On monia jatkuvia merkkejä siitä, että planeetta lämpenee, jopa ”tulessa”.

Pohjois-Amerikan länsiosassa pitkäaikainen kuivuus on johtanut korkeisiin lämpötiloihin ja moniin maastopalot, Kanadasta ja Luoteisjoukosta aiemmin tänä kesänä Kaliforniassa äskettäin. Tyynenmeren alue on erittäin aktiivinen hurrikaanien, taifuunien ja trooppisten syklonien kanssa, ja erityisesti Japanissa, Kiinassa ja Taiwanissa on useita haitallisia osumia. Sitä vastoin Atlantin trooppisen myrskyn kausi on toistaiseksi hiljainen.

Maailmanlaajuisesti pintalämpötilat ovat asettaneet ennätyksellisen korkeat arvot (ks. Kuva alla). USA: n lämpötilat ovat tänä vuonna selvästi normaalia korkeammat, juoksevat 1.7 Fahrenheit ylittää 20th-luvun keskiarvon (heinäkuuhun; 10th korkein ennätyksessä). Sateiden määrä on kuitenkin ollut huomattavasti keskiarvon yläpuolella suuressa osassa länsimaata, jolloin lämpötilat ovat alhaisemmat kuin muuten olisivat olleet (pilven ja haihtumisen lisääntymisen vuoksi).

Joten mitä tapahtuu? Lisääntynyt lämpeneminen on odotettavissa, koska ihmisen toiminta johtaa kasvihuonekaasujen, lähinnä fossiilisten polttoaineiden polttamisen aiheuttaman hiilidioksidin, kasvuun. Maailman keskimääräinen pintalämpötila (GMST) on todellakin noussut melko tasaisesti: joka vuosikymmen sen jälkeen, kun 1960s oli lämpimämpi kuin aiemminja 2000ien vuosikymmen oli ennätyksellisin ennätys; katso kuva.

Samalla on selvää, että GMST: ssä on vaihtelua vuoden ja vuosikymmenen välillä. Tämä on odotettavissa ja tiedetään johtuvan suurelta osin sisäisestä luonnollisesta vaihtelusta. Vaikka pintalämpötilan nousunopeus on ollut pääosin ylöspäin noin 1920: sta ja viimeaikainen nopeus on ei ole askelta kokonaisuudessaan, on kaksi välitaajuutta, joissa lämpötilan nousu on paljon pienempi. Ensimmäinen oli noin 1943ista 1975iin ja toinen 1999ista 2013iin.

Jonkin sisällä paperi nimeltään Onko siellä ollut globaali lämpenemishäiriö? Huomaan, että luonnollinen vaihtelu valtamerien, ilmakehän, maan ja jään välisten vuorovaikutusten kautta voi helposti peittää globaalien lämpötilojen nousutrendin. Ilmastotieteilijöiden on parannettava ilmastomalleja, jotta nämä vaihtelut ja niiden vaikutus globaaliin lämpötilaan voidaan ymmärtää paremmin.

Hiatus Revisited

Lämmin vuosi 20th century oli 1998. Siitä lähtien GMN: n lisääntyminen 1998: stä 2013: n kautta on kuitenkin ilmeistä. Tämä on tullut tunnetuksi nimelläkatkokset. ”Vaikka 2005 ja 2010 GMST -arvot ylittivät hieman 1998-arvoa, trendi ylöspäin hidastui huomattavasti 2014iin asti, joka on nyt ennätyksellisin vuosi. Lisäksi 2015illa on erinomaiset mahdollisuudet rikkoa tämä ennätys - viimeiset 12-kuukaudet kesäkuun 2015iin ovat todellakin lämpimimmät 12-kuukaudet (ks. Kuva). Näyttää siltä, ​​että hiatus on ohi!

Kausittaiset maailmanlaajuiset keskimääräiset pintalämpötilat NOAA: sta 1920in jälkeen suhteessa 20th-luvun keskiarvoon. Vuodet on määritelty joulukuu-helmikuu, jne. 20-aikavälin Gaussin suodatinta käytetään osoittamaan vuosikymmenen vaihtelut (raskas musta käyrä). (keskellä) Tyynenmeren vuosituhannen vaihteluvälien (PDO) keskiarvon poikkeavuuksien keskiarvot. Positiiviset (vaaleanpunaiset) ja negatiiviset (vaaleansiniset) SAN-järjestelmät on esitetty koko kuvassa. (pohja) GMST: n (vihreä) vuosikymmenen keskimääräiset poikkeamat (alkaen 1921-1930) yhdessä GMST: n viiden rivin kanssa PDO: n vaiheisiin (keltainen). Kevin Trenberth / Tiedot NOAA: sta, tekijä toimitti

El Niño ja Pacific Decadal Oscillation (SAN)

Tarkempi katsaus tapahtumiin näiden aikojen aikana kertoo luonnollisen vaihtelun roolista globaalin lämpenemisen pitkällä aikavälillä.

Vuosi 1998 oli ennätys 20th-luvulla, koska siellä oli lämpenemistä, joka liittyi suurimpaan El Niñoon ennätykseen - 1997-98-tapahtuma. Ennen tätä tapahtumaa valtameren lämpö, ​​joka oli rakennettu trooppiseen Länsi-Tyynenmeren alueeseen, levisi Tyynenmeren alueelle ja ilmakehään, virkisteli myrskyjä ja lämpensi pintaa erityisesti piilevän lämmön vapautumisen kautta, kun taas valtameri jäähdytettiin haihdutusjäähdytyksestä.

