《国际分析缩小了气候对二氧化碳的敏感性范围》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: 张灿影
  • 发布时间:2020-08-17
  • 过去40多年,全球气温对大气中二氧化碳浓度的估计一直保持在1.5℃—4.5℃之间。而最近的一项研究发现真正的气候敏感性不太可能处于1.5-4.5℃的范围。如果大气中的二氧化碳水平比工业化前增加一倍并保持不变,世界可能会经历从2.3到4.5℃的变暖。研究人员发现,保持在2℃以下的可能性将不到5%,超过4.5℃的几率将为6-18%。由于地球的温度已经比工业化前的水平高出1.2℃,如果温室气体的排放继续有增无减,那么在未来的60-80年里,全球的二氧化碳排放量将翻一番。自从1979年美国国家研究委员会提出了1.5-4.5℃的范围以来,缩小气候敏感性的范围一直是一个重大挑战,政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的报告中仍然引用了同样的范围。研究小组利用工业革命以来的温度记录、古气候记录来估计史前温度,利用卫星观测和模型实验来检验气候系统内相互作用的物理过程。然后将这些证据以统计学上严格的方式结合起来,找出这些结果相同的地方。研究小组发现,谨慎地考虑其他观点和假设以及一些其他的未知因素,更直接的计算得出更窄的2.6-3.9℃的范围。从统计上看,这些估计使气候敏感性不可能处于IPCC范围的低端,也不可能达到该范围的上限,这增加了气候模型模拟未来气候的可信度。研究人员表明,只有在数据分析中出现多个意外和不相关的错误(例如意外出现的云层和长期海洋变暖的模式)时,才会出现以前认为合理的低气候敏感度(约1.5-2℃的变暖)。一系列不同的环境使得全球温度不太可能因二氧化碳比工业化前时代翻一番而上升超过4.5℃。即使有了这些研究,但在后面的每一步分析中都要进行双重检查,对物理过程进行详细检查,并了解估算所需的条件,最终巩固这40年对这个问题研究的进展。
    相关论文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019RG000678
    (郭亚茹 编译; 张灿影 审校)

  • 原文来源:https://climateextremes.org.au/international-analysis-narrows-range-of-climates-sensitivity-to-co2/
相关报告
  • 《根据大气中氧气与二氧化碳组成的变化量化海洋热量吸收》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:yuwy
    • 发布时间:2019-01-18
    • 文章标题:Quantification of ocean heat uptake from changes in atmospheric O2 and CO2composition 文章作者:L. Resplandy, R. F. Keeling, Y. Eddebbar, M. K. Brooks, R. Wang, L. Bopp, M. C. Long, J. P. Dunne, W. Koeve & A. Oschlies DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-018-0651-8 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0651-8 内容提要:海洋是气候系统中热惯性的主要来源。近几十年来,通过使用水文温度测量和Argo浮标计划的数据量化了海洋热量吸收量,该计划在2007年后扩大了覆盖范围。然而,这些估计都使用相同的不完美海洋数据集,且均具有因稀疏覆盖导致的额外不确定性,特别是在2007年之前。大气氧(O2)和二氧化碳(CO2)水平随着海洋变暖和释放气体而增加,本文通过使用这两种气体水平的测量值来提供独立估计,由此作为整个海洋的温度计。研究发现,1991至2016年间海洋每年的热量增加了 1.33 ± 0.20 × 1022焦耳,相当于每平方米地球表面0.83 ± 0.11瓦特的行星能量不平衡。我们还发现,导致氧气和二氧化碳排放的海洋变暖影响可以从人为排放和碳汇的直接影响中分离出来。该研究结果依赖于可追溯到1991年的高精度氧气测量,研究表明海洋变暖处于先前估计的高端,能够影响地球对气候变化的相关响应政策衡量,例如气候对温室气体和海平面上升的热成分敏感性。 论文摘要:The ocean is the main source of thermal inertia in the climate system1. During recent decades, ocean heat uptake has been quantified by using hydrographic temperature measurements and data from the Argo float program, which expanded its coverage after 20072,3. However, these estimates all use the same imperfect ocean dataset and share additional uncertainties resulting from sparse coverage, especially before 20074,5. Here we provide an independent estimate by using measurements of atmospheric oxygen (O2) and carbon dioxide (CO2)—levels of which increase as the ocean warms and releases gases—as a whole-ocean thermometer. We show that the ocean gained 1.33 ± 0.20 × 1022 joules of heat per year between 1991 and 2016, equivalent to a planetary energy imbalance of 0.83 ± 0.11 watts per square metre of Earth’s surface. We also find that the ocean-warming effect that led to the outgassing of O2 and CO2 can be isolated from the direct effects of anthropogenic emissions and CO2 sinks. Our result—which relies on high-precision O2 measurements dating back to 19916—suggests that ocean warming is at the high end of previous estimates, with implications for policy-relevant measurements of the Earth response to climate change, such as climate sensitivity to greenhouse gases7 and the thermal component of sea-level rise8. (文献信息中心 於维樱)
  • 《地球的气候有多敏感?二氧化碳对臭氧层影响的新研究告诉你答案》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-09-23
    • 对未来几个世纪的全球变暖做出更好预测的一个方法是回顾过去的气候变化。来自Geomer Helmholtz海洋研究中心、美国和英国大学的一个研究小组目前对3000多万年前始新世时期的气候进行了更详细的观察,当时全球气温比现在高出14度左右。其结果是:大气中的二氧化碳对温暖地球的影响可能比先前假设的更大。这项研究最近发表在《Nature communications》(自然通讯)上。 始新世于5600万至3400万年前开始持续,这是地球历史上最近的一次温室效应期,与全球变暖有关,在南极洲可以找到温带雨林,鳄鱼占据了覆盖北美和欧洲部分地区的潮湿沼泽地。然而,在始新世时期,气候急剧降温,随着南极冰川作用,气候结束于转变为我们目前所经历的冰库气候。地球科学家研究可始新世的重要时间间隔,以研究气候系统在比今天温暖得多的情况下的行为。 到目前为止,还不清楚这一时期气候的发展与二氧化碳的关系。最近的气候模型研究也表明温暖的气候比寒冷的气候对二氧化碳的变化更敏感。随着二氧化碳的增加和地球的持续变暖,这对我们未来的气候有着特别重要的意义。在发表在《自然通讯》杂志上的这项新研究中,来自GEOMAR Helmholtz海洋研究中心基尔分校以及南安普顿大学、加的夫大学、开放大学、布里斯托尔大学和加利福尼亚大学的科学家首次对此进行了广泛的测试。根据表层水的酸度(pH)和对海洋方解石饱和状态的估计,作者计算了大气二氧化碳在始新世是如何演化的。所用数据是通过研究始新世沉积在海底的古代海洋浮游生物化石贝壳中的硼同位素组成获得的,由IODP计划所收集。 新的二氧化碳记录为始新世气候演化提供了一个新的和全面的观点,并为二氧化碳水平与温暖气候状态之间的联系提供了有力的证据。它揭示了火山作用、岩石风化和有机物质埋藏如何影响二氧化碳的自然浓度,进而影响气候。通过将这一新的二氧化碳记录与气候如何冷却的信息进行比较,这项研究还揭示了气候敏感性在始新世是如何演变的。 研究人员认为他们的新数据集很好地说明了平衡的气候敏感性似乎与地球温度有关,气候敏感性描述了当大气中的二氧化碳增加一倍时全球温度升高的程度。根据IPCC(政府间气候变化专门委员会)最新报告公布的结果,二氧化碳浓度翻番会导致全球变暖1.5-4.5℃。 (王琳 编译)