2025-06-22 17:38来源:本站
随着人为气候变化的影响继续加剧,人们对了解动态变异性如何推动极端气候事件和社会影响6,11,17的兴趣越来越兴趣。例如,某些夏季喷气流配置与大气阻滞有关20,24的20,24,这有助于欧洲的放大热波趋势6,而其他配置可能会触发北半球关键面包板区域的复合热浪,潜在威胁全球粮食安全17。我们的结果表明,喷气流,气候和社会之间存在这种关系数百年来,并强调了欧盟JSL与极端事件之间的关联。
利用欧洲大陆上可用的大量历史文件,我们发现EU-JSL驱动的气候极端与农业生产力之间存在长期关系(图5)。这些见解提供了对随着时间的推移在整个欧洲观察到的变量,有时甚至是对比的农业经济命运的改善的前景。但是,由于不断发展的农业和繁殖实践以及种子类型及其气候敏感性的差异16,38,40,现代气候 - 收获关系不能明确地转移到过去。此外,在解释我们对历史农业和气候的分析时,必须考虑文献数据的局限性38,39。例如,在不列颠群岛等较小地区,谷物价格并不总是完全代表当地收获条件,因为收成之间的储存,区域间谷物贸易之间的储存率38,39和区域对干旱或水过量的敏感性不同。12。对于一些重要的当代作物,例如对干旱敏感的玉米,没有长期的历史记录可用。对于其他人来说,我们的分析中确定了气候 - 收获关系,但它们很复杂。
在地中海气候中,水应力和干旱对小麦产量的影响可能是巨大的13,导致欧盟北部JSL夏季的产量低(图2和5A)。在温带英国,小麦的产量受到过量水的负面影响13,在湿的欧盟JSL夏季潮湿期间的产量也很低(图2和5A)。在不同气候中,这些对比的屈服敏感性可以解释为什么现代小麦产量数据,历史小麦和大麦价格数据都反映了夏季欧盟JSL引起的偶极子。但是,即使在英国等温带地区,高温也可以通过直接影响作物发育以及增加大气水需求的间接非线性效应来降低晶粒产量30。这些热应激效应将在未来的人为变暖10下增加。10。
尽管有这些资格,但在编译了针对Nemed和Brit的独立纪录数据集时,我们发现了重要的生物物理(例如,葡萄收获),经济(例如,葡萄酒质量和谷物价格)和人口统计学(例如,死亡率和流行病)对夏季EU JSL变异性(图5)的影响(图5)代表了在气候上的第一至第三阶影响,在气候下界限型界面模型。我们重建的季节性可能有助于这些农业和社会影响的力量:夏季是葡萄和玉米的主要生长季节,以及地中海地区以北的谷物的主要生长季节,这是温度可变性对其对历史谷物价格的最大影响力的季节40。对于地中海小麦和大麦,凉爽和潮湿的夏天会延迟(末端)热压力和干旱胁迫产生的植物衰老,从而延长谷物填充期并促进更高的产量为42,43。通常,由于跳蚤活动和人类流动性的增加,夏天也是鼠疫相关死亡率的高峰季节44。
凉爽和潮湿的夏天对历史作物失败的影响29,38,41,谷物价格40以及瘟疫和流行病的出现,强化和扩散为27,28,45。我们的研究表明,欧盟JSL的可变性在英国和nemed之间的凉爽和潮湿的夏天中产生了偶极子,这反映在历史流行病和死亡率模式中(图5C)。
鉴于气候 - 社会相互作用的复杂性以及社会组成部分之间的许多潜在相互作用29,46,欧盟JSL空间模式与过去的生物物理,经济和人口压力源中观察到的极端之间观察到的关联的一致性是惊人的。然而,考虑到许多已知的气候 - 斑点冲击途径以及级联反馈的前景,这是可以阐明的。例如,收获失败会导致食物稀缺,营养不良和免疫功能受损,从而通过流行病产生级联的影响,这些流行病可能会引发反馈,在这种反馈中,农业劳动力减少或加剧了收成减少27,44。如今,生物物理(例如野火),农业(例如农作物生产),健康(例如,热应激)和经济影响代表了已确定为欧洲气候适应性政策的重点的主要且相互关联的气候风险。例如,2010年的俄罗斯热浪主要是由长期存在的封锁事件引起的,该事件与北端的喷射量位置有关,导致极端的野火,55,000次与热有关的死亡,俄罗斯11,47的小麦产量降低了25%。通过强调欧盟JSL变异性与气候,生态系统和人类系统中极端之间的历史联系,我们的结果可能有助于对与未来复合气候极端相关的级联效应的风险评估9,10,11。
除了强调这些气候 - 偏见关系的复杂性外,我们的重建还表明,在过去的705年中,欧盟JSL的可变性始终创造了夏季气候偶极子(图3和扩展数据图5)。我们的重建证明了大型循环模式在过去几个世纪以来驱动极端事件中的作用,这已经证明了工具时期17。这一长期记录还提供了一个可以将欧盟JSL与极端天气之间的现代互动背景下背景化的观点。工具时期的大多数极端值与异常的欧盟JSL位置有关,可能证实证据证明在人为变暖下,喷气流向北移动2。我们的结果表明,如果欧盟JSL向北移动,则野火风险将增加(图5C),这也可以扩大人为变暖对野火的影响,这与北美洲北美洲北美地区的火灾活动增加了4,21。我们进一步发现,欧盟北部的JSL极端可能会导致气候偶极子两端的大量作物减少(图2),这可能会在欧洲挑战粮食安全。从历史上看,欧盟北部的JSL极端导致了高谷物价格,流行病的传播以及英国的人类死亡率高于平均水平(图5)。
通过将欧盟JSL的记录扩展到工业前时代,我们还可以提高人们对在动态(而不是热力学)强迫下的极端气候驱动力的理解,并有助于为模型开发和归因研究提供信息4,25,48。在持续变暖下,未来北半球喷气流行为的大多数预测表明北向偏移和增强的波浪1,2。这些对未来喷气流行为的预测是有益的,但由于我们对喷气流动力学的了解不完全,但不确定。历史欧盟JSL的记录为导致极端天气事件的大气配置的频率和强度提供了长期的看法。50。EU-JSL驱动的夏季气候偶极子是考虑到未来的重要配置,在这种情况下,温度较高和夏季极端的越来越高的夏季气候可能会加剧偶极子两侧的条件。