“河水涨到了我们现在坐的地方，水深超过两英尺，”彼得·古德温在他位于澳大利亚东部圣乔治村（一个拥有3500人口的村庄）巴龙河畔的牧场式房屋的车道上告诉我。那是一个四月的蒙蒙细雨的周日下午，三个月前的一场毁灭性洪水淹没了法国和德国加起来那么大的陆地面积，雨水泛滥的河流涨到创纪录的45英尺，使该镇与外界隔绝。
圣乔治等农业区受持续降雨和河水泛滥的打击最为严重，洪水淹没了道路，切断了电线，冲毁了葡萄园和果园，淹死了数千头牛和其他牲畜，并使房屋及其内部的一切都被厚厚的泥沙覆盖。惊魂未定的居民仍在清理废墟。
“那是洪水最艰难的部分——善后，”60岁的古德温说，他是一个脾气暴躁、身材结实、有着锐利蓝眼睛和布满老茧的双手的人，他担任当地市政的运营经理，目前住在他的成年女儿家里，直到他的家重新变得适宜居住。“洪水期间你得到了很多帮助，但之后每个人都回到了他们的日常生活中。河岸边还有很多空房子，”他补充道， gesturing toward the riverbank。“而且它们在很长一段时间内都会是空的。”
在我走遍澳大利亚的旅程中，坚忍的澳大利亚人正在努力修补他们被一场又一场与天气相关的灾难摧毁的国家。在一个阴沉的周一早上，我身处圣乔治以东200英里处，正驶向布里斯班——一个拥有200多万人口的现代化沿海城市，此时我遇到了绵延数英里的交通堵塞，堵在了横跨坎宁安峡的这条两车道柏油路上。施工队仍在修复这条高速公路和澳大利亚东部大部分地区其他道路上的洪水破坏。一长串轿车，以及乡村地区偏爱的结实皮卡车和名副其实的“公路列车”（运送棉花、苹果、葡萄、桃子、梨和其他农产品到沿海城市的双拖挂16轮卡车），缓慢地沿着陡峭的坡道行驶，陷入了那种通常会让人脾气暴躁、喇叭声四起的慢动作堵塞。在这次减速中度过了将近一个小时后，我感到怒火中烧，但其他司机似乎以惊人的平静接受了拥堵的道路，将其视为恢复过程中的又一步。
澳大利亚一直是一个气候极端的国家，但最近的干湿变化却异常剧烈。2010年底和2011年初（澳大利亚的夏季）持续数周的暴雨造成了海啸般的洪水，淹没了昆士兰省的大部分地区。接着在1月中旬，一场异常的暴风雨导致布里斯班河泛滥。一股汹涌的洪水涌过布里斯班市中心的袖珍公园和绿树成荫的街道，浸没了时尚精品店、庄严的政府大楼和闪闪发光的玻璃摩天大楼。
随着洪水逼近，成千上万的人撤离了家园和企业。惊慌失措的购物者清空了超市货架。由于大多数道路关闭，逃离的居民堵塞了一条开放的高速公路，疯狂撤离的景象让人想起卡特里娜飓风和堤坝决堤的双重灾难将新奥尔良市像浴缸一样灌满时，通往该市的干道上混乱的场面。直升机在空中盘旋，运送物资，从屋顶上营救被困居民。沙袋的队伍排到了救援中心外，那里挤满了无家可归的人，军队用卡车运送新鲜食物、水和紧急物资到这个与休斯顿一样大的城市。
洪水夺走了35人的生命，超过10万人无家可归。洪水摧毁了粮食作物，导致香蕉等主食的价格飙升至每磅7澳元，并使葡萄园遭到破坏。甚至该国利润丰厚的煤炭开采业也陷入停滞。总体损失估计达200亿澳元。
