来自哈德利超级计算机的汇编数据显示了令人担忧的气候轨迹

2020-05-27 20:01:32

经过30年的开创性研究,英国气象局证实,气候上的人类指纹现在是毋庸置疑的,并将在接下来的几十年里变得越来越明显。

自20世纪90年代以来,全球气温上升了0.5度,北冰洋海冰缩小了近200万平方公里,海平面上升了约10厘米,大气中的二氧化碳增加了百万分之60(17%),这是为英国气象局哈德利气候科学和服务中心成立30周年而专门编制的数据。

这些数据突显了年轻一代是如何在千禧年来前所未有的气候中长大的。未来的预测表明,到本世纪中叶,一个60岁的英国人可能会生活在比他们出生时高1.2摄氏度的气候中。

哈德利中心(Hadley Centre)的科学家们表示,关于化石燃料破坏的早期理论已经被随后的事实证明。自1990年开放以来,哈德利中心一直站在全球气候监测、研究和建模的前线。

“现在的气候与30年前完全不同。这完全超出了自然变异的可能性范围,“该中心气候归属科学教授兼专家彼得·斯托特说。

他说,在哈德利中心的早期预测中,科学家们预测,1990年至2020年间,由于石油、天然气和煤炭的排放,英国将变暖0.5摄氏度:“我们说得很对。”

他说,随着新的高温记录随着频率的增加而被打破,全球气温现在高于气象局自1850年以来的测量结果中的任何水平,或者是通过数千年前的树木年轮间接计算出来的。大气中的二氧化碳浓度也比百万年前的冰芯中看到的任何东西都要高。“我们看到了前所未有的气候,”斯托特说。“人类指纹无处不在。”

这种影响在1990年没有那么明显,当时该中心与联合国政府间气候变化专门委员会(UN IPCC On Climate Change)的第一份报告一起开放-两者都由今年早些时候去世的英国科学家约翰·霍顿(John Houghton)负责监督。

在就职典礼上,当时的首相玛格丽特·撒切尔(Margaret Thatcher)表示,英国需要一个世界领先的气候中心来评估温室气体排放的“严重后果”。“它所预测的将影响我们的日常生活。世界各地的政府和国际组织将不得不振作起来,关注并做出回应,“她说。

在牛津大学学习科学的撒切尔夫人几乎不需要令人信服,但她必须克服一个持怀疑态度的内阁。几十年来,大气物理学家一直在警告石油公司和政策制定者化石燃料的危险,但对于更广泛的公众来说,“温室效应”仍然是一个相对新鲜的担忧。没有人感觉到变化。与工业化前的水平相比,世界已经变暖了大约0.5度,但这已经低到足以在自然变化范围内。

很少有人知道短期“天气”和“气候”之间的区别,后者通常是以长得多的30年时间来测量的。

当时,人们对气象学家预测变化的能力也有相当大的怀疑,即使是在每天的基础上也是如此。BBC天气预报员迈克尔·菲什(Michael Fish)臭名昭著地向观众保证,就在几个小时后,几代人以来最猛烈的风暴袭击英国,人们对飓风的恐惧是没有根据的,这让人记忆犹新。

从一开始就被派往哈德利中心的科学研究员詹姆斯·墨菲(James Murphy)回忆道:“这很乏味。”但头十年的气氛是非常兴奋的,因为这是一个在一个不断增长的领域进行大量开创性研究的机会。

随着接受度和重要性的提高,怀疑主义也在增加。批评人士通常由石油公司资助,他们反对气候科学,因为他们不喜欢它的政治和经济影响。在京都(1997年)和哥本哈根(2009年)气候峰会之前,化石燃料公司资助了错误的信息运动,以质疑气候模型。

哈德利中心仍然专注于科学。研究人员扩展和完善了他们的模型,纳入了关于生物碳循环的新知识,以及化石燃料不仅对温度,而且对北极冰、海平面上升、洪水、风暴、干旱和其他大气现象的可能影响。

超级计算机的进步使精确度大大提高。早期的模型绘制了对两边300公里网格单元的影响。今天,这一数字降至2.2公里,这使得人们能够详细预测哪些流域和海岸线将最需要保护。

