未来，我们会看见更多彩虹，但这不是个好兆头

　　在许多文化中，彩虹象征着危险而非希望。一项新的研究也指出，气候变化将带来更多彩虹，这意味着地球更热了，云少了，雨多了，对全球农业以及人们的生活而言，都非幸事。我们需要密切关注气候变化对世界不同地区的不同影响，依靠农业创新，用气候适应性的方案和工具应对气候灾难。
　　美国亚利桑那州塞多纳附近的红色岩石上，升起了两道美丽的彩虹。摄影：Derek von briesen / 国家地理图片集
　　几年前的一个早晨，科学家金伯利·卡尔森从瓦胡岛（Oahu）马努亚山谷（Mānoa Valley）的家中望向窗外，看见了一道熠熠生辉的彩虹，美得让她屏住了呼吸。
　　但这并不令人意外：夏威夷可能是当今世界观赏彩虹的最佳地点，马努亚更有着得天独厚的条件形成耀眼的彩虹：频繁的降雨和充足的阳光。
　　卡尔森现在是纽约大学的一名环境科学教授，她发现自己竟然无法回答这样一个简单的问题：气候变化会影响夏威夷，乃至整个星球出现的令人惊叹的彩虹吗？她向作为气候科学家的同事抛出了这个问题并引起了他们极大的兴趣，然后找了一个班的学生做调研。2021年11月，他们发表了研究结果。
　　作为论文主要作者的卡尔森说：＂现在可以肯定，气候变化正在影响彩虹。＂ 研究使用了计算机模型来模拟彩虹的形成条件。主要天气模式正因气候变化而发生改变，世界上的许多地方，尤其是靠近两极的地方，如阿拉斯加和西伯利亚，将出现更多降雨，到本世纪末每年可能会增加几十个彩虹日。
　　但卡尔森同时发出警告：＂也有彩虹减少的地方。＂ 地中海、非洲南部，甚至南美洲的部分热带地区未来预计会变得更干燥，到2100年可能会丧失很多彩虹日。
　　2022年11月全球降雨量异常地区 / FAO
　　虽然彩虹常常为卡尔森在马努亚的日子增色，但其实，愈加多彩的天空是全球面临大挑战的信号。
　　彩虹的＂配方＂
　　马里兰州安纳波利斯美国海军学院的光学和气象学家小雷蒙德·李说：＂彩虹就像杂草，只要条件允许，就会从任何地方冒出来，或大或小，或明或暗。＂ 这是因为形成彩虹的＂配方＂都差不多，而且受简单的物理规律支配。
　　李说：＂要看到自然形成的彩虹很简单，基本‘配方’就是阳光下的雨。＂
　　他解释说，首先需要雨滴，越大越好，因为小雨滴反射和折射出来的阳光，光波会相互干扰，削弱彩虹的亮度。 然后，肯定要有穿过大气层直射的阳光，且与人眼光的夹角小于42度，这在世界上大多数地区都是在上午或下午时分。最后，下的得是阵雨，没有乌云密布。
　　卡尔森和同事发现，他们基本上可以在计算机气候模型中找出这些确切条件，无论来得有多短暂，并将其与真实的彩虹观测结果比较，以确认该模型能否准确预测彩虹。
　　他们在照片分享网站Flickr上搜索了近10年来世界各地带＂彩虹＂标签的照片，然后将这些照片所在地和气候模型预测的满足彩虹形成条件的地方相匹配——一天和一年中合适的时间，合适的雨量，没有大片的乌云。模型预测结果与观测结果基本吻合，这意味着他们可以利用计算机模型预测未来的彩虹。
　　然而，没有参与该研究的李指出，这些模型未能预测暴雨时的彩虹，暴雨条件下形成的雨滴要大得多，这在物理上决定了会出现最为壮丽的彩虹。
　　彩虹的＂配方＂很简单：合适的太阳角度和布满雨滴的天空,再加上作为观测者的你，太阳从背后照过来
　　未来将出现更多彩虹
　　当研究小组将气候模型调至2100年彩虹的形成条件时，一个清晰的模式出现了：总体上，地球越热，彩虹越多。
　　平均而言，地球上的彩虹日会稍微增加，大约每年增加4到5天，当前世界的平均彩虹日为108-117天/年（取决于观测模型），但彩虹日的增幅主要集中在几个地方。