不到三周后，大自然再次发威。2月，亚西气旋，一个5级风暴，阵风时速高达180英里，从珊瑚海咆哮而来，猛烈袭击了澳大利亚东北海岸，夷平了几座仍在清理洪灾的沿海城镇。亚西是昆士兰近一个世纪以来最大的气旋，迫使卡恩斯（一个拥有16万人口的闷热热带天堂，想象一下20世纪50年代的迈阿密海滩，但没有电影明星）数千人逃离。该市部分地区停电五天；医院被清空，病人被空运到南部1000英里外的布里斯班。沿海的许多村庄以及香蕉和甘蔗种植园都化为废墟。从空中看，海岸线就像一群3岁孩子用“铁皮玩具”大肆破坏过一样。
澳大利亚常被称为幸运之国。它拥有丰富的自然资源——铀、煤炭、石油、黄金以及用于手机和电子产品的稀土矿物——并拥有绵延数千英里的闪闪发光、原始纯净的海滩。它是世界上最古老的热带雨林之一的所在地，拥有茂密冠层的郁郁葱葱的热带丛林覆盖着这片大陆的东北端。它也是一个广阔的国家，面积几乎与美国本土相当，但人口只有2200万，比德克萨斯州的人口还少。其中约一半的人口聚集在东海岸的三个主要城市：悉尼、墨尔本和布里斯班。
但过去一年的洪水预示着澳大利亚历史上一个新的、不那么幸运的篇章。在许多方面，澳大利亚正处于被围困的境地。气候变化似乎正在加剧长期存在的干旱和洪水循环——这种状况可能会在未来扩大大陆潮湿海岸和干旱内陆之间的差距。除了洪水，近年来还出现了创纪录的热浪、代价高昂的农作物损失以及难以想象的猛烈丛林火灾。随着地球变暖，这些事件预计将变得更加频繁和严重。
气候专家说，澳大利亚体现了全球变暖模型长期以来的预测，这个坚韧不拔的国家正在发生的一切，也预示着美国未来可能面临的一些情况。根据模型，气温升高往往会产生更极端的天气事件。“我们最近的极端事件可能受到气候变化的强烈驱动，”澳大利亚国家科学机构——联邦科学与工业研究组织（CSIRO）位于维多利亚州的气候学家彭妮·惠顿说。“它们说明了我们预计未来会看到更多的情况，届时自然波动会因全球变暖而加剧。”
随着气温升高，像过去一年袭击澳大利亚的洪水会更多，但气候方程的另一半也得到了充分体现。在过去十年中，澳大利亚大部分地区饱受严酷旱灾的困扰，导致该国南部和东部地区实施了严格的限水措施。晚间新闻节目定期公布全国水库的水位，并报道了邻居发现有人用水管冲洗汽车而被处以巨额罚款的违法者。在一个备受瞩目的事件中，南澳大利亚州的水务部长公然违反规定，为他干渴的草坪浇水，引发了公众的强烈抗议。
阿德莱德是世界上最干燥的有人居住大陆上最干燥的主要城市，在2009年几乎用尽了饮用水，官员们距离为该地区百万以上居民进口瓶装水只有几天之遥。曾经肥沃的默里-达令盆地（Murray-Darling Basin）——澳大利亚东南部一个面积相当于法国和西班牙总和的地区——的农田变成了龟裂的尘土飞扬的土地。超过1万户家庭，其中许多世代务农，被迫离开土地。发电厂因缺乏冷却水而关闭。创纪录的热浪烘烤着土壤，杀死了野生动物，并将干燥的土地变成了引燃整个城镇的火灾的燃料。
澳大利亚身上清晰地留下了这些与自然日益升级的冲突的疤痕。国家首都堪培拉是一个拥有近36万人口的公园式规划城市，位于悉尼和墨尔本之间的一片土地上，宽阔的林荫大道从伯利格里芬湖向外辐射。然而今天，从空中俯瞰，堪培拉周围的大片乡村地区因2003年的一场火灾而变得焦黑，那场火灾在数月酷热天气将松树林变成一个巨大的火药桶后，曾威胁要吞噬这座城市。
在堪培拉郊外约20英里处是古岗水库，一条细长的水体，充满时可延展650多英亩。超过一百万人从该水库获取饮用水，但干旱使其容量萎缩至不到30%。即使在最近的暴雨之后，水位仍然危险地低。
