研究人員研究了來自東加勒比海的海綿標本。 SHUTTERSTOCK
根據統計，全球氣溫暖化已經超過 1.5°C，並且可能在本十年稍後超過 2°C 世界首創的研究 我領導。這些令人擔憂的發現是基於海綿骨骼中的溫度記錄，顯示全球氣候變遷的進展比之前想像的要嚴重得多。
人為造成的溫室氣體排放導致全球暖化。獲得有關變暖程度的準確資訊至關重要，因為它可以幫助我們了解極端天氣事件在不久的將來是否更有可能發生，以及世界在減少排放方面是否取得進展。
迄今為止，對上層海洋暖化的估計主要基於海面溫度記錄，但這些記錄只能追溯到大約 180 年前。相反，我們研究了東加勒比海長壽海綿骨骼中保存的 300 年記錄。特別是，我們檢查了它們骨骼中一種稱為「鍶」的化學物質含量的變化，這反映了生物體一生中海水溫度的變化。
自前工業化時代以來將全球平均氣溫上升控制在 1.5°C 以下是 2015 年巴黎氣候協議的目標。我們發表在《自然氣候變遷》上的研究表明，機會已經過去了。事實上，自前工業化時代以來，地球可能已經升溫至少 1.7°C——這是一個令人深感不安的發現。
測量海洋熱量
全球暖化正在導致地球氣候發生重大變化。這在最近前所未有的時期中表現得很明顯 熱浪 橫跨南歐、中國和北美大部分地區。
海洋覆蓋 超過70％ 地球表面並吸收大量的熱和二氧化碳。全球表面溫度傳統上是透過平均海面水溫和陸地表面上方空氣溫度來計算的。
但海洋的歷史溫度記錄並不完整。最早的海水溫度記錄是透過將溫度計插入水樣本中來收集的 由船舶收集。系統記錄僅從 1850 年代開始可用，而且覆蓋範圍有限。由於缺乏早期數據，政府間氣候變遷專門委員會將前工業化時期定義為從 1850年到1900年.
但至少從那時起，人類就一直在大氣中排放大量二氧化碳。 1800年代初。因此，理想情況下，測量暖化的基線期應該從 1700 年代中期或更早開始。
更重要的是，一系列異常 大火山噴發 發生在 1800 年代初，導致全球大規模變冷。這使得準確重建穩定的基線海洋溫度變得更加困難。
但如果有一種方法可以精確測量過去幾個世紀的海洋溫度呢？有，它被稱為“硬化海綿測溫法”。
研究特殊海綿
硬化海綿 是一群類似硬珊瑚的海綿，它們產生碳酸鹽骨架。但它們的生長速度要慢得多，並且可以存活數百年。
這些骨骼含有許多化學元素，包括鍶和鈣。這兩種元素的比例在較暖和較冷的時期會有所不同。這意味著硬化海綿可以提供詳細的海水溫度日記，分辨率僅為 0.1°C。
我們研究了海綿物種 尼氏角孔菌。它們發生在東加勒比地區，上層海洋溫度的自然變化很低，這使得更容易弄清楚氣候變遷的影響。我們想要調查被稱為“海洋混合層」。這是海洋的上部，大氣和海洋內部之間進行熱量交換。
我們研究了 300 年前的氣溫，看看定義工業化前氣溫的當前時段是否準確。那我們發現了什麼？
海綿記錄顯示，從 1700 年到 1790 年以及從 1840 年到 1860 年，溫度幾乎恆定（由於火山冷卻，中間有一個間隙）。我們發現海洋溫度從 1860 年代中期開始上升，到 1870 年代中期明顯明顯。這表示前工業化時期應定義為 1700 年至 1860 年。
這些發現的意義是深遠的。
這對全球變暖意味著什麼？
使用這個新的基線，一幅截然不同的全球暖化圖景就出現了。它顯示人為造成的海洋暖化比政府間氣候變遷專門委員會先前假設的至少早幾十年開始。
長期氣候變遷通常是根據30年至1961年1990年的平均暖化以及最近幾十年的暖化來衡量的。
我們的研究結果表明，在我們新定義的前工業化時期末期與上述 30 年平均值之間的時間間隔內，海洋和陸地表面的溫度上升了 0.9°C。這遠遠超過了 IPCC 使用前工業化時期的傳統時間框架估計的 0.4°C 變暖幅度。
添加到 全球平均暖化0.8°C 從 1990 年到近幾年，地球自前工業時代以來平均暖化至少 1.7°C。這顯示我們已經實現了《巴黎協定》中 1.5°C 的目標。
它還表明，該協議的首要目標是將全球平均暖化幅度控制在 2°C 以下，現在很可能在 2020 年代末實現——比預期提前了近二十年。
我們的研究也得出了另一個令人震驚的發現。自 20 世紀末以來，陸地-空氣溫度的上升速度幾乎是海洋表面溫度的兩倍，目前比工業化前水準高出 2°C 以上。這與有據可查的北極永久凍土層減少以及世界各地熱浪、叢林大火和乾旱頻率增加相一致。
我們現在必須採取行動
我們修訂後的估計表明，氣候變遷正處於比我們想像的更嚴重的階段。這值得人們高度關注。
人類似乎已經錯過了將全球暖化限制在1.5°C以內的機會，並且面臨著將全球暖化控制在2°C以下的艱鉅任務。這凸顯了到 2030 年將全球排放量減半的迫切需求。
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