若世纪灾难重演,人类能否拯救自己?

若世纪灾难重演,人类能否拯救自己?
2018年11月02日 09:44 新浪科技综合
图片来源:pixabay图片来源:pixabay

  来源:环球科学ScientificAmerican

  1875-1878三年间,亚洲、巴西和非洲同时发生的多年干旱,史称“大干旱”。干旱导致农作物大面积歉收,引发了全球饥荒,死亡人数超过5000万人,并造成了长期的社会后果。如今,它有可能再次出现。人类在一百多年后是否有完美策略应对?

  整个19世纪后期,亚洲许多区域遭受了一系列的饥荒事件,造成的死亡人数放在今日是无法想象的。该情况在1876-1878年之间尤为严重,成为了过去150年影响范围最广的大饥荒。全球性的饥荒给人口数量带来了沉重打击,南亚、东亚、巴西和非洲都出现了人口锐减,总数可能超过了5000万。这些饥荒的出现与各地大范围干旱紧密相连,印度、中国、埃及、南非、巴西和哥伦比亚等农业大国都在数年连续遭受干旱侵袭。据历史文献记载,因饥荒造成的人口下降数量主要集中在印度、中国、巴西,占到了世界总人口的3%。

  但人类似乎轻易将这次5000万人丧生的事件遗忘了。这一事件甚至没有出现在维基百科的页面上。回过头去看,这场干旱似乎是由一系列未曾有过的气候事件共同引发的。即便如此罕见,还是无法保证这样的气候现象不会再次出现。

  大干旱导致饥荒

  历史上也曾对19世纪70年代的大干旱年代进行过分析,试图探究其原因。在1877-1878年发表在Nature杂志上的一系列研究指出,印度地区的干旱可能是由于太阳黑子活动减弱造成的,该理论在之后在学界也遭受到了质疑;现代一些研究也对特定区域进行了分析,比如2010年的一篇文章展示出1877年前后,中国北方的干旱状态以及农作物产量,并认定这是300年内黄河流域遭受的最严重干旱侵袭;南美洲的巴西区域同样于该时间段展现出干旱状态,同时东南区域遭受了超强降雨和洪涝。

1876-1878年全球干旱区域分析。图片来源文献。1876-1878年全球干旱区域分析。图片来源文献。

  在印度,这一事件被人们称作“大饥荒”。当时的印度被大英帝国控制着,英国的殖民政策加剧了干旱带来的危害。干旱期间,英国人依然出口印度的粮食来赚取利润,给当地人留下的食物少的可怜。

  加州大学河滨分校的迈克•戴维斯(Mike Davis)在2001年出版的《维多利亚晚期大屠杀》(Late Victorian Holocaust)一书中描述了这场饥荒,他估计有5000万人死于其中。与历史上其他死亡事件的人数统计一样,这个数字不一定确切。专业数据资源库Our World in Data针对这次饥荒死亡人数的统计数据是1900万。无论如何,可以确定这场饥荒造成了数千万人的死亡,死亡人数不亚于1918年的流感大流行和世界大战,甚至是13世纪的黑死病。

  华盛顿州立大学的迪普蒂•辛格(Deepti Singh)说:“这是人类历史上最严重的人道主义灾难之一。”辛格和她的同事,包括戴维斯,重新对这次干旱进行了详细的调查,建立了气候模型对当时的气候进行模拟。他们的研究展示了不同地区干旱的严重程度和特征,并且分析了驱动“大干旱”持续多年的潜在机制。

  极端气候导致干旱

  他们的第一步工作是收集当时的天气数据,但那时候还不存在天气预报。幸运的是,大英帝国统治印度期间建立了一个雨量计网络。在中国等其他地区,该研究小组则通过分析树木的年轮来估计当时的降雨量。“我们发现这是亚洲800年来最严重的干旱”,辛格说。南美洲和非洲的数据不足以得出类似的结论,但在中国北方,那次干旱是过去300年来最严重的一次。