堪培拉澳大利亚国立大学的公共卫生研究员伊丽莎白·汉娜很难将她青年时期波光粼粼的乔治湖与如今缩小的水体联系起来。“我小时候，我们从墨尔本开车过来，湖水总是漫过河岸，”她回忆道。
澳大利亚对气候变化的一些敏感性源于它作为大陆的演化。大约4500万年前，澳大利亚大陆从冈瓦纳古陆分离出来，冈瓦纳古陆是一个古老的超大陆，也包括南美洲、非洲和南极洲。那时，澳大利亚几乎完全被热带雨林覆盖，之后它在完全隔离的状态下向赤道漂移了3000万年。在此期间，澳大利亚中部地区干涸，形成了世界上一些最古老的沙漠。
澳大利亚的土壤缺乏氮、磷和锌等重要养分，主要是因为该地区即使以地质时间尺度衡量也过于古老，并且该国大部分地区数千万年来都没有得到火山或冰川土壤更新活动的滋养。“这个国家本来就干燥，生态脆弱，土壤相对贫瘠，”悉尼新南威尔士大学气候变化研究中心的大气物理学家兼联合主任史蒂芬·舍伍德说。“它不具备弹性，因此对任何事物都更加脆弱。”
现代发展加剧了其中一些脆弱性。河流系统被过度用于灌溉，加速了土壤退化，使土地盐碱化，并导致荒漠化蔓延。大约85%的人口挤在容易受到风暴潮和气旋影响的沿海城市。但澳大利亚独特脆弱性的主要驱动因素是地理位置：它位于三大洋之中，以及由此产生的相互作用的洋流。
太平洋洋流历来在被称为厄尔尼诺和拉尼娜的模式之间切换，引发相应的干旱和湿润年份，甚至可能持续数十年。在厄尔尼诺期间，东南太平洋的温暖海水会产生气压系统，将降雨推向海洋，导致大陆本身的降水量减少。拉尼娜则使海洋温度降低，导致热带地区东风增强。所有这些都导致更多的水蒸发到大气中，加剧了季风降雨和气旋。与此同时，印度洋偶极子，一个在过去十年才被发现的洋流，使东部热带地区变冷，西部洋流变暖，减少了东南部的春季降雨。
布里斯班格里菲斯大学的环境科学家艾伯特·加布里克表示，全球气温上升预示着所有这些洋流将发生变化，可能带来灾难性后果。有记录以来最强的一些厄尔尼诺模式被认为是造成严重干旱的原因，而同样强烈的拉尼娜则带来了淹没昆士兰的暴雨。南极环状模式的变化，一种阻止低压降雨系统通过澳大利亚南部的洋流，导致珀斯的冬季降雨减少。该地区的降雨量下降了20%。
除了这些扰动，还有令人担忧的迹象表明，南极冰架下已有水流。加布里克说：“南极冰川的破碎会降低南大洋的表面温度，这反过来又可能使风力模式更加强烈，导致更严重、更频繁的气旋。存在多种压力源，造成层层叠加的复杂性，而变暖又增加了一个维度。”
对一个美国游客来说，澳大利亚感觉像一个平行宇宙。在美国，政客和电台脱口秀主持人经常嘲笑全球变暖的说法，并攻击气候科学家的诚信。相比之下，澳大利亚人几乎毫不怀疑他们正面临日益剧烈的风暴天气，并正在为一场崎岖的旅程做准备。凯恩斯詹姆斯库克大学的地理学家史蒂夫·特顿说：“你不可能住在这个地区，却不知道这片土地正在发生什么。”
在许多方面，澳大利亚仍在努力应对气候变化。它是一个煤炭超级大国，是世界上最脏的化石燃料的最大出口国。澳大利亚也严重依赖煤炭发电，其人均二氧化碳排放量高于任何其他发达国家，其农业排放量在世界上人均最高，这主要是因为大量的绵羊和牛。
