即使有一個全球變暖的中斷現在已經過去了?

即使有一個全球變暖的中斷現在已經過去了?

有許多正在進行的跡象表明,這個星球正在升溫,甚至“火”。

在北美西部地區,長期乾旱導致了高溫和許多氣候 野火今年夏天早些時候從加拿大和西北地區到加利福尼亞州。 太平洋地區非常活躍,颶風,颱風和熱帶氣旋,特別是日本,中國和台灣的幾次破壞性襲擊。 相比之下,大西洋熱帶風暴季節到目前為止 安靜.

在全球範圍內,表面溫度已創下歷史最高值(見下圖)。 今年美國的氣溫總體上遠高於正常水平 1.7 Fahrenheit高於20世紀的平均值 (到7月; 10th有史以來最高)。 然而,在西部以外的大部分地區,降水量遠遠高於平均水平,使溫度低於原本的溫度(由於更多的雲和蒸發冷卻)。

發生什麼了? 預計變暖會加劇,因為人類活動導致溫室氣體的熱量增加,主要是化石燃料燃燒產生的二氧化碳。 事實上,全球平均表面溫度(GMST)一直在穩步上升:1960s之後的每十年 比之前的溫暖的2000s和十年是最熱上迄今為止記錄; 見圖。

同時,很明顯,GMST每年和十年都有變化。 這是預期的,並且已知主要來自內部自然變異。 雖然表面溫度升高的速度大部分是從1920開始上升,而近期的速度是 不合拍的整體,有兩個間隙間隔,溫度增加率低得多。 第一個是從1943到1975,第二個是從1999到2013。

題為“有一個全球變暖的原因嗎?”,我發現通過海洋,大氣,陸地和冰之間的相互作用的自然變化可以很容易地掩蓋全球氣溫的上升趨勢。 對於氣候科學家來改進氣候模型,更好地了解這些變化及其對全球溫度的影響至關重要。

Hiatus重訪

在最熱的一年 20th世紀是1998。 然而,從那時起,從1998到2013的GMST明顯沒有增加。 這被稱為“裂縫“雖然2005和2010 GMST值略高於1998值,但趨勢向上顯著放緩,直到2014,這是有史以​​來最溫暖的一年。 此外,2015將打破這一紀錄的前景非常好 - 過去的12月份到6月2015確實是有史以來最溫暖的12月份(見圖)。 看起來好像已經結束了!


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全球變暖中斷在1920之後,NOAA的季節性全球平均表面溫度相對於20世紀的平均值。 季節定義為12月至2月等.20項高斯濾波器用於顯示年代際變化(粗黑曲線)。 (中)季節性平均太平洋年代際振盪(PDO)異常,以標準差為單位。 整個圖中顯示了陽性(粉紅色)和陰性(淺藍色)PDO方案。 (下圖)GMST(綠色)的十年平均異常(起始1921-1930)以及PDO(黃色)相的GMST的分段斜率。 Kevin Trenberth /來自NOAA的數據,作者提供

厄爾尼諾現象和太平洋年代際振盪(PDO)

仔細觀察這些中斷期間的事件,可以看出自然變率對全球變暖的長期趨勢的作用。

1998年是20世紀最熱的一年,因為有記錄的厄爾尼諾現像變暖了 - 1997-98事件。 在此之前,曾橫跨太平洋熱帶西太平洋擴散,進入大氣建成,搞活風暴和特別是通過潛熱釋放變暖表面,而從海洋蒸發冷卻冷卻這種情況下,海洋熱量。

現在,在2015,另一個強大的厄爾尼諾現象正在進行中; 它開始於2014,並且已經進一步發展,並且在很大程度上導致了世界各地最近的溫暖和天氣模式:太平洋地區以太平洋為代表的熱帶風暴活動增強, 潮濕的條件 橫跨美國中部,新西蘭的涼爽雪況。

太平洋地區也存在數十年來強烈的變化,部分原因是太平洋年代際振盪(PDO)或年代際太平洋濤動(IPO) - 前者是北半球的重點,但兩者密切相關。 影響海洋溫度的PDO模式的正相位與厄爾尼諾相似。

PDO是這些中斷時期的主要參與者,並且已經得到了很好的建立 觀察模型。 太平洋和太平洋邊緣國家的太平洋貿易風,海平面壓力,海平面,降雨和風暴位置發生了重大變化,但也延伸到南部海洋和北極到大西洋。

有好的但不完整的證據表明,這些風的變化會改變洋流,海洋對​​流和傾覆,從而導致熱量的變化。 隔離在海洋更深處 在PDO的負面階段。 效果最好 冬季每個半球。 其結果是,在PDO的正相,在GMST增加,在此期間它滯負相同時。

結果表明地球的 總能量失衡 - 也就是說,太陽的溫室氣體所捕獲的能量不斷增加 - 與PDO基本沒有變化。 但是在正相期間,更多的熱量沉積在海洋的上部300米中,在那裡它可以影響GMST。 在負相階段,更多的熱量被傾倒在300米以下,導致海洋的整體變暖,但可能不可逆地混合併丟失到地表。

調節人類誘導的變化

內部氣候變化也可以通過外部影響來調節,包括各種人類影響。

可以通過可見污染(以稱為顆粒的形式)抵消因吸熱溫室氣體的增加而導致的變暖 大氣氣溶膠),它們大多也是化石燃料燃燒的產物。 事實上,從1945到1970,第二次世界大戰後歐洲和北美工業化,尤其是大西洋地區的工業化以及一些增加平流層氣溶膠的火山活動引起的大氣污染增加。 然而,發達國家的法規,例如1970的美國清潔空氣法案,使這個時代結束了。

GMST的氣候模型模擬和預測表明人類引起的氣候變化的信號來自於 自然氣候變化的噪音 關於1970s。 預期的變化率與從1975到1999的速率非常一致,但不是從1999開始的較慢速率。 (這是另一個說明從2000到2013已經中斷的原因。)

人類引起的氣候變化是無情的,並且在很大程度上是可以預測的,即使在任何時間,特別是在當地,它可以被自然變異所掩蓋,無論是在年際(厄爾尼諾)還是十年時間尺度上。 但是,GMST減速的主要驅動因素是PDO。 現在有人猜測十年變化是否已經逆轉 - 進入積極階段(見圖)。 隨著這一變化和最新的厄爾尼諾事件,GMST正在向更高層次邁進一步。

自然變率的作用與全球平均溫度穩步上升的情況不同。 實際上,年代際變化加上溫室氣體增加的加熱趨勢使得GMST記錄更像是一個上升的樓梯,而不是單調的攀登。

關於作者談話

特倫貝特凱文Kevin Trenberth是國家大氣研究中心的傑出高級科學家。 他一直積極參與政府間氣候變化專門委員會(並分享了2007的諾貝爾和平獎)和世界氣候研究計劃(WCRP)。 他最近主持了WCRP下的全球能源和水交換(GEWEX)計劃。 他擁有240期刊論文和520出版物,是地球物理學領域被引用最多的科學家之一。

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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