2021年夏季，一股惊人的热浪席卷了北美西部，从不列颠哥伦比亚省到华盛顿、俄勒冈州，再到其他气候普遍温和的内陆地区。多地气温创下数十度记录，山火爆发，至少1400人死亡。科学家们将这一事件主要归咎于人类驱动的气候变暖，并宣布这是前所未有的。但如果没有一个多世纪前的可靠天气数据，它真的没有先例吗?
一项对该地区树木年轮的新研究表明，该事件几乎可以肯定是至少在过去千年中最严重的一次。这项发表在《气候与大气科学》杂志上的研究建立了可追溯至950 年的夏季平均气温的逐年记录。出现了数十个异常炎热的夏季，其中许多分为多年温暖期。但这项新研究表明，过去 40 年在人为影响的变暖的推动下是最热的 - 而 2021 年是整个跨度中最热的夏天。
“这并不是说太平洋西北地区以前从未经历过高温浪潮。但随着气候变化，它们的强度要高得多，它们对社区的影响也要大得多，”主要作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的博士后研究员凯伦·希特说。“能够回顾过去并将其与气候模型进行比较，并得出类似的结论，这其中蕴含着巨大的力量。”
树木年轮重建和现代温度读数表明，1979 年至 2021 年经历了过去 1000 多年来无与伦比的持续炎热夏季。大多数最热的年份都发生在 2000 年之后。树木年轮显示的第二暖期是 1028-1096 年——在所谓的中世纪气候异常的高峰期，人们认为自然变暖趋势已经形成跨越地球的大部分地区。中世纪气候异常期间的另一个值得注意的热跨度是从 1319 年到 1307 年。但即使是这些时期也比近几十年的温度低得多。
2021 年的热浪从 6 月下旬到 7 月中旬持续了数周。虽然研究人员并没有试图在环中找出如此短的时间，但他们说平均季节性温度是此类事件的一个很好的代表。2021 年夏季保持了年度记录，为 18.9 摄氏度，或约 66 华氏度。相比之下，史前时期最热的夏天是在 1080 年，为 16.9 摄氏度或 62.4 华氏度。
这听起来可能不是很令人印象深刻——直到你考虑到部分由于人类对低地古树的几乎完全破坏，研究人员主要使用在海拔 10,000 英尺以上的山区采集的样本。这里的气温比人口稠密的低地低得多。六月经常还有积雪。“你必须在更广泛的背景下考虑它，”Heeter 说。她指出，西雅图和波特兰等地可以合理地增加几十度。根据树木年轮，2021 年的季节性温度峰值比中世纪时期树木年轮显示的任何年度峰值高出近 3 华氏度。
希特和她的丈夫以及几位同事在 2020 年和 2021 年夏季从国家森林和公园的高海拔地点收集了大约一半的研究样本。当她在爱达荷州莫斯科没有空调的公寓里，在 105 度的室内温度下闷热时，她亲身体验了 2021 年的热浪。直到这个季节晚些时候，她才害怕进入野外，因为许多目标森林或附近的森林都着火了，在某些情况下，疏散命令阻止她进入。
为了获取数据，该团队对稻草大小的样本进行了钻孔，这些样本提供了爱达荷州北部以及俄勒冈州和华盛顿州喀斯喀特山脉约 600 棵古老针叶树的年轮横截面。(取芯过程不会伤害树木。)他们最古老的样本来自俄勒冈州火山口湖附近的山地铁杉，它在 1300 年代生根。他们用其他 Lamont-Doherty 研究人员在 1990 年代采集的样本来补充这些样本，这些研究人员主要在不列颠哥伦比亚省。其中最古老的是来自温哥华岛的花旗松，可追溯到 950 年。此后该地区已被伐木者砍伐殆尽。
大多数传统的树木年轮研究都侧重于年轮宽度，较宽的年轮通常表示较湿润的年份。为了测量温度，Heeter 和她的同事使用了一种相对较新的技术，称为蓝色强度。这涉及将可见光照射到每个环的高分辨率扫描上，并测量有多少蓝色光谱被反射回来。树木通常在更高的温度下建造更厚的细胞壁，从而增加环的密度。较密的环反射较少的蓝光，这可以转化为温度。
Lamont-Doherty 最近的另一项研究将 2021 年热浪的极端性归因于人类引起的温度逐渐升高，以及短期大气模式，人类驱动的气候变化可能会或可能不会导致。该研究表明，到 2050 年，此类热浪可能每 10 年袭击一次。新模型使用不同的模型进行预测，估计到 2050 年每年复发的几率为 50/50。
由于气候通常相当温和，该地区没有做好应对此类事件的准备。一方面，像希特一样，很少有人有空调——这可能是 2021 年死亡率高的原因之一。“我们可以利用长期记录来做好准备，”希特说。“例如，在所有地方安装空调也许不现实，但社区可以创建避难所，当这些事情再次发生时人们可以去那里。”
“[研究区域] 2021 年夏季气温前所未有的性质表明，没有一个地区不受夏季气温升高的经济和生物影响的影响，”作者写道。他们说，这表明“世界各地历史上没有暴露在极端高温下的社区可能会经历 [更高的] 发病率和死亡率。”
该研究的其他作者是爱达荷大学的 Grant Harley;加州大学默塞德分校的 J
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