2021年北半球的夏天,，新型冠狀病毒造成的大流行疫情還籠罩全球,，太平洋彼岸的熱浪才剛剛消退,，歐洲又傳來(lái)了洪災(zāi)的消息,，造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失,。國(guó)內(nèi)也并不風(fēng)平浪靜——7月20日,，鄭州特大暴雨,，中央氣象臺(tái)公布的24小時(shí)雨量達(dá)到了622.7毫米,，16時(shí)-17時(shí)最大降雨量達(dá)201.9毫米，突破中國(guó)大陸小時(shí)降雨量歷史極值，造成嚴(yán)重的城市內(nèi)澇,。面對(duì)罕見(jiàn)的災(zāi)害，相信全世界的人都不禁要問(wèn),，我們的氣候怎么了,？

摸著石頭過(guò)河?

關(guān)于改革開(kāi)放，中國(guó)人經(jīng)常會(huì)形象地稱(chēng)之為“摸著石頭過(guò)河”,。這是一種可貴的科學(xué)的工作方法,，是從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、再用于指導(dǎo)實(shí)踐的一個(gè)辯證過(guò)程——我們的氣候和水文科學(xué)也是如此,。對(duì)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)的理解,，是我們開(kāi)展現(xiàn)在的研究、指導(dǎo)未來(lái)管理的基礎(chǔ),。

因此,，氣候和水文科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，很大程度上離不開(kāi)對(duì)過(guò)去的觀測(cè),。完備的,、長(zhǎng)期的氣象和水文資料，是氣候和水文科學(xué)進(jìn)步的不可或缺的生產(chǎn)資料,。然而在這一點(diǎn)上,，由于歷史原因,，中國(guó)的科學(xué)家實(shí)際上面臨著現(xiàn)實(shí)的劣勢(shì)。以降雨為例,，中國(guó)最早的完整長(zhǎng)序列資料大約可以追溯至1870年（北京）,，而全國(guó)的一定規(guī)模的氣象記錄只能追溯至上世紀(jì)50年代，作為對(duì)比,，英國(guó)的降雨資料最早甚至可以追溯至1767年（牛津）,。

百年一遇、千年一遇?

在氣候和水文領(lǐng)域,，我們經(jīng)?？梢钥吹健鞍倌暌挥觥薄ⅰ扒暌挥觥钡鹊日f(shuō)法,。很多人把這些說(shuō)法理解成為每一百年就要發(fā)生一次,、每一千年就要發(fā)生一次某某事件。然而實(shí)際上,，這里說(shuō)的是事件的重現(xiàn)期,，是一種概率。重現(xiàn)期100年或者1000年的事件,，指一年中大約有1/100或者1/1000的可能發(fā)生這一事件,。例如，千年一遇的高溫天氣,，指的是每年有1/1000的概率發(fā)生這種高溫事件,。

這種概率是怎么計(jì)算出來(lái)的？這就是我們說(shuō)的“摸著石頭過(guò)河”,。歷史上的統(tǒng)計(jì)資料,，可以讓我們估算出某一事件每年有多少發(fā)生的概率。我們還是以降水為例,，某一強(qiáng)度降雨發(fā)生的概率,，可以根據(jù)過(guò)去長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)記錄中該強(qiáng)度降雨發(fā)生的次數(shù)估算出來(lái)。

這看起來(lái)似乎很容易,，但有一個(gè)難為科學(xué)家的地方——那就是重現(xiàn)期超過(guò)了資料期限的事件,，應(yīng)該如何估算其概率？這就要用到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的一種叫做“外推”的方法,，即通過(guò)已知的信息和規(guī)律,，推導(dǎo)到未知的領(lǐng)域。這種推算的準(zhǔn)確度,，很大程度取決于方法的準(zhǔn)確性和樣本資料的代表性,，而具體的方法現(xiàn)在依然是科學(xué)界不斷探索的方向。

1.5度到2.0度?

地球在從太陽(yáng)光照中獲取巨大能量的同時(shí),，地表將能量反射回太空,。大氣層的存在就像一個(gè)大毛毯,，阻擋了熱量的快速散發(fā)，從而保證地球處在一個(gè)適宜的溫度,。但是工業(yè)化革命以來(lái),，隨著全球煤炭、石油等化石能源不斷消耗,，人類(lèi)生產(chǎn)生活不斷制造和排放溫室氣體,，包括二氧化碳,、甲烷等,。更多的溫室氣體會(huì)阻擋更多的熱量散發(fā)，從而使得地球表面的溫度升高,。

氣候變暖給地球系統(tǒng)帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響,，可以引發(fā)糧食安全、水資源短缺,、貧困,、洪災(zāi)、干旱,、物種滅絕,、公共健康、暴力沖突等等諸多問(wèn)題,。因此,，2016年生效的《巴黎氣候公約》制定了至本世紀(jì)末，控制全球升溫不超過(guò)2攝氏度,、力爭(zhēng)不超過(guò)1.5度的全球目標(biāo),。1.5度和2度之間僅相差0.5度，但后者的影響卻要大得多,，例如有文獻(xiàn)報(bào)道,，2度升溫帶來(lái)的極端熱浪影響會(huì)高出1.5度的2.6倍。

2018年10月,，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)布《全球升溫 1.5oC 特別報(bào)告》指出,，到本世紀(jì)末，全球升溫幅度必須控制在1.5攝氏度以?xún)?nèi),，否則2030年后全球?qū)?huì)迎來(lái)毀滅性的極端氣候,，給人類(lèi)社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)沉重打擊。然而,，盡管疫情帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)大封鎖,，2020年全球碳排放有所降低，但大氣中的二氧化碳濃度還在上升,，全球地表平均氣溫較1850-1990年已經(jīng)高出1.2（±0.1）攝氏度——我們距離1.5度的目標(biāo)僅剩0.2度,！

摸著昨天的石頭過(guò)今天的河?

