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2018年,美国麻省理工学院的一个团队在《自然通讯》杂志上扔出一篇论文,直接点名中国华北平原,说到本世纪末,这片地儿可能因为极端热浪变得没法住人了。

华北平原这地方,大家都知道,横跨北京、天津、河北、山东、河南这些省,面积差不多31万平方公里,养活着将近4亿人,还是全球人口最密集的农业区之一。

论文作者是土木与环境工程系的Elfatih Eltahir教授和他的学生Suchul Kang,他们用高分辨率区域气候模型模拟了未来情景,得出的结论挺吓人:如果温室气体排放继续按现在这样搞,2070到2100年间,平原上会频繁出现致命热浪,让户外工作的人根本扛不住。

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核心指标叫湿球温度,英文是wet-bulb temperature,简称TW。它不是简单测空气温度,而是把温度和湿度结合起来的玩意儿。

具体怎么测?拿块湿布裹在温度计球头上,让水蒸发冷却,读出的数就是湿球温度。

为什么这东西重要?因为人体散热靠出汗蒸发,当空气湿度太高,汗蒸不掉,体温就降不下来。

研究里说,湿球温度到35摄氏度,健康人户外最多活6小时,因为核心体温会失控。历史上,全球湿球温度极值很少超31摄氏度,但华北平原因为特殊情况,已经是热点区域了。

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理论依据主要来自气候变化和当地农业实践的互动。华北平原气候本来就极端,冬天干冷,夏天高温多雨,春天还爱闹旱灾。

农民为了保收成,大规模抽地下水灌溉,主要是小麦和玉米这些作物。灌溉确实凉快了地表,提高了土壤湿度,但也让水汽蒸发进空气里,增加了大气湿度。

麻省理工团队用模型算出,灌溉单独就能把湿球温度抬高0.5摄氏度左右。加上市镇化、工业排放的温室气体,温度整体上升,湿度再一掺和,热浪就从难受变成致命了。

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团队用了MIT区域气候模型,简称MRCM,这是基于RegCM3改进的版本,专门加了灌溉模块。模拟分两部分:历史时期1975到2005年,用来验证模型准不准;未来2070到2100年,用RCP4.5和RCP8.5两种排放情景。

RCP8.5是高排放路径,假设不减排,继续烧煤烧油;RCP4.5是中等减排路径。边界条件从CMIP5全球模型里选了三个:CCSM4、ACCESS1.0和MPI-ESM-MR,这些在模拟东亚气候上表现好。

灌溉模拟是每月在灌溉区把根区土壤水分补到田间持水量,基于2005年的历史灌溉数据集。

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结果显示,历史时期,灌溉让平原湿球温度极值升高了0.3摄氏度,在灌溉密集区高达0.5摄氏度。主要是通过增加蒸腾作用,地表能量平衡变了:潜热通量上去,感热通量下来,空气更湿。

未来情景下,RCP8.5里,平原湿球温度极值平均涨3.3到3.4摄氏度,灌溉区更夸张,涨3.9摄氏度。

像潍坊、济宁这些城市,会多次超35摄氏度阈值。RCP4.5下也好不到哪去,涨3摄氏度左右,还是有致命热浪,但次数少点。

团队对比了其他地方,像波斯湾、南亚恒河平原,也热,但华北平原低海拔、非海洋影响,响应更强。

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为什么华北平原特别倒霉?地理位置是关键。

这片平原地势平坦,远离海洋,夏季风带来雨,但不稳。灌溉面积占全球5%,但地下水抽取过度,已经导致水位下降。

研究指出,灌溉不只凉地表,还改变边界层动态,让湿静能增加,热浪强度放大。非线性效应在这里显出来了:气候变化单独涨2.9摄氏度,灌溉加0.5摄氏度,但合起来超3.9摄氏度,因为水汽反馈循环加强了。

团队验证过模型,用CRU数据集、TRMM降水数据比对,准头高,尤其加灌溉后模拟的湿球温度分布跟观测吻合。

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英国《卫报》2018年7月31日就发文,说华北平原作为中国粮仓,一旦热浪频发,会引发粮食短缺和人口迁移。

国内界面新闻8月5日报道,采访专家说别太慌,但承认科学性。联合国气候变化框架公约那边也引用过,呼吁亚洲合作。世界银行同期报告把华北列为气候脆弱区首位。

快进到如今,现在看这个预言,有没有新变化?

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中国减排动作不小,从2015年巴黎协定开始,承诺2030年碳排放达峰,单位GDP二氧化碳排放比2005年降60%到65%。

到2024年,可再生能源装机超煤炭,风电太阳能占比大涨。国际能源署报告说,这些进展能缓解热浪强度。森林蓄积量比2005年增45亿立方米,吸碳能力强。

碳排放曲线已经平坦18个月,强度降12%。农业上,推广滴灌、喷灌这些节水技术,减少地下水抽取,平原部分地区已经在试。像河北,2023年数据,灌溉效率提高20%,水汽蒸发少了。

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2025年夏天,华北多地气温破40摄氏度,湿度高,中暑病例多。研究团队Eltahir在2023年讲座重申,原预测基于2018数据,如果减排跟上,能避开最坏情景。

但高排放路径下,平原南部如安徽交界先遭殃。印度恒河平原类似,人口也4亿,季风变化加剧风险。

美国国家气象局热指数标准佐证:30摄氏度下,湿度50%体感31.1摄氏度,90%湿度体感40.6摄氏度。华北夏天湿度常超70%,热感翻倍。

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长远看,宜居性靠全球努力。中国新贡献承诺,2035年排放从峰值降7到10%。但发达国家排放历史长,得多担责。

气候变化全球性,华北平原是典型案例。

行动起来,减排加技术创新,能扭转局面。别等到热浪真来,再后悔没早点动。