气候

全球南北方气候研究差距巨大,阻碍气候科学发展

伊莎贝拉·卡明斯基写道,发展中国家研究人员工作中面临的障碍使准确的气候预测更加困难,并限制了各国的气候适应能力。
<p>南非卡拉哈里,野生动物保护专家基冯·朱姆班(Keafon Jumbam)正在读取一个气象站的数据。发展中国家的声音在国际气候科学中严重缺位。图片来源:Kristin Palitza / Alamy</p>

南非卡拉哈里,野生动物保护专家基冯·朱姆班(Keafon Jumbam)正在读取一个气象站的数据。发展中国家的声音在国际气候科学中严重缺位。图片来源:Kristin Palitza / Alamy

气候变化研究的科学高峰正不断增长,关于气候变化对现实影响的证据也越来越明显。

3月份,政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,简称IPCC)的最新报告警告说,剧烈的气候变化正在给人类健康、自然生态系统以及全球和地方经济造成影响。

但是,即使采取坚定措施来减缓和适应气候变化变得愈发紧迫,这些评估所依据的研究仍存在巨大的地理短板。

研究上的短板

最近发表在《环境研究:气候》(Environmental Research: Climate)期刊上的一项研究表明,我们迫切需要更多的信息。研究发现,虽然归因科学在极端天气与人类活动造成气候变化的联系上取得了重大进展,但在对不同国家和地区影响的理解上存在很大差异。

该报告的作者之一、新西兰怀卡托大学讲师卢克·哈林顿博士(Dr Luke Harrington)说,世界许多地区没有足够长的历史记录或足够高质量的数据,来预测他们将承受的极端天气事件的类型和严重程度。例如,尽管撒哈拉以南非洲是“名副其实的热浪频发地”,但那里几乎没有这方面的官方记录。

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)格兰瑟姆研究所(Grantham Institute)研究员卡罗琳·温赖特博士(Dr Caroline Wainwright)也认识到了这个问题,她的研究领域是热带地区的气候波动性和变化。她说,对欧洲等地区的研究“肯定比对非洲地区的研究要多”,其结果就是我们对正在发生的事情缺乏一个完整的了解。

印度伯德万大学(University of Burdwan)地理学教授纳米塔·查克马(Namita Chakma)也同意这一观点。他说,之所以缺乏对印度气候的科学分析,是因为每天从气象站收集的信息很少, “而且气候数据集缺乏长期连续性,在微观的地区层面研究气候变量也很困难。”

东非的气候在变得更干还是更湿上存在巨大的不确定性。
卡罗琳·温赖特博士,帝国理工学院格兰瑟姆研究所研究员

我们也没有足够的信息来评估极端天气事件给人类和社会带来的总体损失。虽然一些研究着眼于经济和基础设施影响、以及死亡和入院治疗情况,但这些研究通常仅限于较富裕的发达国家。

例如,哈林顿提到了一个全球数据库,里面记录了与极端天气事件相关的死亡率;亚洲、非洲、南美洲和加勒比地区记录的死亡人数仅有一小部分,尽管这些地区占世界人口的85%。他说:“世界上有些地方有更健全的监测系统来跟踪这类事件的影响。”

其结果就是气候变化给中低收入国家造成的伤害被明显低估。

格兰瑟姆研究所高级讲师、归因科学专家弗里德里克·奥托博士(Friederike Otto)也是《环境研究:气候》的作者之一。她说,没有这些信息和知识,各国难以制定合适的计划,无法充分利用有限资源来提升人们安全生活和适应气候变化的机会。

例如,温赖特指出,东非的气候在变得更干还是更湿上存在巨大的不确定性,这影响到国家和社区的规划。

研究中的障碍

这个问题已经在气候科学下潜伏多年。

一部分原因是发达国家以外地区发表的学术文献很少。2021年,路透社发布了一份“热门名单”,列出了一千名“最具影响力”的气候学者,这引发了研究人员的强烈反对,因为它列出的来自发展中国家的科学家太少了。

然而,“碳简报”Carbon Brief)对2016年至2020年间100篇被引用最多的气候变化研究论文中约1300位作者的背景进行了研究,发现了类似情况。它还发现了地区间的严重失衡;十位非洲作者中有八位来自南非。前100篇论文中没有一篇的第一作者是来自非洲或南美洲的科学家。而7篇由亚洲作者主导撰写的论文中,有5篇的第一作者来自中国。

