Der er mange igangværende tegn på, at planeten varmer op, selv "i brand."

I den vestlige region i Nordamerika har den langvarige tørke ført til høje temperaturer og mange naturbrande, fra Canada og det nordvestlige tidligere i sommer til Californien for nylig. Stillehavet er meget aktivt med orkaner, tyfoner og tropiske cykloner og med flere skadelige hits i især Japan, Kina og Taiwan. Indtil videre er derimod den tropiske stormsæson i Atlanterhavet rolige.

Globalt set har overfladetemperaturer indstillet rekordhøje værdier (se figuren nedenfor). Amerikanske temperaturer i år er godt over det normale som helhed og kører 1.7 Fahrenheit over gennemsnittet fra det 20. århundrede (gennem juli; den 10. højeste på rekorden). Nedbøren har imidlertid været godt over gennemsnittet i store dele af landet uden for Vesten, hvilket har gjort temperaturerne lavere, end de ellers ville have været (på grund af mere sky og fordampningskøling).

Så hvad sker der? Der forventes øget opvarmning, fordi menneskelige aktiviteter fører til stigninger i varmefangende drivhusgasser, hovedsageligt kuldioxid fra forbrænding af fossile brændstoffer. Og den globale gennemsnitlige overfladetemperatur (GMST) er faktisk steget forholdsvis støt: hvert årti efter 1960'erne var det varmere end den før, og årtiet i 2000'erne var langt det varmeste på rekorden; se figur.

På samme tid fremgår det let, at der er variation i GMST fra år til år og tiår til tiår. Dette forventes og vides at stamme stort set fra intern naturlig variation. Mens hastigheden for stigning i overfladetemperatur for det meste har været opad fra omkring 1920, og den nylige hastighed er ikke ud af det samlede trin, er der to hiatusintervaller med langt lavere temperaturstigninger. Den første var fra ca. 1943 til 1975, og den anden var fra 1999 til 2013.

I en papir med titlen Har der været en global opvarmning Hiatus ?, Jeg finder ud af, at naturlig variation gennem samspil mellem havene, atmosfæren, land og is nemt kan maskere den opadgående tendens med globale temperaturer. For klimaforskere at forbedre klimamodeller er en bedre forståelse af disse variationer og deres virkning på globale temperaturer vigtig.

Hiatus igen

Det varmeste år i Det 20. århundrede var 1998. Siden da har der imidlertid været et tilsyneladende fravær af en stigning i GMST fra 1998 til 2013. Dette er blevet kendt som "pause. ”Mens GMST-værdierne for 2005 og 2010 lidt oversteg 1998-værdien, aftager tendensen markant indtil 2014, som nu er det varmeste år på rekorden. Der er desuden fremragende udsigter til, at 2015 vil bryde denne rekord - de sidste 12 måneder til og med juni 2015 er faktisk de varmeste 12 måneder på rekorden (se figur). Det ser ud til, at hiatusen er forbi!

Sæsonbestemte globale gennemsnitlige overfladetemperaturer fra NOAA efter 1920 i forhold til gennemsnittet af det 20. århundrede. Sæsonerne er defineret som december-februar osv. Et 20-sigt gaussisk filter bruges til at vise de decadale variationer (tung sort kurve). (midt) De sæsonbestemte gennemsnitlige Pacific Decadal Oscillation (PDO) anomalier, i enheder med standardafvigelse. De positive (lyserøde) og negative (lyseblå) BOB-regimer er angivet i hele figuren. (nederst) Decadal gennemsnitlige anomalier (fra 1921-1930) af GMST (grøn) sammen med stykkevis af GMST-skråninger for BOB'er (gule) faser. Kevin Trenberth / Data fra NOAA, leveret forfatter

El Niño og Pacific Decadal Oscillation (BOB)

Et nærmere kig på begivenhederne i disse tidsperioder kaster lys over den naturlige variabilitets rolle på den langsigtede tendens til global opvarmning.

Året 1998 var det varmeste på rekorden i det 20. århundrede, fordi der var opvarmning forbundet med den største El Niño på pladen - 1997-98 begivenhed. Forud for denne begivenhed spredte havvarmen, der var opbygget i det tropiske vestlige Stillehav, sig over Stillehavet og ind i atmosfæren, forstærkende storme og opvarmede overfladen især gennem latent varmeudslip, mens havet afkøledes fra fordampningskøling.

