氣候變化的檢測和歸因是評估氣候變化及風險、深化認識人類活動對氣候變化影響的一種重要手段。檢測歸因的結果尤其是對極端事件的歸因結論，可為制定應對氣候變化相關政策和適應方案提供重要科學依據。

氣候變化檢測歸因是氣候變化科學領域一門新興學科，中國氣象科學研究院翟盤茂研究員、陳陽副研究員、周佰銓博士、李建研究員等對其進行了比較系統性的梳理和總結，重點回顧了溫度、降水、大氣環流和極端事件長期變化以及重大極端天氣氣候事件的歸因研究，同時還提出我國在氣候變化歸因方面面臨的挑戰以及需要進一步著重研究的問題。

近期，該成果被中國氣象局納入2019年度優秀氣象科技前沿動態研究報告。

檢測人類活動的“指紋”

近年來，檢測歸因的研究方法也日漸成熟和豐富。

借助模式及觀測資料的統計技術大體上可分為多元分析和貝葉斯推斷等，前者運用廣泛的最優指紋法，而后者的優勢在于能夠融合多源數據進行歸因檢測。當一種變量或現象很難進行直接的單步歸因時，一些研究基于與該變量或現象相關的氣候條件變化的歸因來間接對該變量或現象進行歸因。這種方法稱為多步歸因。在多步歸因方法中，觀測到的變量變化首先歸因于氣候或其他環境條件的變化，然后氣候或其他環境條件的變化又可分別歸因于外部強迫，例如溫室氣體的人為排放。

近十多年來，英國科學家研究揭示了氣候變化與歐洲熱浪事件之間的聯系，之后，極端天氣氣候事件檢測歸因成為國際熱點并迅速發展。極端事件歸因研究的興起不僅推進了對氣候變化影響極端事件變化的程度及物理機制的深入理解，也推動了極端事件歸因方法的迅速發展。

人類活動影響仍有不確定性

目前，全球及區域尺度平均溫度變化方面的歸因研究已經累積形成證據鏈，證實了20世紀的溫度長期變化受到了人類活動的影響。但是由于很難估計氣溶膠對于總輻射強迫的影響，使得全球及區域平均溫度變化的歸因研究仍存在部分不確定性。

在降水方面，由于降水觀測資料及模式模擬的局限性以及內部變率在降水變化中的較大影響，使得降水變化的歸因相比溫度要復雜得多。

基于不斷改進的觀測及模式資料，一些研究陸續在全球陸地及海洋區域的年平均及季節平均的降水變化格局中檢測到了人類活動影響的信號。

最新的歸因研究在一些環流相關現象變化及變率模態方面進一步積累了人類活動影響的證據，但對其他一些存在較大的觀測及模式模擬誤差的環流現象，如厄爾尼諾、季風等，人類活動歸因的可信度仍較低。

美國氣象學會通報的131篇極端事件歸因報告論文中，大約有65%的研究已經確定了人類活動造成的氣候變化對極端事件的作用，而大約35%沒有發現氣候變化對這類極端事件的影響。就歸因結果的可信度而言，有關極端溫度事件的人類活動歸因結果可信度最高，其次為極端降水事件和干旱事件。

2019年9月，“伊梅爾達”颶風發生10天后，科學家就利用高分辨率數值模式進行快速氣候變化歸因研究并取得了突破。該成果在今年2月被入選《MIT科技評論》發布的2020年“全球十大突破性技術”，這也是近年來在極端事件歸因方面取得的重要科學進展。

中國區域歸因研究進步快速

由于起步較晚，目前，對于中國區域的歸因研究成果還不是特別豐富。但近10年來，關于中國區域氣候變化和極端事件的歸因研究取得了快速的進步。

整體而言，現有的關于中國平均氣溫和極端氣溫變化的歸因研究比較系統且成果較多，并進行了極端溫度事件歸因的工作，但仍需要加強極端降水、干旱和季風等相關變化的歸因研究。

目前，針對我國區域的一些重大極端事件歸因研究與國際相比仍有一定差距，在時效性方面也無法滿足公眾和政府部門對科學界的相關訴求。

目前，我國科學界已經開始重視氣候變化歸因方面的研究，也通過國家重點研發計劃項目“中國區域重大極端天氣氣候事件的歸因方法研究”等，對極端高溫、極端低溫、極端降水和干旱開展了一些有針對性的研究。

未來，中國氣候變化歸因研究的發展需要依靠更強有力的研究力量和更多的科技支撐，并且需要在深化對東亞地區人類活動或自然氣候變化機理認識的基礎上，加強歸因相關數理統計方法研究以、模式和觀測資料最佳處理方法的研究，從而迅速提升我國氣候歸因研究的能力以及相關研究成果的影響力。

今后，隨著計算能力的提升以及氣候系統觀測資料的進一步完善，高分辨率氣候系統模式的發展，我國在氣候變化歸因研究方面將取得更大的進步。