除了语言以外,当地的研究能力或许也是一个障碍。

2018年发表在《自然气候变化》(Nature Climate Change)上的一篇论文研究了非洲年轻气候科学家面临的障碍,发现设施缺乏、研究经费不足、无法获取数据和学术写作技能较低等因素制约了非洲大陆应对气候变化。

中国科学院大气物理研究所研究员维克托·戴克博士(Victor Dike)专门研究非洲和东亚的极端天气事件。他说,非洲的研究人员可能没有时间或资金在最知名的期刊上发表论文,而且也不是总能有资源了解最新的科学和政策,所以“很难有人在这方面做出重大贡献。”

戴克说,中国的研究人员积极在影响力高的期刊上发表论文,而他们所在的机构会给予现金奖励。 温赖特还强调了短期和长期天气预报的局限性,表示这会影响农业和日常服务规划。《环境研究:气候》上的论文列举了南非的例子。贪腐造成天气预报所需设施资金匮乏,导致良好的预测网络出现巨大的数据缺口。而容易发生干旱的索马里则因无序的政权更迭,中断了数据收集。

此外,东非等地区的自然波动性很大,这使得研究那里的气候变化很困难。那里还可能会受到拉尼娜等大气现象的影响,这让气候预测更加复杂。

研究人员说,地区差距还源于世界各地的科学努力没有得到同等重视,发展中国家的研究往往旨在解决高度地方性的问题。南非埃切克维尼市(Ethekwini)可持续和韧性城市行动部门(Sustainable and Resilient City Initiatives Unit)代理主管黛布拉·罗伯茨(Debra Roberts)说,城市一级开展的许多气候工作没有被记录下来落成文字。“很多时候,这些知识大都在人们的头脑中。”

甚至IPCC也没有做到真正具有代表性。夸祖鲁-纳塔尔大学生命科学荣誉教授、同时也是IPCC第二工作组联合主席的罗伯茨说,要确保有足够的来自发展中国家的研究人员参与国际报告的编写,这是一场持久战。“我们在每个评估周期中都有所改进,但这仍然需要努力;不仅要让发展中国家的人们参与进来,还要确保他们的发声都能被听到。”

技术是气候科学的福音,也可能成为一个障碍。

温赖特指出,大多数气候模型都是由全球北方的发达国家开发的,“因此通常更能代表这些地区的气候”。戴克同意这一观点。在研究了几个不同的数据集后,他认为这些数据集并没有完全捕捉到西非降雨的空间分布及其波动性。

大多数气候模型都是由全球北方的发达国家开发的,因此通常更能代表这些地区的气候。
卡罗琳·温赖特博士,帝国理工学院格兰瑟姆研究所研究员

人工智能也是一个挑战。一篇研究英国机器学习工具的论文发现,它们可以通过快速处理大量政策文本来支持气候适应政策的研究,但它们只能处理数字化的数据,“这在世界许多地方是一个严重的限制”。

有些项目正试图帮助全球南方发展中国家的气候科学能力建设,包括联合国世界气象组织(UN World Meteorological Organization)位于南京的区域培训中心,以及英国国家科研与创新署(UK Research and Innovation)资助的全球挑战研究基金非洲天气信息与预测技术科学项目(GCRF African Swift),旨在提升非洲的气候预测。

但是,要做的工作仍然很多。

戴克最近收到了中国政府的一笔赠款,用于支持在西非的工作。他说,这样的资金是必要的和受欢迎,但也很少见。他补充说,资助主体(政府或公司)有自己的战略或商业利益,不一定与研究缺口或当地社区的需求相一致。“他们想要解决的是自己的问题。”

他希望全面提高非洲的研究质量,并将辅导和培训视为解决这一问题的一种手段。他说,协同合作对于帮助研究人员阅读论文和处理他们可能无法访问的数据集也至关重要。

戴克谈到他渴望回到尼日利亚工作。“我攻读博士学位的时候,怀着巨大的热忱想要回到非洲为科学做出贡献。但当你到了那里,你可能无法发表你的好文章。非洲的科学家面临着很多问题。”

翻译:奇芳