Nyt, 2015issa, toinen vahva El Niño on käynnissä; se alkoi 2014issa ja on kehittynyt edelleen, eikä vähäisessä määrin ole vastuussa viimeaikaisesta lämmöstä ja säästä maailmassa: lisääntynyt trooppisen myrskyn toiminta Tyynenmeren alueella Atlantin kustannuksella, kosteammat olosuhteet Yhdysvalloissa ja viileät luminen olosuhteet Uudessa-Seelannissa.

Tyynenmeren alueella on myös voimakkaita vuosikymmeniä vaihtelevia vaihteluita, jotka tunnetaan osittain Tyynenmeren Decadal-värähtelynäSAN) tai Tyynenmeren Oscillation (IPO) - ensimmäinen on keskittynyt pohjoiseen pallonpuoliskoon, mutta nämä kaksi ovat läheisessä yhteydessä toisiinsa. Meren lämpötilaan vaikuttavan SAN-mallin positiivinen vaihe on samanlainen kuin El Niñon.

SAN on merkittävä toimija näissä aikojaksoissa, kuten on jo vakiinnuttanut havainnot ja mallit. Tyynenmeren perinteissä, merenpinnan paineessa, merenpinnassa, sademäärissä ja myrskypaikoissa on suuria muutoksia kaikkialla Tyynenmeren ja Tyynenmeren maissa, mutta se ulottuu myös eteläisiin valtameriin ja arktiseen alueeseen Atlantin yli.

On olemassa hyviä mutta epätäydellisiä todisteita siitä, että nämä tuulen muutokset muuttavat valtamerivirtoja, valtameren konvektiota ja kaatumista, mikä johtaa muutoksiin lämmön määrän suhteen. syvemmälle meressä alkuperänimityksen negatiivisen vaiheen aikana. Vaikutukset ovat suurimmat talvella kummallakin pallonpuoliskolla. Tuloksena on, että PDV: n positiivisen vaiheen aikana GMST kasvaa, kun taas negatiivisen vaiheen aikana se pysähtyy.

Tulokset viittaavat siihen, että Maa on kokonaisenergian epätasapaino - toisin sanoen kasvihuonekaasujen loukkuun jäävä aurinkoenergian määrä kasvaa suurelta osin alkuperäisen alkuperänimityksen kanssa. Mutta positiivisen vaiheen aikana meren ylempiin 300-metreihin tallennetaan enemmän lämpöä, jossa se voi vaikuttaa GMST: hen. Negatiivisessa vaiheessa kaatetaan enemmän lämpöä 300-mittareiden alapuolelle, mikä edistää valtamerien yleistä lämpenemistä, mutta todennäköisesti sekoittuu ja häviää pysyvästi pintaan.

Ihmisen indusoitujen muutosten modulointi

Sisäistä ilmaston vaihtelua voidaan muokata myös ulkoiset vaikutukset, mukaan lukien erilaiset ihmisen vaikutukset.

Kasvava lämpeneminen kasvihuonekaasujen kasvusta voi kompensoida näkyvällä pilaantumisella (kutsutaan hiukkasiksi ilmakehän aerosolit), jotka ovat useimmiten myös fossiilisten polttoaineiden palamisen tuote. Itse asiassa 1945ista 1970: iin saakka ilmakehän saastuminen lisääntyi toisen maailmansodan jälkeisen teollistumisen seurauksena Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa, erityisesti Atlantin yli, ja joitakin tulivuoren aktiivisuuksia, jotka kasvattivat aerosoleja stratosfäärissä. Kehittyneiden maiden säännöt, kuten Yhdysvaltain puhtaan ilmailulain 1970, toivat kuitenkin tämän aikakauden loppuun.

GMST: n ilmastomallin simulaatiot ja ennusteet viittaavat siihen, että ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen signaali syntyi luonnon ilmaston vaihtelun melu noin 1970s. Odotetut muutosnopeudet olivat hyvin suuressa määrin 1975: sta 1999: iin nähden havaitun nopeuden kanssa, mutta ei hitaampi 1999-nopeus. (Tämä on toinen syy sanoa, että 2000: sta 2013: iin on ollut hiatus.)

Ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos on säälimätön ja suurelta osin ennakoitavissa, vaikka sitä voidaan milloin tahansa ja erityisesti paikallisesti peittää luonnollisella vaihtelevuudella, riippumatta siitä, tapahtuuko se vuorokaudessa (El Niño) tai vuosikymmeninä. GMST: n hidastumisen hallitseva tekijä on kuitenkin SAN. Nyt on spekulaatiota siitä, onko vuosikymmenen vaihtelu kääntynyt - positiiviseen vaiheeseen (ks. Kuva). Tämän muutoksen ja viimeisimmän El Niño-tapahtuman myötä GMST ottaa toisen askeleen korkeammalle tasolle.

Luonnollisen vaihtelevuuden rooli maalaa erilaisen kuvan kuin tasainen nouseva globaali keskilämpötila. Itse asiassa yhdistelmä dekadan vaihtelua ja lämmityssuuntausta kasvavista kasvihuonekaasuista tekee GMST: stä ennemminkin nousevan portaikon kuin monotoninen kiipeily.

Author

Kevin Trenberth on arvostettu vanhempi tutkija Kansallisessa ilmakehätutkimuskeskuksessa. Hän on ollut vahvasti mukana hallitustenvälisessä ilmastonmuutospaneelissa (jakoi Nobelin rauhanpalkinnon vuonna 2007) ja Maailman ilmastotutkimusohjelmassa (WCRP). Hän toimi äskettäin WCRP: n globaalin energia- ja vesipörssiohjelman (GEWEX) puheenjohtajana. Hänellä on yli 240 vertaisarvioitua aikakauslehden artikkelia ja yli 520 julkaisua, ja hän on yksi eniten siteeratuista geofysiikan tutkijoista.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

climate_books