在 NASA 的“问气候科学家”视频系列的最近一期中,科学家约书亚·威利斯站在黑色屏幕前,做了一些滑稽的表情,并对一个关于气候科学的常见问题给出了简短的回答。
“很多人问我:‘全球变暖是否暂停了,因为气温的上升速度不像十年前那么快了?’”威利斯说。
“我总是说,你知道,爪子是给小猫小狗的,因为全球变暖肯定还在加剧,”威利斯继续说道,他为自己的文字游戏而笑,屏幕上充满了可爱的小动物的画面。
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的确,威利斯和几乎所有其他气候科学家都否定了全球变暖已经暂停的说法。然而,事实仍然是,自本世纪初以来,全球平均地表温度没有上升。
对于普通的观察者来说,地球表面的变暖停滞与气候科学家坚持认为地球仍在变暖的说法形成对比,这似乎是一个难题。
然而,正如像威利斯这样的科学家解释的那样,温室气体捕获的大部分额外热量无论如何都不会加热地球表面。
为什么海平面上升无视暂停?
“我们捕获的热量中超过 90% ... 正在加热海洋,”威利斯说。
因此,作为衡量全球变暖的标准,地表温度并不是一个好的衡量标准,因为大气只能容纳一小部分被捕获的热量,他说。
相反,海洋应该成为全球气候变化的主要晴雨表。
而且它们肯定在发生变化。威利斯说,海平面正在“飞速”上升。
政府间气候变化专门委员会最近于 9 月底发布的物理科学报告草案说,海平面上升的速度——主要是因为较温暖的水膨胀——在过去两个世纪中加速上升,这几乎是肯定的。
IPCC 还报告说,1993 年至 2010 年海平面上升的速度几乎翻了一番,从 20 世纪平均每年 0.067 英寸的速度增加到平均每年 0.125 英寸的速度,这是非常有可能的。
对于威利斯和其他科学家来说,这是一个全球变暖持续存在的明确信号。
“海平面仍在上升;冰盖仍在融化;海洋仍在变得更加酸性化,”威利斯说。“所有这些事情都还在像以前一样,没有减弱地继续进行。”
如果热量持续上升,它在哪里?
即使科学家们不认为全球变暖已经暂停,他们仍然有兴趣了解为什么过去 10 到 15 年的地表变暖速度比前几十年慢得多,即使温室气体的水平继续上升。
如果地球仍在储存额外的热量,而这些热量没有进入大气层,那么它肯定会去其他地方。他们说,确定热量去了哪里可能有助于更好地了解地球的气候系统。
最早解决这个问题的一位研究人员是国家大气研究中心的科学家凯文·特伦伯斯。
2011 年,特伦伯斯是一篇发表在《自然气候变化》上的论文的合著者,该论文使用模型显示,地表温度变暖的暂停与储存在海洋深处的额外热量相对应,这些热量低于我们现有的大多数传感器通常测量的位置。
从那以后,特伦伯斯发表了更多的研究(气候连线,4 月 8 日),表明海洋中超过 30% 的变暖发生在约 2,300 英尺以下的深度。他和他的合著者将这种变化与太平洋的风向变化联系起来,特别是在太平洋中与太平洋的年代际天气模式有关。
“我们已经在海洋较深处找到了一些缺失的能量,这与中断有关,”他说。“在过去十年左右的时间里,更多的热量正在进入海洋。”
昨天发表在《科学》杂志上的一项研究支持了这一观点。它使用化石数据重建了太平洋过去的温度。这项研究表明,在过去 60 年里,海洋的中层,即大约 1,500 英尺到 3,300 英尺深的地方,变暖速度比过去 10,000 年中的任何时候快 15 倍。
其他研究也指出太平洋是额外热量的储藏库(Greenwire,8 月 28 日)。
特伦伯斯补充说,这种地表变暖缓慢的时期并非独一无二。过去也出现过地表温度较低的时期,比如从 1977 年到 1986 年和从 1987 年到 1996 年。
