我們如何預測有史以來最熱的年份

我們如何預測有史以來最熱的年份

NASA和NOAA聯合報導,2016是有史以來最溫暖的一年。 這並不奇怪,因為今年的前六個月 都非常溫暖。

然而,這一消息對於全球變暖的說法非常重要:在2016之前,10是最熱的年份 自1998以來發生了記錄。 去年連續第三年創造了新的全球年度氣溫記錄。

儘管全球範圍內持續破紀錄的熱量,但對人為或人為造成的全球變暖持懷疑態度 遺跡。 對某些人來說,氣象學家無法提前可靠地預測天氣天數這一事實證明科學家們無法預測從現在開始的幾年或幾十年的地球氣候。

科學家們為何如此 像我一樣 有信心提前預測創紀錄的熱量,氣候預測與天氣預報有何不同?

基於大氣運動的天氣預報

天氣預報考慮了天氣系統的演變,包括大氣壓力模式。 大氣壓力是由大氣壓力施加的 空氣分子的重量。 空氣下沉的區域具有高壓,並且通常是溫暖和晴朗的天氣。 低壓系統,也稱為 旋風,發生在空氣上升的地方,通常會產生涼爽和潮濕的天氣。

熱狗2 1 22該地圖顯示了各州2016年平均溫度的排名。 排名是指記錄122-1895的2016年期間。 122的等級表示記錄的溫暖。 2016是連續美國有記錄以來第二個最熱的年份。 諾阿

天氣預報的準確性長達兩週左右 大大改善 最近幾年。 但是大氣系統並不會持續很長時間,超出該時間範圍的預測變得不那麼準確。


從InnerSelf獲取最新信息


例如,預測低壓系統(cyclgeneis)的形成和美國東海岸的運動 提出了挑戰。 與東部或西部僅50英里的預測軌蹟的偏差可能意味著暴風雪,被風吹掃的暴雨或近乎未命中的差異。

同樣,預測在炎熱的夏日降雨量 可能很不確定。 當預測需要“孤立的雷暴”時,預計會控制風暴形成的因素,例如白天加熱,水分流和上層風。 但是這些因素在某一天發生了很大變化,因此很難預測總降雨量,特別是在一小塊地區。 所以很難說你的遊行或下一個城鎮是否會下雨 - “彈出式”雷暴這個詞很容易。

這並不是說嚴重風暴的警告不應該被信任。 在這種情況下,通常對較大的地理區域進行惡劣天氣預報,並且僅在條件存在時進行。 與導致孤立風暴的因素相比,產生惡劣天氣的因素範圍更廣。 技術改進包括更好的雷達和超級計算機的使用,也導致更準確的惡劣天氣預報。

海洋熱的作用

與基於瞬態天氣系統運動的預測相反,例如,溫度和降水的氣候預測使用完全不同的數據集。

為了預測未來幾個月到幾十年,科學家利用海洋變化,其他自然因素(太陽變化,火山爆發)以及大氣中溫室氣體(GHG)濃度上升的總體影響。 與大氣壓力模式不同,這些變量可在數月和數年內發展並發揮其影響,而大氣壓力模式可在數小時或數天內發生變化。

影響幾個月到一年左右的一個重要因素是 厄爾尼諾現象,熱帶太平洋海洋溫度的周期性變暖。 這種海洋變暖模式和對大氣層的相關影響在熱帶地區產生了強烈影響,可以影響氣候預測。

熱狗3 1 22此地圖顯示2016的攝氏度和海面溫度異常,或與歷史平均值的變化。 NOAA國家環境信息中心,

關於海洋溫度的數據至關重要,因為太陽輻射的大部分輻射都被世界海洋吸收。 在這種能量的驅動下,海洋和大氣層在全球範圍內散發熱量。

厄爾尼諾現像後的年代往往是 回暖 比那些接近正常(也稱為中性)或拉尼娜現象的人。 拉尼娜現象的存在經常導致全球溫度的降低。 這告訴我們,熱帶太平洋地表水中的相對熱量可用於提前幾個月預測全球氣溫,這正是預測去年創紀錄溫度所發生的情況。

十二月2015 英國氣象局 預測2016將在0.72和0.96攝氏度之間的記錄溫度高於長期(1961-1990)平均值。 他們今天宣布 2016高於0.77℃的平均值在預測範圍內。 早在2016 加文·施密特 來自美國宇航局戈達德空間研究所 預測2016 將1.3℃高於19世紀的溫度 - 非常接近今天報導的1.2℃上升。

2017怎麼樣? 在其1月12更新中, NOAA預測 通過2017的上半部分從弱拉尼娜到中性條件的過渡。 拉尼娜在年初的影響力是其中的核心 預測2017 將比2016稍涼,但仍然是有記錄以來最熱的年份之一。

熱狗4 1 221961-1990的全球年平均近地表溫度異常(即與1850-2015平均攝氏度的溫差)。 2016值是1月到10月的平均值。 灰線和陰影顯示95百分比不確定性範圍。 2017的預測值及其不確定性範圍以綠色和黑色顯示。 英國氣象局

應該補充的是,記錄的2016溫暖不僅僅是因為厄爾尼諾現象。 確實,厄爾尼諾年 變暖了 由於溫室氣體濃度上升導致整體變暖趨勢,拉尼娜現像也是如此。

人與自然因素隨時間的綜合影響

除了海洋效應,其他 自然因素 眾所周知,它會影響變暖的速度。 大型火山爆發,特別是熱帶火山爆發, 可以在全球範圍內產生冷卻效果 通過阻擋太陽輻射。 例如,山的噴發 1991中的Pinatubo導致了一個 全球平均氣溫下降約1華氏度(0.6℃).

然而,冷卻通常是短暫的,並且當火山氣溶膠 - 阻擋陽光的小顆粒 - 下雨時結束。

太陽能輸出的變化也會影響氣候。 然而,近幾十年來觀察到的變暖趨勢, 不能歸因於太陽的變化。 太陽變化對氣候變化的影響是顯而易見的,但溫室氣體的影響已得到證實 更加可觀 從短期看。

在更長的時間尺度上預測變暖 - 數十年或更長時間 - 是基於氣候模型的模擬和我們對如何進行的理解 對氣候系統敏感 未來大氣溫室氣體濃度的增加。

模型顯示,與內部海洋變率和其他自然因素的變化相比,預計未來變暖將受到溫室氣體水平上升的支配。 變暖將通過涉及碳循環的反饋放大, 大氣濕度 和其他因素。 例如,水蒸氣是一種有效的溫室氣體,因此大氣中水分含量的增加會加劇變暖。 此外,來自北極的排放是一個特別令人關注的問題,並有可能將北極從北極轉移 碳匯到源頭。

17最熱的十年中有十六年發生在本世紀。 有一個 壓倒性的科學共識 人類活動正在使地球變暖。

與此同時,我們繼續改進天氣和氣候預測,這將使我們更深入地了解不同時期和多個空間尺度的氣候系統行為。 這項研究將提高對未來預測的準確性和信心。

談話

關於作者

Michael A. Rawlins,推廣副教授, 馬薩諸塞州阿姆赫斯特大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

相關書籍:

{amazonWS:searchindex =圖書;關鍵字=全球變暖; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

關注InnerSelf

Facebook的圖標Twitter的圖標RSS圖標

通過電子郵件獲取最新信息

{emailcloak = OFF}

閱讀量最高的