气候变化科学从证明走向预防

科学家们在过去六年里一直在海洋、天空、陆地和太空搜集有关气候变化的数据

巴黎——在科学领域,六年并不是很长的时间。可能收集了一些数据,发表了一两篇论文,或者获得了博士学位。但是,自从上次政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 报告发布以来的六年里,全球变暖的科学性和确定性已经显著提高。法国国家科学研究中心(CNRS)的大气物理学家,第四次IPCC报告的主要作者之一,Herve Le Treut 说:“在1990年的第一份IPCC报告中,没有真正的观测数据表明气候已经发生了变化,只有关于气候将发生变化的预测。到2001年,已经有很多迹象表明气候正在变化,而现在我们已经看到了第一份IPCC报告中描述的模式。”

简单的观察证实了气候变化的基本科学原理。“自上次报告(2001年至2006年)以来的六年都属于有记录以来最热的七年,”美国国家大气研究中心 (NCAR) 气候分析部门负责人,也是另一位主要作者 Kevin Trenberth 指出,“北半球的积雪减少了,北极海冰在过去三年中处于历史最低水平。”

除了这些冰的变化——格陵兰岛、南极西部以及世界各地山地冰川的加速融化——科学家们还提高了他们对大气运行的理解。例如,英国利兹大学的大气科学家,也是主要作者之一的 Piers Forster 说,人们对被称为气溶胶的微小颗粒有了更好的了解。“我们估计它们总的辐射强迫约为 -1.3 [瓦/平方米]”,这是一种冷却效应,他说。“由于这一点,以及对强迫项如何叠加的更好理解,我们能够总结辐射强迫,并且首次得出结论,我们有非常高的把握认为人类自工业化时代以来对气候产生了变暖的影响。” 这种影响通过燃烧化石燃料和其他来源的温室气体持续存在;二氧化碳水平造成的温度强迫在过去10年中仅增加了20%。


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这些观测方面的改进也延伸到了太空,一直到太阳,科学家们在那里利用卫星数据来更好地了解太阳能的数量以及它对地球的影响。“因此,我们可以首次进行比较,并说太阳强迫至少比人类的综合影响小五倍,” Forster 继续说道。“特别是在过去50年中,自然强迫(太阳加火山)肯定为负。与此同时,我们看到了来自温室气体的这种巨大的正强迫。”

“现在有三到四个大气卫星温度时间序列,六年前只有一个。这种重复有助于发现一些错误,”美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的气候分析师,也是主要作者的 Thomas Peterson 补充道。“纠正那个错误使得时间序列显示出更多的变暖,这也是你不再听到怀疑论者说卫星没有显示任何变暖的部分原因。”

此外,潮汐测量仪、卫星测量以及大约 1250 个数据收集浮标改进了有关海洋的信息,海洋是地球上最重要的热汇。“海洋学界现在拥有一个垂直剖面浮标系统,分布在世界大部分海洋中,它每10天告诉我们温度和盐度的垂直分布,深度为一到两公里,” NOAA世界海洋学数据中心主任,也是另一位主要作者 Sydney Levitus 说。“海平面观测告诉我们,在过去 100 年中,海平面平均以每年 1.7 毫米的速度上升,” 其中大部分是由于海洋顶部 700 米变暖和膨胀导致的热膨胀。事实上,今天发表在《科学》杂志上的一篇论文揭示,2001 年的 IPCC 报告低估了海平面上升以及全球平均表面温度(陆地和海洋的组合)。

所有这些数据——以及它与计算机生成模型的预测的一致性——为气候变化提供了关键证据。“自然界事后证实了 15 或 20 年前模型的预测,这一事实是强有力的证明,” Le Treut 说。“很难说这是巧合。”

“人类的信号已经清楚地从自然变率的噪音中显现出来,” NCAR 的 Trenberth 补充说。“已经在大陆或海洋盆地的尺度上观察到气候的许多变化。这些变化包括风的模式、降水、海洋盐度、海冰、冰盖和极端天气等方面。”

这意味着气候变化的科学可能会部分地经历自身的转变,从试图证明这是一个问题(现在“很有可能”大气中的温室气体已经造成了足够多的变暖,从而引发了更强的干旱、热浪、更多更大的森林火灾以及更极端的风暴和洪水)转变为找出解决问题的方法。“我希望看到一个物候数据网络——例如特定植物的开花日期——可以在全球范围内实时跟踪,”NOAA 的 Peterson 说。“温度是一个很好的测量参数。但是温度变化的影响也直接相关。”

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