工業化前的工業基准通常表明工業革命之前的情況，但是這仍然有廣闊的領域。 路透社/傑森·里德
在過去的幾天裡，有很多關於巴黎氣候協議的討論，美國就是這樣的協議 計劃退出。 雖然這是一個挫折，但仍然存在 近乎完全的共識 來自世界各國政府需要努力應對氣候變化。
“巴黎協定”旨在限制全球變暖相對於工業化前的基線。 它的確切承諾是：
將全球平均氣溫增幅控制在遠低於2℃？高於工業化前水平並努力將氣溫升高限制在1.5？高於工業化前水平，認識到這將大大減少氣候變遷的風險和影響。
但這引出了一個問題：什麼是“前工業水平”？
顯然，如果我們的目標是將全球暖化限制在 1.5 以內呢？或2？在某一點之上，我們需要對我們的工作內容達成共識。但《巴黎協定》並沒有提供定義。
這成為關鍵，因為政府希望氣候科學家能夠連貫地比較不同的計劃，以達到他們的巴黎目標。 當我們說“前工業化”以及我們的預測基於什麼假設時，明確研究人員的意義至關重要。
當然，如下圖所示，無論我們使用哪種基線，顯然上個世紀全球氣溫急劇上升。
全球氣溫正在上升，大約是1?高於19世紀末的水準。 作者提供
定義工業化前的基線
曼徹斯特 工業革命 始於英國的1700晚期，並傳播到世界各地。 但這只標誌著我們的溫室氣體排放量逐漸上升的開始。 各種研究發現氣候變化信號早在全球範圍內就出現了 1830s或者最近的 1930s.
除了人類對氣候的不斷變化和不斷增長的影響外，我們也知道其他許多自然因素會影響地球的溫度。 這個 自然變異 在氣候條件下，確定單一精確的工業化前基線變得更加困難。
科學家將這些對氣候的自然影響分為兩組： 內部 與 外部 強迫。
內部強迫在地球氣候系統的不同部分之間傳遞熱量。 該 厄爾尼諾 - 南方濤動例如，在大氣和海洋之間轉移熱量，導致全球平均表面溫度每年變化約 0.2℃。類似的變化也發生在 十年時間尺度這與能量轉移較慢和地球溫度變化較大有關。
外部強迫來自地球的氣候系統以影響全球氣溫。 外部強迫的一個例子是 火山噴發，它將粒子送入高層大氣層。 這可以防止來自太陽的能量到達地球表面，並導致暫時冷卻。
對地球氣候的另一個外部影響是太陽能發射的能量的變化。
太陽的總能量輸出在多個週期內變化，並且與太陽黑子的數量有關，當有太多的太陽黑子時溫度略高，反之亦然。
由於更頻繁的爆發性火山爆發和少數太陽黑子時期，地球經歷了長時間的降溫 - 例如在“小冰河時代“這大致從1300持續到1800s。
太陽和火山對氣候（頂行）的影響很大，而溫室氣體影響隨著時間的推移而上升（底行）。 建議的1720-1800基線以灰色突出顯示。 改編自Hawkins等人。 （2017）。
所有這些因素都意味著即使沒有人為乾擾，地球的氣候也會發生很大變化。
這也意味著，如果我們在太陽活動較低的時期（如1600 年代末）或在火山活動頻繁的時期（如1810 年代或1880 年代）選擇工業化前的基線，那麼我們將有一個較低的參考點，並且我們會通過1.5嗎？或2？早點。
這不僅是對科學家的挑戰
目前，氣候科學界正在努力更了解 1.5？全球暖化。政府間氣候變遷專門委員會將提供 1.5的特別報告？ 明年。
但科學家正以不同的方式界定“前工業”或“自然”氣候。 一些工作從全球溫度記錄開始 在19世紀後期，而其他人使用 氣候模型模擬，排除人類的影響 在最近的一段時間。 一 最近的一項研究 建議最佳基線可能是1720-1800。
這些不同的定義使得綜合單個研究的結果變得更加困難，這對於決策的製定至關重要。
在編寫IPCC報告時必須考慮這一點，因為政策制定者需要輕鬆比較不同全球變暖水平的影響。
沒有明確的方法來確定最佳的“工業前”參考點。 另一種方法可能是完全避免工業化前的基線，而是在我們更好地掌握全球氣候的情況時，從最近的時期設定目標。
關於作者
氣候極端研究員Andrew King， 墨爾本大學; Ben Henley，墨爾本大學氣候與水資源研究員， 墨爾本大學和氣候科學副教授Ed Hawkins， 雷丁大學
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