地球變暖和我們前面說(shuō)的極端天氣有什么關(guān)系,？這需要從兩個(gè)方面來(lái)分析。一方面,，全球變暖導(dǎo)致地球大氣系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增加,，空氣升溫可以保持更多的水汽，更加容易極端強(qiáng)降雨等災(zāi)害事件,；另一方面,，氣候變暖引發(fā)地球大氣圈、水圈等層面的狀態(tài)變化,，帶來(lái)更大的不確定性——我們摸過(guò)的“石頭”已經(jīng)不一定還是今天的“石頭”,。

前文說(shuō)過(guò)，我們的氣象和水文科學(xué)依賴(lài)過(guò)去的觀測(cè)記錄,，我們的科學(xué)家所做的推算,，一個(gè)重要的前提假設(shè)就是這些系統(tǒng)存在一個(gè)穩(wěn)定的波動(dòng)范圍。全球變暖帶來(lái)的地球系統(tǒng)變化,，再加上全球人口增長(zhǎng),、土地利用方式的快速變化，正在打破這種穩(wěn)定性（stationarity）,。我們從過(guò)去經(jīng)驗(yàn)中建立起來(lái)的認(rèn)知體系,，可能已經(jīng)并不能完美應(yīng)對(duì)今天的情形。換句話(huà)說(shuō),，我們摸過(guò)的昨天的石頭,，已經(jīng)不一定能幫助我們渡過(guò)今天的這條河。

我們需要做什么?

面對(duì)氣候變化背景下更高的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),，面對(duì)這條“新河”,，我們需要做的很多，但是簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以理解為需要增強(qiáng)我們整個(gè)社會(huì)的“韌性”,，從而在面對(duì)自然災(zāi)害對(duì)社會(huì)系統(tǒng)造成擾動(dòng)時(shí),，更好、更快得恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài),。

在洪水風(fēng)險(xiǎn)管理中,，風(fēng)險(xiǎn)等于洪災(zāi)發(fā)生的可能性乘以洪災(zāi)造成的損失。從這個(gè)角度,，我們不難看出,，降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，一方面要依靠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),，例如防洪設(shè)施,、排水設(shè)施、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施等等,，從而減少災(zāi)害發(fā)生的可能性,；另一方面要依靠社會(huì)管理的體制能力建設(shè),，包括預(yù)測(cè)預(yù)警、工程調(diào)度,、搶險(xiǎn)救災(zāi),、資產(chǎn)管理等等，從而減少災(zāi)害造成的損失,。而要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)層面的目標(biāo),，都需要依靠我們?cè)鷮?shí)的知識(shí)體系，也就是我們的基礎(chǔ)研究以及信息管理,。

作為普通人的我們可以做什么?

很多人似乎覺(jué)得前面說(shuō)的這些和我們普通人的生活離得很遠(yuǎn),，然而實(shí)際上并不是。在降低自身面臨的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)方面,，雖然個(gè)人在減少自然災(zāi)害發(fā)生方面能做的可能很少,，但是我們可以從減輕災(zāi)害造成的損失做起,，例如關(guān)注氣象災(zāi)害預(yù)警信息,、購(gòu)買(mǎi)自然災(zāi)害保險(xiǎn)、掌握災(zāi)害發(fā)生時(shí)的自救知識(shí),、應(yīng)對(duì)災(zāi)情時(shí)互相幫助等等,，這些實(shí)際上都是在增加個(gè)人和家庭的“韌性”。

在應(yīng)對(duì)氣候變化方面,，一些國(guó)家層面的能源政策,、去碳措施固然很重要，我們每個(gè)人貢獻(xiàn)的力量也可以聚沙成塔,，不容小覷,。我們每個(gè)人的每個(gè)行為都會(huì)產(chǎn)生碳排放，也就是我們說(shuō)的“碳足跡”,。雖然要求每人不產(chǎn)生“碳足跡”完全不現(xiàn)實(shí),，但是減少個(gè)人的碳排放還是非常容易的，我們可以從一些小事做起,，例如少使用一次性物品,、少買(mǎi)一件衣服、少開(kāi)一次車(chē),、少坐一次飛機(jī),、少吃一頓肉、少喝一杯咖啡等等,。2020年9月,，中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上莊重地承諾，要在2030年前達(dá)到碳排放峰值,，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和,，但目前我們的能源結(jié)構(gòu)中化石能源依然占據(jù)主要地位,，是全球最大的碳排放國(guó)，需要我們每個(gè)人共同努力減排,。

人不能兩次踏進(jìn)同一條河流

赫拉克利特（Heraclitus）,，古希臘哲學(xué)家

古希臘哲學(xué)家赫拉克利特（Heraclitus）說(shuō)：“人不能兩次踏進(jìn)同一條河流?！笔堑?，氣候變暖背景下，我們賴(lài)以生存的地球環(huán)境已經(jīng)不再是過(guò)去的那條河,，我們?nèi)艘脖仨氉鞒龈淖?，去適應(yīng)這些變化，才能確保還能順利渡過(guò)這條新的河,。