1000多年的树木年轮证实了北美西部热浪的历史极端

2021 年夏季，一场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，再到气候普遍温和的其他内陆地区。许多地方的温度记录被设定了数十度，野火爆发，至少有1，400人死亡。科学家将这一事件主要归咎于人类驱动的气候变暖，并宣称这是前所未有的。但是，如果没有一个多世纪以来可靠的天气数据，它真的没有先例吗?

一项对该地区树木年轮的新研究表明，几乎可以肯定这一事件是至少在过去一千年中最严重的事件。这项研究发表在npj气候与大气科学杂志上，建立了可追溯到950年的夏季平均气温的逐年记录。出现了许多异常炎热的夏季，许多被分为多年的温暖期。但这项新研究表明，在人为影响的变暖的推动下，过去40年是最热的，而2021年是整个时期中最热的夏天。

“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，它们的规模要高得多，它们对社区的影响要大得多，“主要作者，哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球天文台的博士后研究员Karen Heeter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，这有很大的力量。

树木年轮重建和现代温度读数显示，1979-2021 年经历了过去 1，000 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年以来。由树木年轮表示的第二个最温暖的时期是1028-1096年 - 在所谓的中世纪气候异常的高峰期，当时人们认为自然变暖趋势已经在地球的大部分地区扎根。中世纪气候异常期间另一个值得注意的热跨度从1319年持续到1307年。但即使是这些时期，也比近几十年来的温度低得多。

2021年的热浪从2021月下旬到18月中旬持续了几周。虽然研究人员没有试图在环中挑选出如此短的时间，但他们表示平均季节性温度是此类事件的良好代表。9 年夏季保持着年度记录，为 66.1080 摄氏度，或约 16 华氏度。相比之下，史前时代最热的夏天是在9年，温度为62.4摄氏度，或<>.<>华氏度。

这听起来可能并不令人印象深刻 - 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10，000英尺以上的山地海拔收集的样本。在这里，气温远低于人口稠密的低地;2021月经常还会有积雪。“你必须在更广泛的背景下考虑它，”希特说;她指出，对于西雅图和波特兰这样的地方，人们可以合理地增加几十度。根据树木年轮，3 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 <> 华氏度。

Heeter和她的丈夫以及一些同事在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。她在爱达荷州莫斯科的无空调公寓里闷热地在 2021 度的室内温度下闷热，亲身体验了 105 年的热浪。她担心要到季节晚些时候才进入田野，因为许多目标森林或附近的森林着火了，在某些情况下，疏散命令阻止她进入。

为了获得数据，研究小组钻出了稻草大小的样本，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棵老针叶树的环横截面。(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铁杉，该铁杉于 1300 年代扎根。他们用其他Lamont-Doherty研究人员在1990年代采集的样本补充了这些样本，这些样本主要在不列颠哥伦比亚省。其中最古老的来自温哥华岛上的道格拉斯冷杉，可追溯到950年。此后，该地区被伐木者砍伐。

大多数传统的树木年轮研究都集中在年轮宽度上，年轮越宽通常表示潮湿的年份。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。这包括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。树木通常在较热的温度下构建更厚的细胞壁，从而增加环的密度。密度较大的环反射较少的蓝光，这可以转化为温度。

拉蒙特-多尔蒂(Lamont-Doherty)最近的另一项研究将2021年热浪的极端归因于人类造成的温度逐渐升高，以及可能由人类驱动的气候变化驱动的短期大气模式。该研究表明，到2050年，这种热浪可能每10年袭击一次。新的模型使用不同的模型进行预测，估计到50年每年复发的可能性为50/2050。

由于气候通常相当温和，该地区在应对此类事件方面准备不足。首先，像Heeter一样，很少有人有空调——这可能是2021年死亡率高的原因之一。“我们可以使用长期记录来做好准备，”Heeter说。“例如，也许到处都安装空调是不现实的，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。

作者写道：“[研究区域]2021年夏季气温的空前性质表明，没有一个地区不受夏季气温上升的经济和生物影响。他们说，这表明“世界各地历史上没有经历过极端高温的社区可能会经历[更高的]发病率和死亡率。

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