但是，最近引入的碳税——可能是其他工业化国家的典范——为限制化石燃料的使用和更多地投资可再生能源创造了经济激励。澳大利亚政府最近投资了近5亿美元用于气候变化研究，其中包括专门拨款1.26亿美元，用于确定应对炎热天气、风暴潮、干旱和海平面上升的最佳策略。科学家们正在积极研究抗旱作物和耕作方法、更好地利用和分配饮用水的方法、新的消防策略，以及以可承受的价格保护澳大利亚独特生态系统和野生动物的技术。
“我们进退两难，”汤斯维尔詹姆斯库克大学高级副校长克里斯托弗·科克林说。“我们的经济严重依赖煤炭等化石燃料资源，但我们正在接受教训。只要有足够的意愿和领导力，我们肯定能避免最坏的情况。”
然而，澳大利亚人确实需要一些说服，尤其是在恶劣天气变化已成为该国日常生活一部分的情况下。经济学家罗斯·加诺特（Ross Garnaut）在2008年发布了一份言之凿凿的报告，他曾是一名全球变暖的不可知论者，后来用他自己的话说，成为绿色事业的“晚年信徒”，这份报告极大地消除了大多数澳大利亚人对气候变化威胁是否真实的任何疑问。
“排放密集型产业对变革存在抵触，”加诺特在今年早些时候在凯恩斯举行的2011年温室气体会议上发表主题演讲时说。“我理解希望能摆脱它的愿望。但如果我们什么都不做……这将意味着我们所知的文明的终结。我们将成为面临灭绝的物种之一。”
以火攻火
他们称之为“黑色星期六”：2009年2月7日，在长达十年的干旱和令人窒息的热浪之后，一场难以想象的猛烈火灾席卷了澳大利亚南部的农田和森林。树皮燃烧的余烬被变幻的风和火自身对流产生的上升气流带到空中长达20英里，跳过道路，越过防火带，在干涸的地面上引发新的火灾。火焰冲天数百英尺，温度达到5000华氏度，甚至潮湿的山灰森林也被点燃。
至少有173人在大火中丧生，大火覆盖了超过1700平方英里。有些人为了逃离火灾或寻找避难所而下车，结果丧生。其他人则留下来保卫他们的房屋和农场，并在努力中遇难。整个社区都被火焰包围。“在这些极端条件下，当有大量火灾燃烧时，几乎无法控制它们，”联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的丛林火灾研究员安德鲁·沙利文说。
随着气温升高和更极端干旱的幽灵，像沙利文这样的科学家正在进行控制性焚烧，以揭示火灾的行为。他们使用一种名为Pyrotron的装置，一个80英尺长的防火铝制风洞，带有一个玻璃观察区。风洞内的一系列传感器，是同类中最大的之一，可以测量风速、温度、湿度以及树叶、树枝、草和树皮等不同燃料的燃烧效果。目标是更好地预测火灾的特性，从蔓延速度到火焰高度再到强度，以便消防员可以开发更有效的对策。
“我们希望制定策略来智胜火灾，并找出它们变得无法控制所需时间的基准，”沙利文说。“如果我们知道当救援队赶到时，火灾将失控，那么我们最好将资源调派到其他地方。”
对澳大利亚水资源的密切关注
由于一场威胁澳大利亚未来的水危机，澳大利亚政府于2008年启动了一项100亿澳元的计划，该计划正在从农业分配到悉尼高层建筑的水龙头流量，彻底改变各个层面的水处理方式。这项努力可以作为美国乃至全球其他缺水地区的典范。