Nu, i 2015, er en anden stærk El Niño i gang; det begyndte i 2014 og har udviklet sig videre, og er ikke en mindre del ansvarlig for den nylige varme og vejrmønster rundt om i verden: den forbedrede tropiske stormaktivitet i Stillehavet på bekostning af Atlanterhavet, vådere forhold over det centrale USA og kølige snedækkede forhold i New Zealand.

Der er også en stærk variation i årtier i Stillehavet, delvis kendt som Pacific Decadal Oscillation (BOB) eller interdecadal stillehavsoscillation (IPO) - førstnævnte er fokuseret på den nordlige halvkugle, men de to er tæt forbundet. Den positive fase af BOB-mønsteret, der påvirker havets temperatur, svarer til El Niños.

BOB er en vigtig spiller i disse perioder med hiatus, som det er blevet godt etableret af observationer , modeller. Der er store ændringer i stillehavsvind, pres på havoverfladen, havniveau, nedbør og stormplaceringer i hele Stillehavs- og Stillehavsranden, men strækker sig også ind i de sydlige oceaner og over Arktis i Atlanterhavet.

Der er gode, men ufuldstændige beviser for, at disse ændringer i vinden ændrer havstrømme, havkonvektion og væltning, hvilket fører til ændringer i mængden af ​​varme sekvesteret på større dybder i havet i den negative fase af BOB. Effekterne er størst i vinter i hver halvkugle. Resultatet er, at GMST i den positive fase af BOB vokser, mens den under den negative fase stagnerer.

Resultater antyder, at jordens total energibalance - det vil sige den voksende mængde af solens indkommende energi fanget af drivhusgasser - er stort set uændret med BOB. Men i den positive fase afsættes mere varme i de øverste 300 meter af havet, hvor det kan påvirke GMST. I den negative fase dumpes mere varme under 300 meter, hvilket bidrager til den samlede opvarmning af verdenshavene, men sandsynligvis blandes og mistes irreversibelt på overfladen.

Modulering af menneskelige induserede ændringer

Den interne klimavariabilitet kan også moduleres af eksterne påvirkninger, herunder de forskellige menneskelige påvirkninger.

Øget opvarmning fra stigninger i varmefangende drivhusgasser kan opvejes af synlig forurening (i form af partikler kaldet atmosfæriske aerosoler), der stort set også er et produkt af forbrænding af fossilt brændsel. Faktisk var der fra 1945 til 1970 stigninger i forurening i atmosfæren som følge af industrialiseringen efter 1970. verdenskrig i Europa og Nordamerika, især over Atlanterhavet, og nogle vulkanske aktiviteter, der øgede aerosoler i stratosfæren. Forordninger i udviklede lande, som f.eks. US Clean Air Act fra XNUMX, bragte denne æra til ophør.

Klimamodelsimuleringer og fremskrivninger af GMST antyder, at signalet om menneskelig induceret klimaændring kom ud af støj af naturlig klimafariabilitet omkring 1970'erne. Forventede ændringsrater var meget i takt med den observerede sats fra 1975 til 1999, men ikke den langsommere sats fra 1999. (Dette er en anden grund til at sige, at der har været en hiatus fra 2000 til 2013.)

Mennesker-inducerede klimaændringer er nådeløse og i vid udstrækning forudsigelige, selvom de til enhver tid og især lokalt kan maskeres af naturlig variation, hvad enten det gælder mellemårige (El Niño) eller decadale tidsskalaer. Men den fremherskende driver til afmatningen i GMST er BOB. Der er nu spekulationer om, hvorvidt dekadvariabiliteten er vendt eller ikke - gå til en positiv fase (se figur). Med denne ændring og den seneste El Niño-begivenhed tager GMST endnu et skridt op til et højere niveau.

Den naturlige variationers rolle maler et andet billede end et af stadigt stigende globale gennemsnitstemperaturer. Faktisk er kombinationen af ​​decadalvariabilitet plus en opvarmningstrend fra stigende drivhusgasser GMST-rekorden mere som en stigende trappe end en monoton stigning.

Om forfatteren

Kevin Trenberth er Distinguished Senior Scientist ved National Center for Atmospheric Research. Han har været stærkt engageret i det mellemstatslige panel for klimaændringer (og delte Nobels fredspris i 2007) og verdens klimaforskningsprogram (WCRP). Han var for nylig formand for Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) -programmet under WCRP. Han har over 240 refererede tidsskriftartikler og over 520 publikationer og er en af ​​de mest citerede forskere inden for geofysik.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

climate_books