　　卡尔森：＂模型预测，在俄罗斯、加拿大、阿拉斯加及喜马拉雅高原等海拔超高的地方，彩虹日将大幅增加。＂ 每年可能会增加30到40甚至50个彩虹日。
　　但是，如果彩虹出现了，没人看到，那它算发生过吗？今天世界上人口最多，彩虹又最常见的地区，如地中海和许多岛屿，预计他们见到的彩虹会减少。卡尔森说，未来的彩虹热点＂既不是现有大量人口居住的地方，也不是他们未来可能会居住的地方。＂
　　这些变化遵循着更大的气候变化模式。事实上，这些变化暴露了一些大风险。例如，北极的彩虹很可能增加，因为在更热的未来，过去以雪的形式从天而降的水将更多地以雨的形式落下。而据预测，现在常见彩虹的亚马逊地区将更频繁地遭遇干旱，这既是因为亚马逊森林因为面积缩水而丧失了为自己造雨的超能力，也是因为全球范围内的气候变化正在改变造成热带降雨的主要天气模式。
　　预测模型：一个秘密武器
　　太平洋西北国家实验室的气候科学家安德鲁·盖特曼听说了卡尔森的论文后，立即给她发了电子邮件。他一直在做类似的研究，但目的不同，他的目的是想看看气候模型的准确度如何。
　　计算机气候模型在很多方面都很出色，但仍然难以准确再现部分彩虹＂配方＂：阵雨和云量（云量决定了太阳能否穿透云层而照出彩虹）。因此，盖特曼认为＂看看模型能否很好地再现彩虹，是判断系统是否完全失效的好方法。＂ 到目前为止，他研究的模型已准确地预测了彩虹的发生，并且与卡尔森的结果吻合。
　　他说：＂未来可能发生的情况是，云减少了，雨水略增加，这意味着你将有更多机会看到彩虹，因为遮住阳光的云少了。＂ 这些模型和研究都表明，＂未来云会变少，变薄。＂
　　他强调，一个有更多彩虹和更少的云的未来，可能意味着地球面临着严重问题。因为云，尤其是低海拔的云，能通过反射阳光来帮地球降温。
　　彩虹的意义：希望、恐惧以及更多
　　从这个意义上说，一个拥有更多彩虹的未来恐怕和世界上许多文化对彩虹的传统看法一致：在这些文化中，彩虹是危险的信号，而非吉兆。
　　李说：＂想想看，彩虹往往与极端气候有关。＂ 一场倾盆大雨快速过境，阳光穿插进来，这通常是危险而不稳定的气候条件的迹象。
　　在澳大利亚的一些土著社区，彩虹代表着＂彩虹蛇＂——既是缔造者，也是破坏性的力量。它以彩虹的形式出现，与季节性的季风周期有关。在旱季，它隐身了，在雨季就会呼啸而来。
　　在希腊有＂彩虹女神＂之说，她经常充当神和凡人之间的信使，传递的往往是诸如战争或冲突等消息，或者作为现世和来世之间的桥梁。
　　在古巴比伦尼亚，许多灾难事件（如公元前651年一位著名领袖的战败）发生前都出现了戏剧性的彩虹，这更巩固了彩虹作为凶兆的角色。
　　在包括夏威夷在内的其他地方，彩虹常常出现在风景画中。夏威夷原住民有丰富的词汇描述这些美丽的弧线，如Pūloʻu指不接触地面的彩虹；kahili指垂直的碎片，向上延伸到了天空；Punakea指由微小的水滴组成，色彩微弱，几乎不可见的彩虹。
　　尽管这些气候模型还没揭示夏威夷未来的彩虹有什么重大变化。但来自夏威夷大学马努亚分校的论文合著者史蒂文·布辛格说：＂总体来说，这些岛屿将变得干旱。＂
　　在这一切到来之前，布辛格想保持一点乐观：＂跟气候变化相关的词汇，往往是干旱、灾难和毁灭。但我们总算还有‘彩虹’这样一个优雅的方式了解气候变化的影响。＂
　　本文译自英国国家地理官网2022年11月29日刊载的文章：More rainbows are in our future—and that’s a bad omen.