极端天气在地球上并不常见。猛烈的风暴、炽热的热浪和刺骨的寒流展示了气候在最恶劣情况下的表现。然而，随着地球气候的快速变暖，主要由于化石燃料的燃烧，可能出现的天气条件，包括极端天气，正在发生变化。
科学家将“气候”定义为在一段时间内观察到的天气事件的分布，例如温度变化范围、降水总量或日照时数。基于此，他们构建了统计度量，如平均（或正常）温度。天气在不同时间尺度上变化——从几秒到几十年——因此，分析气候的时间越长，这些分析就越能准确捕捉到大气结构的无限可能性。
通常，气象学家和气候科学家使用30年的周期来代表气候，并每十年更新一次。最近的气候期是1991-2020年。每个连续30年气候周期之间的差异是真实的气候变化记录。
当气候本身迅速变化时，这种思考气候的方式显得不足。在过去的30年里，全球平均气温每十年上升约0.2°C，这意味着1991年的全球气候比2020年低约0.6°C（考虑到其他年度的波动），甚至比现在还要低。
气候建模者的移动目标
如果气候是一系列可能的天气事件，那么这种快速变化有两个含义。首先，这意味着组成30年气候期的部分天气事件分布发生在一个截然不同的全球气候背景中：例如，由于北极变暖速度比全球平均速度快近四倍，上世纪90年代欧洲西北部的北风比本世纪20年代的北风冷得多。三十年前的统计数据已无法代表今天的可能性。
其次，快速变化的气候意味着我们不一定会经历现代大气和海洋变暖可能引发的极端情况。在气候稳定的情况下，科学家将有几十年的时间让大气进入各种形态，并引发极端事件，如热浪、洪水或干旱。然后，我们可以利用这些观测来建立对气候能力的理解。然而，在我们快速变化的气候中，我们实际上只有几年的时间——不足以体验气候所提供的一切。
极端天气事件需要气象学家所称的“完美风暴”。例如，英国的极端高温通常需要来自非洲的气团向北移动，加上晴朗的天空、干燥的土壤和稳定的大气，以防止雷暴的形成，而雷暴往往会散发热量。
从本质上讲，这种“完美”的条件是不可能的，许多年过去了，它们都不会发生——而气候却在不断变化。仅基于对观测结果的理解，如果合适的天气条件同时出现，这可能会让我们对气候现在的变化准备不足。
最近令人震惊的例子包括2021年北美西北太平洋地区的极端热浪，当时的温度比加拿大之前的最高记录高出4.6°C。另一个是2022年夏季英国气温达到40°C，比三年前创下的英国最高气温记录高出1.6°C。这就是为什么固定数量的全球变暖的真正影响在几十年后才会显现出来的部分原因，但当然——由于气候正在迅速变化——我们不能再使用这种方法了。
玩火
为了更好地理解这些极端情况，科学家们可以使用集合：对同一天气或气候模型进行多次运行，每次运行略有不同，以显示一系列合理的结果。集合通常用于天气预报，但也可用于评估可能发生的极端事件，即使它们当时实际上没有发生。
在2022年7月热浪到来之前，40°C首次出现在英国的整体天气预报中，它揭示了当前气候下可能出现的极端天气。即使它没有实现，它在模型中的出现也表明，以前不可想象的事情现在是可能的。在这一事件中，几个自然发生的大气因素与背景气候变暖相结合，产生了当年7月19日创纪录的高温。
1900年至2023年，英国每年观测到的最高温度
在2022年夏季晚些时候，在第一次出现40°C之后，英国的一些综合天气预报显示，连续多天气温可能达到40°C。这将对英国的公共卫生和基础设施构成前所未有的威胁。与上个月不同的是，这一事件并没有发生，而且很快就被遗忘了——但它本不应该被遗忘。
目前还不确定这些模型模拟是否正确地反映了产生极端热的过程。即便如此，我们也必须注意这些警告信号。
尽管地球温度创历史新高，但到目前为止，英国2024年的夏天相对凉爽。过去两年的全球气温远高于以往任何时候，因此潜在的极端天气可能会与我们迄今所经历的情况发生更大的变化。
就像2022年8月的情况一样，我们现在已经成功了——但下次我们可能不会那么幸运了。
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