1.背景

近日傳來一項驚人的研究結(jié)果，說到2100年華北平原將不適宜人類居住,。國內(nèi)新聞鋪天蓋地,，英國和澳洲等海外媒體也有報導(dǎo)。該項研究成果，發(fā)表于著名的自然子刊,，有模型有數(shù)據(jù),，言之鑿鑿，讓公眾惶惶然,。

2.證偽很難

短期的天氣預(yù)報都不一定準,，用氣候模式預(yù)測或預(yù)估未來50-100年，不靠譜的成分更大,。但是,，要證偽也確實很難。

舉一個例子,，1958年大躍進時代,，產(chǎn)量“放衛(wèi)星”，人民日報報道畝產(chǎn)3萬多斤,，錢學(xué)森先生在中國青年報上估計的潛力是5萬斤（目前小麥高產(chǎn)也就1000斤）,。當時上海植物生理所為了證明產(chǎn)量的潛力，做了作物群體光合作用的實驗和計算,，到60年代中期,，才得出產(chǎn)量的上限：由于資源的限制，產(chǎn)量最終不會隨作物密植而增加,。

類似地,，三峽大壩建成后，長江流域出現(xiàn)大旱,，有人質(zhì)疑是水庫蓄水所致,。但是要證明不是，需要從水汽來源等分析判斷和定量估計,。雖然從氣象學(xué)的角度看,，大范圍的干旱是與大的天氣形勢密切聯(lián)系的，但是歸結(jié)為資源環(huán)境因素的似是而非的東西很多,，不勝枚舉,。

3.事實勝于雄辯

華北平原的小麥產(chǎn)量，從1950年代的100,、200多斤,，到現(xiàn)在的1000多斤，灌溉,、施肥和育種起到重要的作用,。灌溉范圍和強度是非常大的，形成了多處地下漏斗,。太行山前平原,，如石家莊地區(qū),，地下水位從1980年代的10多米,，現(xiàn)在下降到60多米,。山東、河南引黃灌區(qū),，范圍大,，黃河下游曾經(jīng)長時間斷流,。如此大規(guī)模灌溉用水在過去幾十年并未帶來顯著的濕熱。相反,，這些水分的蒸發(fā)（散），吸收了熱能,，應(yīng)該是緩解了氣候暖化,。而它的水汽會隨大氣環(huán)流而飄散，而不是待在原地,。

?

    圖：華北平原的谷物產(chǎn)量增加趨勢
?

?

    圖：華北平原的灌溉面積
?

?

   圖：山東位山灌區(qū)引黃灌溉

4.Hindcast與Forecast

在做氣候模式的時候,，與預(yù)報（Forecast）相對應(yīng)，還有一個向后預(yù)報（回報,，Hindcast）,。就是用歷史預(yù)見未來。你的模型好,，那么就請你對過去60年,，從1960年多數(shù)地區(qū)有氣象記錄以來，華北平原乃至全球的氣候變化的歷史做一個回代檢驗,！看你的模型能不能再現(xiàn)歷史的氣候變化,，看看這么大量的灌溉是否顯著提升了濕球溫度？這樣得出的對未來預(yù)測或預(yù)估的結(jié)果才有說服力,。

5.命運共同體

如果在這樣一種CO₂最高排放情景下,，據(jù)說溫度可以上升7.5度，華北平原已經(jīng)不適合人類居住,，那么其它地區(qū)也好不到哪里去,。有人把升溫2度作為地球生態(tài)系統(tǒng)崩潰的閾值?？梢韵胍?，7.5度的升溫，根本沒有必要用現(xiàn)在的灌溉水平說事,。2100年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式會變化成什么樣,？我們根本不知道，如同80年前不知道現(xiàn)在的情形一樣,。

6.套路：環(huán)境-社會-政策

氣候變化科學(xué)已經(jīng)不是氣候變化本身,。它涉及到社會,、經(jīng)濟、政策甚至國際政治等方方面面,。國外有的氣候變化研究小組,，還特意聘請經(jīng)濟、政策方面的專家,，把氣候本身的物理過程與經(jīng)濟和社會影響結(jié)合起來,，然后可以產(chǎn)生強烈的公眾和政府的關(guān)注，至少可以發(fā)表在高影響因子刊物上,。但是,，僅僅把一個非常不靠譜的情景分析，結(jié)合到重要的經(jīng)濟社會區(qū)域,，它的社會影響并不是正面的,，引起不必要的恐慌。