  这次干旱由多个因素共同作用。最明显的因素是1877- 1878年强烈的的厄尔尼诺现象。在厄尔尼诺现象期间,太平洋上布满了温暖的海水,海水将热量释放到空气中。这影响了世界各地的天气,给一些地方带来了风暴,给另一些地方带来了干旱。

 1877年全球海水温度分析,秘鲁区域海水温度急剧上升(红色),极端的厄尔尼诺现象。图片来源文献。 1877年全球海水温度分析,秘鲁区域海水温度急剧上升(红色),极端的厄尔尼诺现象。图片来源文献。

  厄尔尼诺现象(El Niño Phenomenon)又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2~7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨。

  1877-78年的厄尔尼诺现象非常强烈,这是上世纪80年代以来就已明晰的事情。“现在我们有了更多的数据”,辛格说,“可以确定这是19世纪50年代以来最强烈的厄尔尼诺现象。” 海水表面温度连续16个月保持高位。这使得它比1997-98年和2015-16年的厄尔尼诺要严重得多。

  气候因素相互影响

  但这并不是全部的原因。在1877年,另一个气候现象,印度洋偶极子(IOD)也很活跃,这意味着西印度洋比东印度洋温暖,这通常会削弱印度的季风。IOD事件是指发生在印度洋的一种特殊的海气相互作用现象。IOD指数一般定义为热带西印度洋和赤道东南印度洋的平均海表温度之差。IOD活跃的典型特征是:印度洋东南侧近赤道的海面温度(SST)降低,而印度洋西侧近赤道的SST偏高。在这种情况下,对流活动在印度洋西侧异常活跃,在东侧则相对萎靡,导致非洲东部出现大规模降水,而印度尼西亚一带却出现干旱,甚至引发森林大火。

历史上活跃IOD和厄尔尼诺同时出现的年份,气候反常事件非常多(黑色小点)历史上活跃IOD和厄尔尼诺同时出现的年份,气候反常事件非常多(黑色小点)

  “这是有记录以来最强的印度洋偶极子”,辛格说。另外,1877年到1879年之间,大西洋也异常温暖。“随着厄尔尼诺现象出现,它达到了有记录以来的最高温度。”辛格说。为了确定哪些因素起主要作用,研究小组分别建立了基于全球海面温度和仅仅基于太平洋海面温度的气候模型,模拟了厄尔尼诺现象。他们发现只有考虑全球海面的模型才能解释干旱现象,这说明上述的三个气候循环都参与了干旱的形成。

  “能够对这么久远的事件进行如此详细的研究是非常不寻常的。”科罗拉多州国家大气研究中心的气候学家Isla Simpson说, “在现有的观测数据的基础上,他们确实已经尽了最大努力。”

  以史为鉴

  “大干旱”发生在温室气体导致全球变暖之前。“这也是它值得关注的原因。”辛格说。如果发生过一次,它就有可能再次发生,而我们不知道会是什么时候。此外,如果气候变化真的再次导致干旱,预计将会更加严重。

  好消息是,现代农作物有着更强的抗旱能力,加上广泛开展的全球贸易,当今世界抵御干旱的能力大大增强了。丹麦罗斯基勒德大学的奥利维尔•鲁宾说:“如果现在发生这样的干旱,可能会出现普遍的饥饿和贫困,但一场致命的大饥荒还是有可能避免的。我们现在看到的饥荒通常发生在容易发生冲突的地区,比如南苏丹和索马里,那里的政府机构涣散无能,航空公司也难以进入进行救济。”

  华盛顿特区国际粮食政策研究所的Paul Dorosh说,在严重干旱期间,可以通过贸易调整供求关系来缓解当地粮食短缺的问题。但是,食品价格肯定会上涨,因此安全网络变得至关重要。赤贫的穷人无法负担更高价格的食物,因此他们需要救济。自本世纪初以来,埃塞俄比亚一直有这样的安全网络,因此上世纪70年代和80年代的饥荒没有重新出现。如果管理得当,即使是巨大的食物短缺也不会导致饥荒。Dorosh说。“没有理由闹饥荒。”

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