När värmeböljan i Pacific Northwest 2021 nådde en topp på 121 grader Fahrenheit knäckte den vägar, smälte kraftledningar, dödade hundratals och ledde till en förödande skogsbrand. Klimatforskare blev chockade över att se värmen så allvarlig.

Ny forskning av klimatforskaren och statistikern Karen McKinnon visar att forskarsamhället gjorde rätt i att häpna. Värmeböljan 2021 i Pacific Northwest var ungefär en händelse av en gång på 10 000 år, fann UCLA-studien.

"Det var upprörande hur extrem och allvarlig den värmeböljan var", säger McKinnon, biträdande professor i atmosfäriska och oceaniska vetenskaper, som också är en del av UCLA Institute of the Environment and Sustainability. "Klimatmodeller kämpar för att fånga händelser så här extrema, och de flesta tidiga forskningar sätter chansen att det inträffar noll."

Studien publiceras i numret 28 september av tidskriften Geophysical Research Letters . McKinnon, som också är biträdande professor i statistik vid UCLA College, bestämde sig för att fastställa två saker:

• om klimatmodeller skulle kunna fastställa sannolikheten för en sådan extraordinär värmebölja;
• om den extrema värmen var ett tecken på att sannolikheten för extrema värmeböljor ökar snabbare än väntat.

För att hitta svaren analyserade forskarna historiska trender vid väderstationer i Washington, Oregon och British Columbia och granskade simuleringar av klimatmodeller. Genom att gruppera internationella platser som klimatologiskt liknar Pacific Northwest, fann studien att klimatmodeller kunde simulera värmeböljor jämförbara med händelsen 2021 med en sannolikhet att de inträffar ungefär en gång vart 10 000:e år. I städer som upplevde de mest extrema temperaturerna under värmeböljan sjönk sannolikheten till en gång vart 100 000:e år.

De fann också att klimatförändringarna ökar värmeböljorna och de genomsnittliga sommartemperaturerna i samma takt – än så länge.

"Vi ser inga historiska bevis på att varma temperaturer ökar snabbare än genomsnittstemperaturerna under försommaren när värmeböljan inträffade," sa McKinnon. "2021 Pacific Northwest-värmeböljan verkar vara resultatet av klimatförändringar och utomordentligt otur med naturliga variationer."

Forskarna använde liknande regioner för att utöka sin datauppsättning, inklusive platser som kustnära Alaska, hela British Columbia, Kanada och de nordiska länderna. Regionerna ligger på samma nordliga breddgrad, vanligtvis på kontinenternas västra kuster. De bildar också värmeböljor som svar på stillastående högtryckssystem och har liknande lokala klimatprofiler med positiv "skevhet" - en skev temperaturfördelningskurva med generellt milt väder men en historia av sällsynta men högre temperaturer värmeböljor.

Forskarna analyserade 50 klimatmodellsimuleringar från 1850 till 2100 med hjälp av en klimatmodell känd som Community Earth System Model 2, eller CESM2, som underhålls av National Center for Atmospheric Research. Simuleringarna antar att växthusgaserna fördubblas från nuvarande nivåer till år 2100, en rimlig framtida utsläpp som utvecklats av FN:s klimatkommitté och känd som SSP3-7.0.

I simuleringarna var händelser i nivå med värmeböljan Pacific Northwest den största händelsen på 10 000 år av data.

"Den goda nyheten är att vi inte hittar bevis för att händelser som denna extrema bör börja hända regelbundet," sa McKinnon. "De dåliga nyheterna är att sommaren 2022 förde med sig rekordstora värmeböljor överallt från Storbritannien till Kina till Kalifornien. Vi måste fortsätta att utvärdera om dessa mycket extrema händelser säger oss något nytt om hur klimatet förändras, och om de bekräfta eller motbevisa våra senaste fynd."

McKinnon sa att hon inte räknar med att finna att extrema händelser värms upp snabbare än medeltemperaturerna, men noterade att "om 10 000-års händelser fortsätter att hända, tyder det på att det kan saknas något i klimatmodellen vi använde." Men även om sannolikheten för extrema händelser håller perfekt takt med den genomsnittliga klimatförändringen, är det inga goda nyheter, sa McKinnon.

"Om allt rör på sig med elaka klimatförändringar kan det låta som att det inte är så illa", sa hon, "men titta på de allvarliga effekterna av klimatförändringarna vi redan upplever."

Det är en del av det som driver McKinnon att fortsätta studera storskalig klimatvariation och klimatextremer, när hon försöker förstå vad som väntar. + Utforska vidare

Hur varma kan värmeböljor bli? Klimatexperten diskuterar rekordstora temperaturer