7.為氣候變化研究擔憂

氣候研究的基本手段是模式,，氣候預(yù)測的唯一方法是模式,。模式雖復(fù)雜，但是遠遠趕不上氣候系統(tǒng)本身的復(fù)雜性,。我的博士導(dǎo)師,，94歲的南京大學(xué)氣候?qū)W家傅抱璞先生，給我說過兩個例子：

（1）黑體溫度的求解(E = KT⁴),，因為輻射E與溫度T的4次方成正比,。解方程，溫度會有4個根,，包括虛根,，但是正確的解只有一個，就是現(xiàn)實的溫度,。這么簡單的模型,，它的求解都會出現(xiàn)錯誤的虛根。

（2）CO2的溫室效應(yīng)增加,，氣溫變暖,，海水蒸發(fā)加大，云量增加并阻擋陽光到達地面,，產(chǎn)生降溫效應(yīng),。同時水汽本身也是溫室氣體。這里既有正反饋又有負反饋,，在氣候模式中,，能夠準確模擬這些交互作用，難度極大,。

我雖然不是做氣候模式研究的,，我認為,，氣候模式能做什么，不能做什么,，是學(xué)界需要深入思考的,。
?

   圖：1970-2015大氣CO2濃度的月平均值變化趨

    圖：水汽和CO2等溫室氣體的吸收光譜

  圖：大氣輻射傳輸與溫室效應(yīng)示意圖

   圖：IPCC第五次評估報告的溫度預(yù)估

  圖：IPCC評估第五次報告，低和高（左右）兩個CO₂排放情景下,，全球

    的溫度（上）和降水（下）對未來預(yù)估 
?

以下轉(zhuǎn)自鳳凰新聞：

原標題：《自然》子刊：2100年華北平原或因極端熱浪變得不再宜居

當?shù)貢r間7月31日,，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的一個研究小組在《自然-通訊》雜志上發(fā)布論文表示，由于氣候變化和灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展,，2070年至2100年,，中國的華北平原可能因為極端熱浪而變得不宜居住，而這樣的熱浪對戶外工作者而言甚至可能帶來生命危險,。

《自然-通訊》于2010年首次發(fā)行,，是《自然》（Nature）雜志的第17本子刊。

中國華北平原面積30萬平方公里,，人口約3-4億，是世界上人口最多的農(nóng)業(yè)地區(qū),。中國科學(xué)院的資料顯示,，目前華北平原四季變化明顯，年均溫度8-15℃,，冬季寒冷干燥,，夏季高溫多雨，常有洪澇,。春季旱情較重,，是典型的灌溉農(nóng)業(yè)地區(qū)。

熱浪因灌溉農(nóng)業(yè)而變強

該研究按照現(xiàn)有的溫室氣體排放水平,，基于高分辨率區(qū)域氣候模型模擬的集合進行預(yù)測,，結(jié)果顯示，氣候變化對大規(guī)模的灌溉農(nóng)業(yè)模式有直接影響,，會使得熱浪的強度更高,。

灌溉農(nóng)業(yè)是在干旱時以大水灌溉的方式保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式。灌溉可以冷卻地表溫度并滋潤地面空氣,，但隨著溫度升高,，灌溉系統(tǒng)將導(dǎo)致高水平的水蒸發(fā)，使得北方平原的空氣非常潮濕,，提高溫度和濕度,，從而提高熱浪的強度。因此,，在溫室氣體排放沒有改變的情況下,，本世紀下半葉,，華北平原可能會遭遇致命熱浪。而當濕球溫度達到35℃時,，人類在無保護的環(huán)境中只能生存6小時,。研究同時表明，大面積的灌溉農(nóng)業(yè)將濕球溫度直接提高了0.5℃,。

濕球溫度（Wet-bulb temperature）是指對空氣進行加濕,，其相對濕度達到100%時所達到的溫度。

除非二氧化碳排放得到有效遏制,，否則華北平原將在2070年至2100年之間達到致命的35度濕球溫度閾值,，戶外工作者可能在極端熱浪襲擊的幾小時內(nèi)死亡。
?
?
?   以下為我國專家詳解席卷全球高溫?zé)崂?/strong>?

8月4日,，中央氣象臺繼續(xù)發(fā)布高溫黃色預(yù)警,，預(yù)計華北中部、重慶北部,、江西東北部,、陜西關(guān)中地區(qū)、吉林東部和南部,、遼寧中北部,、內(nèi)蒙古西部和東部偏南地區(qū)、新疆吐魯番盆地等地的部分地區(qū)最高氣溫可達37～39℃,。這是今年入夏以來,，中央氣象臺連續(xù)22天發(fā)布高溫預(yù)警，東北多地的高溫破了歷史紀錄,。