Istnieje wiele oznak, że planeta się nagrzewa, nawet „w ogniu”.

W zachodniej części Ameryki Północnej przedłużająca się susza doprowadziła do wysokich temperatur i wielu innych Pożary, z Kanady i północnego zachodu tego lata wcześniej do Kalifornii. Pacyfik jest bardzo aktywny z huraganami, tajfunami i cyklonami tropikalnymi, aw szczególności z kilkoma szkodliwymi uderzeniami w Japonii, Chinach i na Tajwanie. Jak dotąd natomiast jest pora tropikalnej burzy atlantyckiej cichy.

Globalnie temperatury powierzchni ustalają rekordowo wysokie wartości (patrz rysunek poniżej). Temperatury w USA w tym roku są znacznie powyżej normy, z biegiem czasu 1.7 Fahrenheita powyżej średniej XX wieku (do lipca; 10. najwyższy w historii). Jednak opady były znacznie powyżej średniej w większości kraju poza Zachodem, co powoduje, że temperatury są niższe niż w innym przypadku (ze względu na więcej chmur i chłodzenie wyparne).

Więc co się dzieje? Oczekuje się zwiększonego ocieplenia, ponieważ działalność człowieka prowadzi do wzrostu ilości gazów cieplarnianych zatrzymujących ciepło, głównie dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych. I rzeczywiście, średnia globalna temperatura powierzchni (GMST) stale rośnie: co dekadę po latach sześćdziesiątych XX wieku cieplejszy niż poprzedni, a dekada 2000 roku była jak dotąd najcieplejszą w historii; patrz rysunek.

Jednocześnie łatwo zauważyć, że istnieje zmienność GMST z roku na rok i z dekady na dekadę. Jest to oczekiwane i wiadomo, że wynika ono w dużej mierze z wewnętrznej naturalnej zmienności. Podczas gdy tempo wzrostu temperatury powierzchni było głównie w górę od około 1920 r., A ostatnie tempo to ogólnie nie poza krokiem, istnieją dwa przedziały przerw ze znacznie niższymi prędkościami wzrostu temperatury. Pierwszy z nich miał miejsce w latach 1943–1975, a drugi w latach 1999–2013.

W papier zatytułowany Czy nastąpiła przerwa w globalnym ociepleniu? Uważam, że naturalna zmienność poprzez interakcje między oceanami, atmosferą, ziemią i lodem może z łatwością maskować tendencję wzrostową globalnych temperatur. Aby klimatolodzy ulepszyli modele klimatyczne, niezbędne jest lepsze zrozumienie tych zmian i ich wpływu na globalne temperatury.

Przerwa w odwiedzinach

Najcieplejszy rok w XX wiek to 20 rok. Jednak od tego czasu widoczny jest wzrost GMST w latach 1998–2013. Stało się to znane jako „hiatus. ”Podczas gdy wartości GMST w 2005 i 2010 r. Nieznacznie przekroczyły wartość z 1998 r., Trend wzrostowy wyraźnie zwolnił do 2014 r., Który jest obecnie najcieplejszym rokiem w historii. Ponadto istnieją doskonałe perspektywy, że rok 2015 pobije ten rekord - ostatnie 12 miesięcy do czerwca 2015 r. Są rzeczywiście najcieplejszymi 12 miesiącami w historii (patrz rysunek). Wygląda na to, że przerwa się skończyła!

Sezonowe średnie globalne temperatury powierzchni z NOAA po 1920 r. W stosunku do średniej z XX wieku. Pory roku są zdefiniowane jako grudzień-luty itp. 20-termiczny filtr Gaussa służy do wyświetlania zmian dekadalnych (ciężka czarna krzywa). (środek) Średnie sezonowe anomalie oscylacji dekadalnej Pacyfiku (PDO), w jednostkach odchylenia standardowego. Pozytywny (różowy) i negatywny (jasnoniebieski) reżim chronionej nazwy pochodzenia są wskazane na całym rysunku. (na dole) Średnie anomalie dekadalne (od 20–1921) GMST (zielone) wraz z częściowymi nachyleniami GMST dla faz ChNP (żółty). Kevin Trenberth / Dane z NOAA, autor pod warunkiem

El Niño i Pacific Decadal Oscillation (ChNP)

Bliższe spojrzenie na wydarzenia w tych okresach rzuca światło na rolę naturalnej zmienności w długoterminowym trendzie globalnego ocieplenia.

Rok 1998 był najcieplejszy w historii w XX wieku, ponieważ doszło do ocieplenia związanego z największym zarejestrowanym El Niño - Wydarzenie 1997-98. Przed tym wydarzeniem ciepło oceaniczne, które zgromadziło się w tropikalnym zachodnim Pacyfiku, rozprzestrzeniało się przez Pacyfik do atmosfery, ożywiając burze i ocieplając powierzchnię, zwłaszcza poprzez utajone wydzielanie ciepła, podczas gdy ocean ochładzał się w wyniku chłodzenia wyparnego.

