NASA ja NOAA kertoivat yhdessä, että 2016 oli ennätyksellisin vuosi. Se ei ole yllätys, kuten vuoden ensimmäiset kuusi kuukautta olivat kaikki poikkeuksellisen lämpimiä.

Uutiset ovat kuitenkin merkityksellisiä ilmaston lämpenemisen osalta: ennen 2016ia, 10in kuumin vuosi tallennus tapahtui 1998in jälkeen. Ja viime vuonna oli kolmas vuosi peräkkäin uusi maailmanlaajuinen lämpötilan ennätys.

Huolimatta käynnissä olevasta ennätyksellisen lämmön planeetan laajuudesta, epäilystä antropogeenisestä tai ihmisen aiheuttamasta ilmaston lämpenemisestä jäännökset. Joillekin se, että meteorologit eivät voi luotettavasti ennustaa sääpäiviä etukäteen, on todiste siitä, että tiedemiehet eivät voi ennustaa maapallon ilmastovuosia tai vuosikymmeniä.

Miksi tiedemiehet kuten minä luottaa ennustamaan ennätyskuukausia etukäteen, ja miten ilmastoennusteet poikkeavat sääennustuksesta?

Sääennusteet ilmakehän liikkeisiin perustuen

Sääennusteissa otetaan huomioon sääjärjestelmien kehittyminen, mukaan lukien ilmakehän painemallit. Ilmakehän paine on ilmamolekyylien paino. Alueilla, joilla ilma uppoaa, on korkea paine ja yleensä lämmin ja oikeudenmukainen sää. Alhainen painejärjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä pyörremyrskyt.

Tämä kartta näyttää 2016in vuotuisen keskilämpötilan sijainnin. Sijoitukset viittaavat 122-vuoden ennätysjaksoon 1895-2016. 122: n sijoitus osoittaa ennätyslämpöä. 2016 oli toiseksi lämpimin vuosi ennätyksellisen Yhdysvaltojen osalta. NOAA

Sääennusteiden tarkkuus on noin kaksi viikkoa parannettu suuresti viime vuosina. Mutta ilmakehän järjestelmät eivät jatku pitkään, ja ennusteet tämän ajanjakson jälkeen tulevat paljon vähemmän tarkkiksi.

Esimerkiksi matalapainejärjestelmien (cyclogeneis) muodostumisen ja USA: n itärannikon liikkumisen ennustaminen on haaste. Poikkeama vain 50-mailien itä- tai läntisen ennusteen seurannasta voi merkitä eroa lumimyrskyn, tuulenpitävän sademäärän tai lähellä olevan väliin.

Vastaavasti ennusteet kuumasta kesäpäivästä laskevasta sademäärästä voi olla hyvin epävarma. Kun ennuste edellyttää "yksittäisiä ukkosmyrskyjä", odotetaan myrskyn muodostumista sääteleviä tekijöitä, kuten päivittäistä lämmitystä, kosteuden virtausta ja ylemmän tason tuulia. Nämä tekijät kehittyvät kuitenkin huomattavasti tietyn päivän aikana, mikä vaikeuttaa sademäärän ennustamista erityisesti pienellä alueella. Joten on vaikea sanoa, jos se sataa paraatiisi tai seuraavaan kaupunkiin - termi "pop-up" ukkosmyrsky on sopiva.

Tämä ei tarkoita, että varoituksia vakavista myrskyistä ei pitäisi luottaa. Tässä tapauksessa suuria maantieteellisiä alueita varten tehdään usein ennusteita vakavista sääoloista ja vain silloin, kun olosuhteet ovat olemassa. Voimakkaita sääolosuhteita aiheuttavat tekijät ovat suurempia alueita verrattuna eristyneisiin myrskyihin johtaviin. Teknologiset parannuksetmyös paremmat tutkat ja supertietokoneiden käyttö, johtavat myös tarkempiin vakaviin sääennusteisiin.

Merilämmön rooli

Päinvastoin kuin ennusteissa, jotka perustuvat ohimenevien sääjärjestelmien liikkeeseen, esimerkiksi lämpötilan ja sademäärän ympärillä olevat ilmastoennusteet käyttävät täysin erilaisia ​​tietoja.

Useiden kuukausien tai useiden vuosikymmenten ennustamiseksi tulevaisuudessa tutkijat käyttävät valtameren vaihteluita, muita luonnollisia tekijöitä (aurinkoerot, tulivuorenpurkaukset) ja kasvavan kasvihuonekaasupitoisuuden (kasvihuonekaasujen) pitoisuuksien yleistä vaikutusta ilmakehään. Nämä muuttujat kehittyvät ja vaikuttavat kuukausien ja vuosien aikana, toisin kuin ilmakehän painekuviot, jotka voivat muuttua tuntien tai päivien kuluessa.

Yksi tärkeä tekijä, jolla on useita kuukausia noin vuosi El Niño, meren lämpötilojen säännöllinen lämpeneminen koko trooppisessa Tyynenmeren alueella. Tämä meren lämpenemismalli ja siihen liittyvät vaikutukset ilmakehään vaikuttavat voimakkaasti tropiikan yli, jotka voivat vaikuttaa ilmastoennusteisiin.

Tämä kartta näyttää sekoitetut maa- ja merenpinnan lämpötilan poikkeamat tai muutokset historiallisista keskiarvoista 2016-asteina Celsius-asteina. NOAA: n kansalliset ympäristötietokeskukset,

Tiedot meren lämpötiloista ovat kriittisiä, koska maailman valtameret imevät suurimman osan maapallon silmiinpistävästä säteilystä. Tämän energian, valtamerien ja ilmakehän vetämä lämpö jakautuu ympäri maailmaa.

