地球的能量失衡几乎消除了对人为气候变化的所有怀疑

地球气候的稳定性取决于地球从太阳吸收的能量与地球向太空释放的能量之间的微妙平衡。但根据周三发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文，这种平衡近年来已经被打破——而且这种不平衡正在加剧。地球能源系统的变化对地球未来的气候和人类对气候变化的理解具有重大影响。该论文背后的普林斯顿大学研究人员发现，这些变化自然发生的可能性不到 1%。这些发现削弱了人们用来解释全球变暖趋势的关键论点，他们不相信人类活动是造成大部分气候变化的原因，这表明地球的能量失衡不能仅用地球自身的自然变化来解释。该研究还提供了关于温室气体排放和人为气候变化的其他后果如何扰乱地球平衡并推动全球变暖、海平面上升和极端天气事件的重要见解。普林斯顿大学大气和海洋科学研究生、该研究的主要作者 Shiv Priyam Raghuraman 说：“随着地球发生越来越多的变化，我们在系统中有多余能量的地方造成了这种不平衡。” “这种过剩表现为不同的症状。”人类活动排放的二氧化碳、甲烷和其他温室气体会在大气中吸收热量，这意味着地球会吸收通常会释放到太空中的红外辐射。海冰融化、云层变化以及称为气溶胶的微小大气颗粒浓度的差异——所有这些都受到气候变化的影响——也意味着地球反射回宇宙的太阳辐射减少了。 “从太阳进来的能量和出去的能量之间没有这种平衡，”拉古拉曼说。 “问题是：这些自然的行星变异是我们，还是我们？”

研究人员使用 2001 年至 2020 年的卫星观测来确定地球的能量失衡正在加剧。然后，如果将人为引起的气候变化排除在外，他​​们使用一系列气候模型来模拟对地球能源系统的影响。科学家们发现，仅靠自然波动并不能解释 20 年间观察到的趋势。 “几乎不可能——不到 1% 的概率——如此大的不平衡增加来自地球自身的振荡和变化，”拉古拉曼说。该研究侧重于因果关系，但拉古拉曼表示，研究结果具有重要的社会和政策意义。海洋储存了地球上大约 90% 的多余热量，这会导致海平面上升，并可能引发飓风形成和其他极端天气事件。剩余的热量被大气和陆地吸收，这会增加全球地表温度并导致冰雪融化。美国宇航局位于弗吉尼亚州汉普顿市兰利研究中心的物理科学家诺曼·勒布（Norman Loeb）并未参与这项研究，他说，如果地球的能量失衡继续加剧，那么今天已经感受到的后果可能会加剧。 “我们将看到气温上升、海平面上升、更多的冰雪融化，”勒布说。 “你在新闻中看到的一切——森林火灾、干旱——如果你增加更多的热量，这些只会变得更糟。”

勒布领导了 NASA 和美国国家海洋和大气管理局的一项联合研究，该研究发现地球的能量失衡从 2005 年到 2019 年大约翻了一番。该论文于上个月发表在《地球物理研究快报》上。勒布说，普林斯顿的研究证实了他自己的研究中概述的内容，该研究使用了卫星传感器和海洋中一系列仪器的 14 年观测数据。他补充说，人类活动，或所谓的人为强迫，无可否认会产生影响，但一些自然变异也可能在起作用。例如，一些行星振荡可以持续数十年的周期运行，这使得梳理气候变化的指纹变得棘手。 “人为强迫是肯定存在的，”他说，“但海洋是气候的关键参与者，它在更慢的时间尺度上运行。理想情况下，你真的希望能够在 50 年或更长时间内进行这些类型的测量.”