Teraz, w 2015 roku, trwa kolejny silny El Niño; rozpoczęła się w 2014 roku i dalej się rozwija, i w niemałej części jest odpowiedzialna za ostatnie ciepło i pogodę na całym świecie: zwiększoną aktywność burz tropikalnych na Pacyfiku kosztem Atlantyku, wilgotniejsze warunki w środkowych Stanach Zjednoczonych i chłodne śnieżne warunki w Nowej Zelandii.

Istnieje także duża zmienność w skali dziesięcioleci na Pacyfiku, znana częściowo jako Oscylacja Pacyfiku (PDO) lub Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) - pierwsza koncentruje się na półkuli północnej, ale obie są ze sobą ściśle powiązane. Faza dodatnia wzoru ChNP, która wpływa na temperatury oceanów, jest podobna do fazy El Niño.

ChNP jest ważnym graczem w tych okresach przerwy, co zostało dobrze ustalone przez obserwacje i modele. Istnieją znaczne zmiany w tradycjach Pacyfiku, presji na poziomie morza, poziomie morza, opadów deszczu i burz w krajach brzegowych Pacyfiku i Pacyfiku, ale rozciągają się także na oceany południowe i przez Arktykę aż po Atlantyk.

Istnieją dobre, ale niekompletne dowody na to, że te zmiany wiatrów zmieniają prądy oceaniczne, konwekcję i przewracanie oceanów, co prowadzi do zmian w ilości ciepła zamaskowany na większej głębokości w oceanie podczas ujemnej fazy ChNP. Efekty są największe w zima na każdej półkuli. Rezultat jest taki, że w fazie dodatniej PDO GMST wzrasta, podczas gdy w fazie ujemnej ulega stagnacji.

Wyniki sugerują, że Ziemia całkowity brak równowagi energetycznej - to znaczy rosnąca ilość energii słonecznej wychwytywanej przez gazy cieplarniane - pozostaje w dużej mierze niezmieniona w przypadku ChNP. Ale podczas fazy dodatniej więcej ciepła gromadzi się w górnych 300 metrach oceanu, gdzie może wpływać na GMST. W fazie ujemnej więcej ciepła jest zrzucane poniżej 300 metrów, przyczyniając się do ogólnego ocieplenia oceanów, ale prawdopodobnie nieodwracalnie wymieszane i utracone na powierzchni.

Modulowanie zmian wywołanych przez człowieka

Wewnętrzna zmienność klimatu może być również modulowana przez wpływy zewnętrzne, w tym różne wpływy ludzkie.

Zwiększone ocieplenie spowodowane wzrostem ilości gazów cieplarnianych zatrzymujących ciepło można zrównoważyć widocznymi zanieczyszczeniami (w postaci tzw aerozole atmosferyczne), które w większości są również produktem spalania paliw kopalnych. Rzeczywiście, od 1945 do 1970 r. Nastąpił wzrost zanieczyszczenia w atmosferze spowodowany uprzemysłowieniem po II wojnie światowej w Europie i Ameryce Północnej, zwłaszcza nad Atlantykiem, oraz pewna aktywność wulkaniczna, która spowodowała wzrost aerozoli w stratosferze. Jednak przepisy w krajach rozwiniętych, takie jak amerykańska ustawa o czystym powietrzu z 1970 r., Zakończyły tę erę.

Symulacje i prognozy modelu klimatu GMST sugerują, że sygnał zmiany klimatu wywołanej przez człowieka wyłonił się z hałas naturalnej zmienności klimatu około lat siedemdziesiątych. Oczekiwane tempo zmian było bardzo zbliżone do tempa obserwowanego od 1970 do 1975 r., Ale nie było wolniejsze od 1999 r. (Jest to kolejny powód, aby powiedzieć, że nastąpiła przerwa w latach 1999–2000.)

Wywołane przez człowieka zmiany klimatu są nieustępliwe i w dużej mierze przewidywalne, nawet jeśli w dowolnym momencie, a szczególnie lokalnie, można je maskować naturalną zmiennością, czy to w międzyczasie (El Niño), czy w dekadach. Ale główną przyczyną spowolnienia w GMST jest ChNP. Obecnie spekuluje się, czy zmienność dekadowa uległa odwróceniu - przechodząc w fazę dodatnią (patrz rysunek). Dzięki tej zmianie i najnowszemu wydarzeniu El Niño, GMST robi kolejny krok na wyższy poziom.

Rola naturalnej zmienności maluje inny obraz niż stale rosnąca globalna średnia temperatura. Rzeczywiście, połączenie zmienności dekadowej i trendu cieplnego spowodowanego wzrostem emisji gazów cieplarnianych sprawia, że ​​rekord GMST bardziej przypomina wznoszące się schody niż monotonną wspinaczkę.

O autorze

Kevin Trenberth jest wybitnym starszym naukowcem w Narodowym Centrum Badań Atmosferycznych. Był mocno zaangażowany w Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (i otrzymał Pokojową Nagrodę Nobla w 2007 r.) oraz Światowy Program Badań nad Klimatem (WCRP). Niedawno przewodniczył programowi Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) w ramach WCRP. Ma ponad 240 recenzowanych artykułów w czasopismach i ponad 520 publikacji i jest jednym z najczęściej cytowanych naukowców w dziedzinie geofizyki.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

klimatyczne książki