科学家们正在用不止一种“温度计”来密切关注变暖的地球。地面传感器、海洋浮标和不同类型的卫星测量都帮助显示了地球升温的速度有多快。
坏消息是:全球变暖仍在稳步进行。但好消息是,所有这些方法彼此之间大致一致,尽管它们的收集方式截然不同。这意味着人们对这些估算的准确性抱有很高的信心。
现在,新的研究刚刚证实,另一种方法也与其他方法相符。
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昨天发表在期刊《环境研究快报》上的 研究结果表明,基于卫星的红外测量系统收集的温度数据与地球表面传感器收集的信息高度一致。
美国宇航局气候科学家加文·施密特是该研究的合著者,该研究由美国宇航局科学家乔尔·萨斯金德领导,他说:“我们从地表温度网络和海洋浮标网络获得的趋势估计与我们从这种遥感获得的趋势非常吻合,确定性高得离谱。”
这项研究的重点是美国宇航局最近的一个卫星测量系统,称为大气红外探测器 (AIRS),该系统于 2002 年开始收集数据。该系统测量地球的“皮肤温度”,或地球表面正上方的温度。
研究人员将这个新的数据集与直接放置在地球表面的传感器进行的测量进行了比较。它们构成了一个名为 GISTEMP 数据集的集合;它包括陆基测量站、船舶或海洋浮标,甚至南极气象站收集的数据。
两个数据集(一个从地面收集,另一个从天空收集)之间的密切一致性再次证实,科学家们正在准确了解全球变暖的进展。
填补空白
基于地面的温度测量的一个长期存在的问题是,地球上有一些地区的传感器相对稀疏。这些地区包括非洲一些缺乏气象站的偏远地区、遥远的南大洋部分地区和北极一些难以进入的地区。它们是世界上唯一一些新的 AIRS 数据似乎与地面测量结果不同的地区。
由于差异很可能是由简单的地面覆盖不足造成的,因此卫星数据对于这些地方来说可能是最准确的。这两个数据集在全球范围内仍然非常一致,但卫星测量可能能够填补地球上少数未被地面传感器良好覆盖的地区的一些重要空白。
施密特认为,北极是“最有趣的错配地点”。
AIRS 数据似乎表明,北极变暖的速度可能比之前的估计还要快,而且科学家们已经认为该地区的变暖速度平均约为世界其他地区的两倍。
特别是,新的数据表明,在过去 15 年左右的时间里,北冰洋某些特定区域的变暖幅度最大。根据 AIRS 的数据,巴伦支海和卡拉海现在每十年升温约 2.5 摄氏度,即 4.5 华氏度。
新的数据可能填补世界快速变化区域的一个重要空白。施密特指出,北极的地面传感器往往在海岸线停止,因为海冰使得难以在北冰洋中部放置数据收集浮标。
这些比较可能有助于科学家考虑新的方法,为世界每个地区生成最准确的温度数据集。指导美国宇航局研究所(负责生成 GISTEMP 数据集)的施密特指出,研究人员一直在思考如何改进地面测量。
但他表示,由于卫星测量和地面数据在其他方面非常互补,“我们可能需要真正开始生产混合产品,同时使用地表温度和卫星来真正说明发生了什么。”
“棺材钉”
这项新的研究也可能有助于解决气候怀疑论者提出的一个论点。
过去,主流气候科学的怀疑者有时会指出卫星记录和地面温度测量之间的差异,以此作为科学家对近期变暖的估计不可信的证据。
此前,基于地面的温度记录与依赖微波传感器的特定卫星记录之间似乎存在一些分歧——这是一种不同于新研究中检查的红外传感器的方法,但仍然是一种遥感形式。卫星记录似乎表明,地球上发生的变暖比地面温度集显示的要少。
但是,在 2017 年,《气候杂志》上发表的一篇突破性 论文表明,卫星记录需要进行一些重要的修正。
当研究人员应用这些修正时,新的记录表明变暖幅度比之前显示的增加了约 30%。这使其与地面传感器更加一致。
现在,另一种完全独立的遥感形式也支持相同的结论。
施密特说:“我们知道地球正在变暖,但对于那些声称地表温度估计不确定或不可信的人来说,这又是一颗棺材钉。“这是一个非常好的证明,再次表明,完全独立的方法最终产生的结果不仅在质量上相同,而且在数量上也是相同的。
“我认为这非常令人印象深刻。”
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