水资源观测网络（WRON）位于堪培拉黑山实验室绿树成荫的校园内，既是该项目的试验台，也是其神经中枢。斯图尔特·明钦，一位环境化学家和IT奇才，领导着WRON团队，他带我参观了一个气候控制室，那里有肉柜大小的硬盘，收集着来自全国各种水管理机构的信息，并几乎追踪着湖泊、水库、含水层和河流系统中的每一滴水。“如果我们无法测量它，我们就无法管理它，”41岁的明钦说。他左耳戴着耳环，稀疏的黑发上戴着环绕式太阳镜，但他的随意举止掩盖了他不懈的努力，即创建世界上最宏大的水信息和会计系统。
在WRON庞大的数据设施内部，计算机程序预测水供应在不同气候情景下的表现。根据这些信息，明钦和他的同事们正在制定关于水资源应如何分配以及如何使用的建议，因为该国的水资源紧缩计划变得越来越严格。接下来，WRON团队打算部署低成本的无线传感器，这些传感器可以嵌入水道中，持续将数据反馈到中心，从而实现水资源的实时管理。
上个世纪，澳大利亚政府鼓励在困难土地上耕作，向几乎所有愿意辛勤劳动使该国广阔的灌木沙漠开花结果，种植柑橘园和葡萄园的人发放用水许可证。由此产生的灌溉需求最终使一个管理不善的河流系统不堪重负，并在1998年干旱来临时崩溃。“我们成功的农民陷入绝境，因为他们无法获得足够的水来维持树木的生命而被逼破产，”明钦说。“那是我们的卡特里娜时刻。我们必须建立一个科学依据来确定这些权利和应享权利是否相互兼容。”
WRON只是澳大利亚应对措施之一。“在管理水安全方面，你需要一整套方法，”国家水资源委员会代理首席执行官詹姆斯·卡梅隆说。该委员会是总部设在堪培拉的政府机构，负责国家水资源改革议程。“正确的组合将取决于该国不同地区可用的资源。”
政府对用水量实施了严格限制，并辅以严厉的惩罚。几乎所有家庭现在都安装了水表，平均水价几乎翻了一番，以更好地反映水的真实成本。广泛的公共宣传活动教育居民如何节约用水：洗四分钟淋浴，安装节水龙头和马桶，回收雨水。雨水箱和节水淋浴头成为强制性要求。在过去十年中，尽管人口增长，主要城市用水量减少了高达40%。政府还拨款超过100亿澳元用于水资源改善措施，包括更高效的农业灌溉方法和显著减少泄漏损失的新管道。
在抑制需求的同时，澳大利亚也通过从四面环绕该国的海洋中提取饮用水来增加供应。2006年，其首个反渗透海水淡化厂在珀斯开业。目前，它供应该市17%的饮用水，类似的工厂在悉尼、布里斯班、墨尔本和阿德莱德也已投入运营或正在建设中。由于反渗透技术耗能巨大，研究人员也在寻找更便宜的海水提取方法。
卡梅隆说，最近的降雨至少给澳大利亚人在水供应问题上提供了一些喘息空间。“它们为我们规划下一次不可避免的干旱提供了真正的机会。”
工程抢救热带雨林
丹特里河渡轮从南岸出发，那里大堡礁的蜘蛛状珊瑚指几乎轻抚着海岸。对面，一片雾气笼罩着世界上最古老的热带雨林之一，这片面积约465平方英里、拥有超过1亿年历史的广阔区域。沿着崎岖的海岸线再向北行驶一小时，在属于丹特里雨林观测站的澳大利亚冠层起重机研究站，保护生物学家正在研究气候变化对这片原始地区的影响。他们乘坐悬挂在建筑起重机上的吊篮，高高悬浮在冠层上方，拥有无与伦比的树顶生命观测视角，以及对威胁这个偏远地区的力量的独特见解。
