观测值相比平均气候模型误差大于300％。相比之下，对于纬向温度平均值，模型的平均误差小于1%，而对于温度的纬向导数，模型的平均误差仅为30%左右。betway体育手机版

最后一个数量特别重要，因为QRA事件已经被证明有一个定义良好的签名的纬度的低层大气温度的变化。通过建立良好的气象关系，称为热风，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。正如我们以上所见,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）。

这些研究结果,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。例如，一个基于模型的研究建议气候变化只是翻了一倍的可能性今年夏天欧洲极端热浪。必威官网就像我当时的评论，估计可能太低了,它不占我们碰巧知道这个角色,在这种情况下，QRA在那次事件中扮演的角色。同样的,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有什么意义呢？betway体育手机版我们发现，如果我们继续简单地向大气中添加二氧化碳，那么QRA事件的发生率很可能以近几十年来相同的速度继续增加。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。从历史上看,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，煤燃烧的较脏的形式。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烧煤,以避免空气污染问题,在未来半个世纪，我们可能会看到气溶胶的大幅下降。政府间气候变化专门委员会RCP 8.5”基本上，A一切照旧”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，冷却气溶胶的投影消失在未来几十年中产生一个特别大量的变暖在中纬度地区夏季(当最开始进来的阳光,而且,因此，反射回太空的阳光最多）。平均在各种政府间气候变化专门委员会气候模型有更比北极变暖的中纬度地区,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？大概不会。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。

尽管我们将来可能还要应对更多的夏天，比如2018年，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，未来仍然是在我们的手中时危险和有害的夏季极端天气。从化石燃料迅速过渡到可再生能源只是我们的意志力问题。