什麼是前工業氣候?為什麼重要?

什麼是前工業氣候?為什麼重要?
工業革命前的工業化前氣候基准通常表明 - 但這仍然是一個非常廣泛的領域。 REUTERS / Jason Reed

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:

將全球平均氣溫升高至遠低於工業化前水平的2℃,並努力將溫度升高限制在1.5℃以上,高於工業化前水平,認識到這將大大降低氣候變化的風險和影響。

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變暖限制在某一點以上1.5℃或2℃,我們需要對我們的工作有一個共同的認識。 但“巴黎協定”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。


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什麼是前工業氣候以及為什麼重要? 全球氣溫正在上升,並且在1世紀後期的19℃左右。 作者提供

定義工業化前的基線

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,在大氣和海洋之間移動熱量,導致全球平均表面溫度的年度變化約為0.2℃。 類似的變化也會發生 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。

什麼是前工業氣候以及為什麼重要? 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選擇太陽能活動較低的工業化前基線,如晚期1600,或者在高火山活動期間,如1810s或1880s,那麼我們會有一個較低的參考點,我們將更快通過1.5℃或2℃。

這不僅是對科學家的挑戰

目前,氣候科學界正在努力更好地了解1.5℃對全球變暖的影響。 政府間氣候變化專門委員會將提供 關於1.5℃的特別報導 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

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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