丹特里以其丰富的生物多样性，为澳大利亚植物和动物在过去1亿年中的进化历史提供了活生生的记录，也为它们的未来提供了一个窗口。但获取这些知识已成为一项紧迫的任务。预计该地区气温将在未来20年内平均上升高达3华氏度，到2070年将上升高达10华氏度。这样的变暖可能会扰乱或摧毁大部分丹特里。“一旦你上升到大约1500英尺，几乎全是无法耐热的古老植物和动物，它们无处可去，”气候学和雨林生态学专家史蒂夫·特顿说，他协助管理这片区域。
丹特里只是澳大利亚陆地生态系统研究网络（TERN）的其中一个地点，这是一个信息共享组织，负责收集、管理和共享动植物及其他环境因素的数据，以捕捉关键荒野生态系统现状的快照，并测量气候变化的潜在影响。
在大堡礁周围，变暖的海水变得更具酸性，使珊瑚白化，并威胁着被珊瑚礁吸引的丰富生命群落。2005年，澳大利亚政府开始在珊瑚礁区域设立“绿区”，并实施新规定以防止过度捕捞，这一策略取得了一定成功。高山地区正受到杂草和害虫入侵、更多火灾和降雪减少的围困。随着条件变得更干燥和更炎热，动植物向高地移动以保持凉爽，但很快就会用完生存所需的山区。“我们无法拯救所有物种，但我们干预以帮助一些物种适应，”墨尔本大学研究气候变化对生物多样性影响的阿里·霍夫曼说。
在丹特里，关键物种在维持生态平衡方面起着至关重要的作用。濒危的鹤鸵——一种色彩斑斓、火鸡大小的鸟类——吃多种水果，它们的种子在通过肠道后随富含肥料的粪便排出。通过创建鹤鸵栖息地来拯救这些鸟类有助于保护其他所有生物的栖息地。霍夫曼说，现在的问题是，“我们能否帮助它们做出进化反应，它们能否及时适应？”
农业适应新气候
西蒙·蒂克纳和苏珊·芬德利·蒂克纳选择放弃墨尔本的高薪工作，回到他家在澳大利亚东南部拥有70多年的农场，这简直是再糟糕不过的时机。“那是在1998年，我们基本上陷入了12年的干旱，”苏珊说。“最困难的事情之一是，当干旱来袭时，我们眼睁睁地看着第一批作物死去。”
然而，蒂克纳一家迅速适应，采取了一系列策略来管理日益恶劣的土地并获得利润，即使周围的农民都陷入了严重的财政困境。他们最精明的举动是转向免耕农业，即在不使用犁翻土的情况下播种。健康的表层土壤和茬（上一年作物收割后留下的约一英尺高的植物部分）就像一层覆盖物，既能保持水分和养分，又能防止水土流失，而且比以前使用的肥料更少。通过在土壤中保留碳，免耕农业也减少了释放到大气中的二氧化碳量。
GPS卫星导航现在引导着蒂克纳家的拖拉机，使他们能够精确地在旧茬行之间播种。一个名为Yield Prophet的软件系统帮助他们管理这些作物，并在不同季节降雨和温度情景下产生最佳产量。“我们正在经历更干燥、更极端的天气，我毫不怀疑气候正在变化，”蒂克纳说。“自从我们来到农场，我们现在播种时间至少提前了四周，这仅仅是13年的时间。人们必须灵活应变。他们必须改变并适应各种条件才能成功。”
更多的技术援助即将到来。马克·豪登是堪培拉联邦科学与工业研究组织（CSIRO）农业气候适应项目负责人，他负责开发新的农业系统，以减少水渗漏，并培育具有适应更热、更干燥条件和更高二氧化碳水平的遗传特性的新作物。虽然这些进步也将有助于大型农业企业，但它们对小型农民至关重要，因为如果一种作物歉收，他们多样化的空间较小。与此同时，CSIRO还在为邻近发展中国家的农民制定低技术项目，这些国家可能面临因作物歉收而导致的严重粮食短缺，甚至随着天气变热、水资源枯竭和人口爆炸而导致的广泛饥荒。