特伦伯斯说,在每一次近十年没有地表变暖的时期之后,气温又迅速跳升,继续其不可避免的上升趋势。
火山、气溶胶、计算机模型和其他谜团
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的气候科学家本杰明·桑特认为,对地表变暖暂停的研究是一种科学谜团,有助于研究人员更好地了解地球气候的运作方式。
桑特认为,地表变暖放缓有几个原因,包括自然气候变化,其中包括额外的热量进入海洋,正如他指出的那样,海洋一直在变暖。
桑特说:“存在着这种丰富的内部气候变化,因此即使人类释放了温室气体,也很容易出现一个短暂的 10 年或 15 年几乎没有 [地表] 变暖的时期。”
他还致力于研究气候变化之外的因素,如小型火山喷发、空气污染,甚至大气温度测量中的误差是否可能在其中发挥作用。
桑特认为,气候模型平均预测的地表变暖比实际发生的情况更多的一个原因是,它们忽略了过去十年小型火山喷发的降温效应,这些喷发将更多的热量反射出大气层。
它们也可能低估了工业活动产生的气溶胶污染物造成的降温效应。
桑特说:“如果模型模拟忽略了影响中断时期现实世界的重要降温影响,那么你就会得到错误的答案。”
气候反驳者的有力弹药
桑特对那些对全球变暖持怀疑态度的科学家和其他人利用气温上升的暂停作为证据来说明气候变化没有发生表示沮丧。
事实上,普林斯顿大学的物理学家威廉·哈珀向国会议员指出变暖暂停的证词,促使桑特对该主题进行了一些研究。
哈珀认为,二氧化碳确实对大气层有变暖效应,但气候模型严重高估了它的影响。
哈珀说,他最早在 2005 年注意到地表变暖放缓。
在 1998 年具有变暖效应的厄尔尼诺现象和随后的具有全球降温效应的拉尼娜现象之后,“它再也没有真正开始变暖,”哈珀说。“它只是趋于一个平坦的平台,我们仍然处于这个平台中。……到现在,它与一些模型完全不符。”
对于哈珀来说,地表温度减缓的教训是,模型大大高估了二氧化碳在加热大气层中的作用。
麻省理工学院的气象学教授、气候模型的另一位著名批评家理查德·林岑说,最近地表变暖放缓表明气候模型未能模拟自然变化。
林岑说:“[暂停]持续的时间越长,它就变得越重要。”他继续说,在某个时候,模型会明显错误,以至于公众会拒绝它们。
“暂停”是正确的科学描述吗?
对于宾夕法尼亚州立大学的气候科学家迈克尔·曼来说,他以著名的“曲棍球棒”图表而闻名,该图表显示了从 1,000 年前到现在的地表温度的急剧上升,甚至将地表温度上升的放缓定义为“暂停”也可能会产生误导,因为全球变暖仍在继续。
曼同意其他研究人员的观点,即海洋很可能吸收了一定的热量,最近的小型火山喷发可能也在阻止地表变暖方面发挥了作用。
他在一封电子邮件中写道:“问题不在于我们无法解释变暖的暂时放缓,问题在于对此有很多解释,我们还不确定每种解释的真正作用是什么。”
曼还指出,地表温度即使其上升速度放缓,仍然在 IPCC 模型预测的范围内。
桑特和特伦伯斯都同意,模型可能会改进其对自然变化、太阳周期以及火山喷发和气溶胶等降温因素的表征。
但研究人员表示,挑选地球气候系统中一部分未能变暖的十年左右的时间,并以此来否定所有的气候科学是一种谬论,而且是由那些有抹黑气候科学家议程的人推动的。
尤其是在更长的时间内,正如曼的曲棍球棒图表所示,变暖信号如此清晰。
桑特说:“不允许选择性采摘。你不能只看一个非常不寻常的 15 年时期,然后说,‘这是我衡量气候模型的标准’。”
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