El Niñon jälkeiset vuodet ovat yleensä lämpimämpi kuin ne, joilla on lähes normaali (ns. neutraali) tai La Niña -olosuhteet. La Niñan läsnäolo johtaa usein globaalin lämpötilan alenemiseen. Tämä kertoo meille, että trooppisen Tyynenmeren pintavesissä vallitsevan lämmön suhteellista määrää voidaan käyttää ennustamaan maailmanlaajuisia lämpötiloja useita kuukausia etukäteen, mikä tapahtui juuri ennustettaessa viime vuoden ennätyslämpötilaa.

Joulukuussa 2015 the UK Met Office ennustaa, että 2016 olisi ennätyslämpö, ​​0.72: n ja 0.96-asteiden välillä yli pitkän aikavälin (1961-1990) keskiarvon. Heidän ilmoituksensa tänään että 2016 oli 0.77? keskiarvon yläpuolella on ennustetulla alueella. Vuoden 2016 alussa Gavin Schmidt NASAn Goddardin avaruusopintokeskuksesta ennusti, että 2016 olisiko 1.3? 19-luvun lopun lämpötilojen yläpuolella – huomattavan lähellä tämän päivän raportoitua 1.2? nousta.

Entä 2017? Jan-12-päivityksessään NOAA ennustettiin siirtyminen heikosta La Ninasta neutraaleihin olosuhteisiin 2017in ensimmäisen puoliskon aikana. La Niñan vaikutus alkuvuonna on keskeinen 2017in ennusteet on hieman viileämpi kuin 2016, mutta silti yksi ennätyksellisimmistä vuosista.

Maailmanlaajuiset keskimääräiset pintalämpötilan poikkeamat (esim. Lämpötilaero 1961-1990-keskiarvosta Celsius-asteina) 1850-2015ista. 2016-arvo on keskiarvo tammi-lokakuussa. Harmaa viiva ja varjostus osoittavat 95-prosenttisen epävarmuusalueen. 2017: n ennustearvo ja sen epävarmuusalue esitetään vihreänä ja mustana. UK Met Office

On lisättävä, että ennätys 2016-lämpö ei johtunut yksin El Niñosta. Itse asiassa El Niño vuotta lämpenevät, samoin kuin La Niñan kanssa, koska kasvihuonekaasupitoisuuksien nousun yleinen lämpenemissuunta johtuu.

Ihmisen ja luonnon tekijöiden yhdistetty vaikutus ajan myötä

Muut kuin meren vaikutukset luonnolliset tekijät tiedetään vaikuttavan lämpenemiseen. Suuret tulivuorenpurkaukset, erityisesti tropiikissa, voi olla jäähdytysteho maailmanlaajuisesti estämällä aurinkosäteily. Esimerkiksi Mt. Pinatubo 1991issa johti a maapallon keskilämpötilan pudotus noin 1 Fahrenheit-asteella (0.6?).

Jäähdytys on kuitenkin tyypillisesti lyhytikäistä ja päättyy, kun tulivuoriset aerosolit - pienet hiukkaset, jotka estävät auringonvaloa - sateet loppuvat.

Aurinkoenergian vaihtelut voivat myös vaikuttaa ilmastoon. Viimeisten vuosikymmenten havaittu lämpenemissuunta on kuitenkin \ t ei voida katsoa johtuvan auringonmuutoksista. Auringon vaihtelun vaikutus ilmastonmuutokseen on ilmeinen, mutta kasvihuonekaasujen vaikutus on osoitettu paljon merkittävämpi lyhyellä aikavälillä.

Ennusteita lämpenemisestä pidemmällä aikavälillä - useita vuosikymmeniä tai pidempään - perustuvat simulaatioihin ilmasto-malleilla ja ymmärryksemme siitä, miten herkkä ilmasto-järjestelmä on ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien kasvuun tulevaisuudessa.

Mitkä mallit ovat osoittaneet, että tulevan lämpenemisen odotetaan hallitsevan kasvavia kasvihuonekaasupäästöjä verrattuna meren sisäisten vaihtelujen ja muiden luonnollisten tekijöiden vaihteluihin. Lämpenemistä lisäävät hiilen kiertoa koskevat palautteet, ilmakehän kosteutta ja muut tekijät. Esimerkiksi vesihöyry on voimakas kasvihuonekaasu, joten nousevat ilman kosteusmäärät lisäävät lämpenemistä. Arktisen alueen päästöt ovat erityisen huolestuttavia ja uhkaavat vaihtaa arktisen alueen hiilen uppoaminen lähteeseen.

Kuusitoista 17in kuumimmista vuosista on tapahtunut tällä vuosisadalla. On olemassa ylivoimainen tieteellinen yksimielisyys että ihmisen toimet lämpenevät planeettaa.

Samalla parannetaan edelleen sää- ja ilmastoennusteita, mikä johtaa meidät syvempään ymmärrykseen ilmasto-järjestelmän käyttäytymisestä eri aikakausina ja useiden alueellisten asteikkojen välillä. Tämä tutkimus parantaa tulevaisuuden ennusteiden tarkkuutta ja luottamusta.

Author

Michael A. Rawlins, jatko-apulaisprofessori, Massachusettsin yliopisto Amherst

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon