是否存在「全球增暖停滯」現象?
根據新聞:全球氣候變暖遭「誤解」?--科技--人民網,2014年是1880年以來最暖的一年。
那麼,全球變暖是繼續還是停滯?科學界目前是否有共識?
如果是繼續,為什麼有「停滯」的說法?
如果是停滯,2014年的極端高溫如何解釋?
全球變暖停滯?
首先正一下三觀:「全球變暖不存在?」
脫離科學討論全球變暖問題就是耍流氓!特別是脫離科學、從純陰謀論出發討論全球變暖問題更是大流氓!!當然也有言論,一本正經的胡說八道,比如極寒天氣揭穿西方全球氣候變暖謊言--郎咸平--鳳凰網博客,試圖從(Wei)科學的角度反駁全球變暖。如果要討論全球變暖是否存在的問題,麻煩提供數據和圖表來~這也是我寫這個自問自答的原因,試圖從科學、簡單的角度解答全球變化的一些疑問。
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一,我們先從最簡單的案例說起:
1. 假設我們有如下一條溫度變化的曲線(明明是直的!),再苛刻的觀察者,都不會否認在這50年內,地球發生了全球變暖現象。
可是現實是殘酷的,人生是艱難的,地球氣候系統是複雜的:
它可能在長期趨勢(關於全球氣候變化,我們關注工業革命以來的時間尺度,大約是數十年到百年尺度)之外,還疊加了很多短期的、更長期的信號:
它可能是這樣的:
也可能是這樣的(渣畫功...藍線表示更短尺度,比如圖中就近似是季節信號):
也可能是這樣的(渣畫功...藍線表示更短尺度,比如圖中就近似是季節信號):甚至是這樣的(只是長期變化中的一個片段):
甚至是這樣的(只是長期變化中的一個片段):這裡就有一個重要的認識:氣候系統是一個
這裡就有一個重要的認識:氣候系統是一個多尺度的科學,從不同的時間尺度來看,會存在不同的過程。這些過程分別由不同的動力驅動,或者由於系統內部存在不同的特性,導致了變化的不同。
目前我們關注的是十年到百年時間尺度的變化,而不是今天早上和今天下午(日變化)、不是今天和明天(日間變化,不知道應該用什麽術語表示..)、不是今年春天和去年夏天(季節變化)、甚至不是今年和前年(年際)的變化。
因此,任何「不是說全球變暖嗎,怎麼今年這麼冷?」「全球變暖不是停滯了嗎,今年怎麼熱出翔?」等諸如此類的說法,都是不科學的。這個應該很好理解,就比方你的外國朋友問你:「中國經濟不是一直在騰飛嗎,怎麼你還那麼窮」,「怎麼周圍妹子辣么多,你還是單身(Gou)?」 一樣,不是一個尺度的事情好嗎?
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2. 回到真實世界。樓主本人是支持全球變暖正在發生的,如果有疑問,另開題討論,以下討論都在認可全球氣候變化(以及全球變暖)的前提下展開。但是目前的全球氣候變化,有一些特別的事情正在發生。待我慢慢說來:
我們有目前這條全球溫度變化的曲線(IPCC評估報告五,2013),當我們討論全球變暖的時候,我們在討論什麼?
