总有一天,人类将把它们整合在一起,并大大减少温室气体的排放。但是-事实并非要在这里过分严格地检查您的白日梦-全球气温将如何精确地响应这一天?尽管细节上的魔鬼导致了一些混乱,但这是气候科学长期致力于解决的一个问题。
由南京大学的陈周领导的一项新研究发现了另一个魔鬼,并将其展示出来。越来越多的研究表明,跟踪变暖的因素不仅取决于行星的平均表面温度,还取决于这些温度的空间格局。这对于计算诸如气候对温室气体的敏感性之类的数据可能很重要,但是在估算减排量如何影响变暖的某些方法中并未考虑到这一点。
地球不同区域变暖的这种“模式效应”影响了地球将热量散发回太空的方式。例如,如果赤道西太平洋的变暖程度比过去强一些,那么该地区更擅长产生反光云层并向上散发热量。如果您认为全球变暖现象是均匀的,那么您会错过这种略有抵消的行为。
研究人员在以前的工作的基础上,通过将历史观测结果与工业革命前气候模式的模拟结果进行比较,计算出模式效应对当今世界的影响。然后,他们使用卫星测量过去几十年来地球总体能量平衡的方式来测试模式效果数。在没有模式影响的情况下,估计的地球气候中的能量积累要比卫星测量的结果略高。但是,将它们的模式效果数字混合在一起,可以得出与测量值非常匹配的预测,包括逐年摆动。
对于低排放的未来意味着什么?一种计算方法是使用观察到的人为造成的温室效应增强和过去的温度变化。根据对地球气候敏感性的计算,您可以询问一旦温室气体停止增加,应发生多少变暖。由于气候(主要是海洋)无法立即达到增强温室效应的平衡,因此温度需要一段时间才能完全赶上。
但是一旦赶上了它将在哪里呢?如果模式效应抑制了地球过去的反应,那么管道中的变暖可能会更多,最终结果也会变暖。
我们已经承诺要进行的变暖的计算也主要取决于对我们未来排放状况的假设,这是造成混乱的主要原因。本文使用的方案是我们减少排放量足以简单地维持当前温室气体浓度的方案。它们不再上升了,但是也没有下降。在这种简单的情况下,气候系统就有机会赶上并达到新的平衡。但是,这不是零排放的情况,在这种情况下,我们停止了所有排放,随着地球吸收它们,温室气体浓度开始缓慢下降。
考虑到这一点,结果表明,考虑到模式效应应增加持续变暖。为了将浓度稳定在2020年的水平,如果我们等待几个世纪的温度达到平衡,则自工业化前的时间以来,总的升温会从大约1.3°C增长到2.3°C。 (到目前为止,我们经历了大约1.1°C的变暖。)
这种情况的替代版本可以使短命的气体和颗粒物质消失。在这里,最终的升温从1.6°C升高到2.8°C。将这种非常长远的观点限制在2100年,考虑到模式效应,变暖从1.3°C增长到1.8°C。
确切的数字并不是这里的重点-研究人员指出,对过去的海洋温度使用不同的数据集会导致差异缩小。这是一个普遍的发现,即图案效应的存在意味着更严重的变暖,这可能是重要的。这可能意味着,如果您确实希望将升温永久地限制在某个目标(例如1.5°C或2°C)上,则需要降低甚至更低的排放量(或稍后计划主动去除更多的CO 2)。
但这不应引起人们担心突然出现全球变暖的趋势。恒定浓度的未来与零排放的未来不同,最终温度要等到很长一段时间后才能到达。这项研究的真正贡献在于解决了计算我们持续变暖的某些方法中的一个缺点。如果我们希望其中任何一种或更佳的情景成为我们可以选择的期货,我们首先必须表现出制止变暖的承诺。