为了给地球“算命”，我们建了这座大科学装置｜朱江关注风云之声提升思维层次导

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导读
大国重器“寰”：模拟地球的前世、今生与未来。
“利用‘寰’ ，我们可以反演地球的过去，观察地球的现在，预测地球的未来。 ”
朱江
中国科学院大气物理研究所研究员
大家好，我是来自中国科学院大气物理研究所的朱江。很高兴能与大家交流和分享我们新落成的一座国家重大科技基础设施：地球系统模拟装置，以及与这个装置相关的科学问题和研究成果。
极端天气频发
先从最近身边发生的事说起。 2021年7月20日，郑州下了一场雨，这场雨下得特别大，一个小时的降水量达到了200毫米，这是我们国家有记录以来的历史极值，是一起极端事件。

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2021年7月20日郑州遭遇极端暴雨
这些年，大家可能会感觉到极端事件越来越多，甚至经常听到百年一遇、千年一遇，甚至五千年一遇。
其实，这样的极端事件不光发生在我们国家，也发生在世界上其他的国家。比如2021年6月，就是美国有记录127年以来最热的一个月。
世界范围内高温、洪水频发
那么，从数据上怎么来看这件事？下面是一些科学家根据搜集到的各种各样的观测数据画出的图。

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北半球夏天陆表温度分布的变化
最左边的图是1951-1980年北半球夏天陆表温度分布的变化图。图表的横坐标表示温度， 0表示平均值。比如某个地方的平均值是35度，那0就表示35度， 0右边的1-4就表示比平均值多1-4度。图表的纵坐标表示特定温度出现的频率。
假定这个地方的平均温度并不是每天都是35度，有些天温度会高一些，有些天温度会低一些。我们会发现总有几天，甚至好几个夏天才会有一天特别热，比如说超过3度或者5度。我们从图中可以看到，在1951-1980年期间，实际超过3度以上的频率很小，只有0.1% 。
中间的图是1990-2000年的情况。这十年间温度分布往右移了，意味着平均温度在增高。也能看出来它变扁了，说明超过3度的那块区域变大了，频率已经达到了4.7% 。
最右边的图是2010-2020年的情况，我们发现最近十年温度在继续上升。如果平均温度是35度，再超过3度达到38度，我们就会感到很难受了。大家会发现，超过3度的频率已经达到了22.1% ，也就是隔几天就要出现一次。这也是为什么大家现在感觉到极端事件越来越多的原因，数据也说明了这一点。
除了温度之外，我们还可以去数台风或强降雨的次数。根据中国气象局的研究，我们国家近几十年来极端的降雨、干旱，包括台风的强度都有明显的增加。
思想晚餐
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极端事件、全球变暖、温室气体和人类活动有怎样的关系？
那么，极端事件的增加是不是全球变暖导致的呢？这是我们需要回答的一个很重要的问题。
全球平均陆地和海洋表面温度变化
我们先看看什么是全球变暖。如果看全球的平均值，就是把地球上所有表面的数据搜集起来，包括陆地和海洋，可以看到这100多年的温度实际上是在增加的，这个增加已经达到了1度左右。
那么，这是从什么时候开始呢？大约是从19世纪60年代，即工业革命以来，那时人类开始排放二氧化碳了。这又带来一个问题：这两者有没有关系？