我們討論的事實是:
(1) 1983年到2012年這三十年,很可能是過去1400年間最熱的30年;
(2) 從1951年到2012年,全球氣溫變化的線性趨勢為每年0.12度;
什麼是線性趨勢?就是用一條直線儘可能好地擬合一條曲線,這條直線能夠反映出曲線的線性變化,提供定量的變化速度(直線的斜率,溫度的話,就是每年變化多少度)。比如剛才那幅草圖,它的線性趨勢大概是這樣的:
回到IPCC的圖,細心的知友可能會發現,近15年來,溫度的變化速度不是那麼快:
回到IPCC的圖,細心的知友可能會發現,近15年來,溫度的變化速度不是那麼快:當我們關注不同的時間段的時候,線性趨勢會給出不同的變化速度,講出不同的故事。
目前得到廣泛關注的一個問題,就是1998年至今,溫度的增長趨勢為0.05℃每十年,遠遠小於1951-2012年這個時間的趨勢(0.12℃每十年)。
更細心的知友還會發現,不僅使1998至今這個時間段,1950-1980,溫度增長的趨勢也很慢,甚至有降低。這是個好問題。如果只是單單因為溫度的趨勢,是不足以引起廣泛的關注的。1998至今還有幾個特徵:
更細心的知友還會發現,不僅使1998至今這個時間段,1950-1980,溫度增長的趨勢也很慢,甚至有降低。這是個好問題。如果只是單單因為溫度的趨勢,是不足以引起廣泛的關注的。1998至今還有幾個特徵:1. 大氣中的溫室氣體濃度持續增加(比如http://climate.nasa.gov/system/news_items/main_images/916_400_large.jpg);
2. 從2000年左右開始,ARGO浮標(http://zh.wikipedia.org/wiki/Argo%E8%AE%A1%E5%88%92) 能夠大範圍觀測到深海的溫度結構,發現海洋出現了很強的變暖趨勢 (代表性的圖:http://static.howstuffworks.com/gif/deep-ocean-heat-670x440.jpg );
3. 在這之前,沒有氣候模式能夠預測出這獨特的變化;
這就好比:2015年7月19號(周天)你在家享受陽光(假設你家是帶大落地窗的海景房),這天太陽很大,一會你發現不對了:我明明沒開空調,怎麼家裡不但沒變熱,反而還有點變冷了?就在你猶豫這要不要拉上窗帘的時候,猛然發現魚缸的溫度上升到華氏95度,魚缸里的孔雀魚都快翹辮子了。會不會細思恐極?
目前的狀況就是,大氣吸收的熱量肯定是一直增加的,可是平均地表溫度沒有上升,那麼熱量肯定是以某種形式儲存在地球系統中的某一個部分。科學家們(例如這個[1],這個[2],還有這個[3])認為海洋扮演了重要的角色,可是至於為什麼屋裡的熱量都跑到魚缸里去了,大家都沒有一個明確的回答。這才導致了目前氣候研究的熱點:全球增暖減緩問題(Global Warming Hiatus)。
這個問題國內剛開始關注,所以也有翻譯成「全球變暖停滯」等術語。當然科學界目前對於一些細節的認識還沒有共識,比如是什麽機理造成了這個現象?會持續多久?有什麼潛在的影響?但個人比較認可「減緩」這種說法,並認為它可能只是內部和外部因素共同造成的一種暫時(而非長期)的現象。
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3. 扯了挺遠,回到問題本身來。簡單總結一下:氣候系統是多時間尺度的;個人,以及目前的一些科學家認為全球增暖存在減緩,並試圖理解其原因和機理;相比「全球增暖停滯」的說法,「減緩」更為客觀;2014年可能是一個轉折的年份(全球增暖減緩期的結束),也可能只是由於厄爾尼諾現象造成的極端年份;但是單這一個年份的溫度,並不足以說明氣候變化的趨勢。
開這個問題,主要是想進一步讓知友們了解氣候變化研究的前沿,順便正正視聽,歡迎各位氣候領域相關的知友共同探討提高。 在另一個相關問題中(為什麼前些年熱議的全球變暖問題現在幾乎沒有人提及了? - 氣候)個人贊同 @楊澍 (當然不同意關於減緩/停滯的觀點) @趙之駿 同學的回答,歡迎探討。
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參考文獻:
[1] Kosaka, Y. and S.-P. Xie, 2013, Recent global-warming hiatus tied to equatorial Pacific surface cooling, Nature 501, 403–407.
[2] BALA G 2013. Why the hiatus in global warming in the last decade? CURRENT SCIENCE [J], 105: 1031-1032.
[3] Meehl, Gerald A. , Julie M. Arblaster, John T. Fasullo, Aixue Hu, Kevin E. Trenberth. Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods. Nature Climate Change, 2011; DOI: 10.1038/nclimate1229.