研究人员发现,这些影响远远超出了最初对平均温度的关注。热度记录正在以越来越高的频率被创造出来。降雨模式正在明显转变,超出了自然变化的范围。北极冰层正在以比预期更快的速度缩小。不断上升的海平面已经使一些地方,如威尔士的费尔本,低于大潮水位。

到2050年-英国计划实现碳中性的一年-对英国的直接影响将受到周围海洋的缓解,可能会有机会种植新的作物,但这些好处将因贸易中断、移民、人道主义灾难和生态系统变化而相形见绌。

“总体而言,情况很糟糕。负面因素大于正面因素,“英国气象局科学家理查德·贝茨(Richard Betts)说,他正在领导下一次英国气候变化风险评估的科学分析。“顺理成章的是,如果世界变得越来越热,我们迟早会达到这样的地步,先是不舒服,然后很难发挥作用。英国不会出现这种情况,但在已经炎热潮湿的世界部分地区,天气可能会变得越来越热,无法正常工作。“。

哈德利超级计算机根据进入大气的二氧化碳、甲烷和其他温室气体的数量计算出无数可能的路径。好消息是,最糟糕的排放情景,即RCP8.5,被认为比以前更不可能出现,因为全球煤炭行业并没有像人们担心的那样增长。坏消息是,目前的排放趋势(位于RCP 4.5和RCP 6之间)可能会使地球在本世纪中叶达到比工业化前水平高2摄氏度的温度,这将增加风暴破坏、热浪、海平面上升以及北极夏季无冰的已经很大的风险。

气候趋势基于多年平均值,而不是同比比较,后者更容易受到自然变化的影响。

即使是目前最好的情况-RCP 2.6,大致符合巴黎协议-也会让世界变得比今天更热。

“突出的是,即使在目前最低的情况下,我们也会变暖。我们需要做好准备和适应,“哈德利气候服务部门的负责人杰森·洛(Jason Lowe)说。他预测,像2018年那样的极端夏季热浪将成为常态,而不是例外。

“作为一名科学家,我想缩小不确定性,这样信息就会尽可能好,这样我们就可以做计划了。我想到了未来的几代人。我有一个九岁的女儿。我发现自己在想,当她80岁或90岁时,我们会走上这些道路中的哪一条。“

在光谱的两端都有可能出现更极端的结果。下一套气候评估将引入更雄心勃勃的最好情况(RCP 1.9),这将意味着更快地过渡到零碳能源,并有更大的机会将气温上升控制在1.5摄氏度以下。但如果气候达到临界点,比如南极西部冰盖崩塌,情况可能会迅速恶化。

斯托特说:“仍然存在我们没有完全了解的危险。”“很大程度上的不确定性在于不利的一面。可能会很可怕。我们能种出足够的庄稼来养活人口吗?如果一些地方一场接一场的暴风雨袭击,我们能应付吗?“。

这些担忧解释了为什么周年纪念不能完全胜利。尽管越来越多的证据表明存在气候风险,但各国政府行动迟缓。除了2008年金融危机和冠状病毒封锁等下行信号外,排放量一直在稳步增加。哈德利中心现在的工作不仅是预测影响,而且是为它们做准备。

“事实证明,我们在二三十年前所说的话是正确的。作为科学家,这就是辩护。但在个人层面上,我希望我们能追踪到与现在不同的排放轨迹。“斯托特说。

“令人担忧的是,我们现在正在全球范围内承担我们没有完全理解的风险……。如果我们继续下去,就不会有气候变化的赢家。科学证据已经存在一段时间了。现在是认真对待它的时候了。“。

从HadISST.2.2.0.0观测到的9月份北极海冰范围(选自气象局气候仪表板的单一来源)。排放情景是气候情景SSP1-2.6(低)、SSP2-4.5(中低)和SSP5-8.5(高)的平均值。

根据美国宇航局卫星数据观测到的全球平均海平面(GMSL)相对于1981-2000年平均水平的变化(以米为单位)。排放情景是来自UKCP18估计的第50个百分位数的预测,RCP2.6(低),RCP4.5(中低)和RCP8.5(高)。