謝喵
謝邀,其實我沒有看清楚文章的 argument。
其實我覺得文章想說的是這兩個問題
1. internal variability 和 radiative variability
考慮一個很簡單的過程 d/dt x = -k(x-m) + noise
(為了方便手機編輯我就不用知乎的偽tex環境了)
這個方程可以寫成兩個解的疊加
x= x1+x2
d/dt x1 = -k(x1-m)
d/dt x2 = -kx2 + noise
如果 m(比如CO2導致的平衡態) 是一個隨著時間增長的量,那麼x1也是隨著時間增長的量。
但是如果我們取得是一段時間的x,那麼x中包含的不僅僅是x1而且包含x2。所以這段時間的波動或者說趨勢是 x1與 x2 的波動和趨勢。
於是我們即使存在 x1 是隨時間增加的,但是總體的x,在 x2 恰好在隨時間減少的過程中,那麼看到的x的趨勢可能是停滯的。
如果我們觀測的是 十年時間尺度的氣候變化,一般x2的趨勢會比x1的趨勢明顯一些,結果我們看到的趨勢是x2的趨勢,但是如果我們看30年或者更高的時間尺度上的氣候變化,那麼我們看到x1的趨勢比較明顯,一般看CO2導致的climate change 都是這個時間尺度上的
其實我沒有明白這個argument的物理圖像,雖然這個說法非常普遍。主要是 timescale 的問題,如果是大氣增溫兩三年之後停止,那麼我還是可以理解成一個大氣的快速達到平衡後剩下就是海洋的事情了,但是這個針對2000左右已經增溫一百年的情況我還不清楚他們的 argument 是怎麼樣的?(雖然觀測多少支持他們的 argument,但是我還是沒有看到機理的解釋)
我想諮詢一下變暖了不好嗎,一般熱帶地區的生物多樣性不是都比寒帶的高,地球歷史階段也證明變暖時期的物種數遠遠高於變冷時期
一個方便的謊言——人造二氧化碳造成全球變暖
CO2導致全球變暖更像是一個騙局。
反正我看了一下,這文章中的數據好像沒錯哦。
衡量地球溫度,1萬年的尺度都太小,更別說幾十年。
地球46億年歷史,用1百年、1千年、1萬年的尺度衡量都太小太小。
丁仲禮院士說地球溫度比現在高十幾度有的是,地球二氧化碳濃度比現在高10倍的時候有的是,地球就是這麼演化過來的,這是有原因的。
全球氣候在變暖么,原因是什麼?有科學家說並沒有變暖。
有科學家說在變暖,但很正常,這是地球自身原因,人類活動影響非常微小。好像現有數據只能說明人類活動和大氣溫度升高具有相關性,但無法證明因果性。
這是不可能的,我們所能做的,只是盡量減緩它的增長幅度,而不能阻止其增長
大的科學道理不說,我在廣東珠三角,這三年來的感受是,每年春節都可以穿短袖過年,再往前四五年是沒有這樣的情況的。以後?估計在寒冷中一家人圍著熱騰騰的火鍋過年就漸漸成了回憶而已。
我很小的時候就感覺環境會越來越差,你說柴靜拍那片有用嗎?我覺得幾乎沒有,逐利不是某個集團的問題,是人性的問題。
石炭紀時期的植物繁盛,為高濃度氧氣提供了來源。但同時會抑制二氧化碳的含量,造成溫室效應緩慢降低,從而使氣候趨向寒冷。
全球變暖停滯主要是1998-2014年,而停滯原因是最近才被人發現的,簡單來說就是厄爾尼諾現象把海底深處的冷水推到了海洋表面,海洋表面變冷,極大的緩解的全球變暖的現象。
由於之前一直沒有找到合適的理論來解釋1998-2014年之間,全球變暖的停滯問題,所以帶了了一系列反對全球變暖的浪潮,說這是陰謀論,但事實上科學家對於全球變暖的觀點可以說是極其的統一的,就是全球變暖的的確確在發生著。
詳細的你們可以參考環球科學2014年3月份的期刊,裡面關於全球變暖及其停滯原因說的很詳細。
至於全球變暖的危害,大家可能現在還感覺不到,但是在未來,也許十年以後就會有明顯的感受,全球變暖導致氣候模型變化,很多沿海地區將會頻繁的遭遇風暴潮,而一些內陸地區,則面臨極度乾旱。
另外全球變化,導致氣候模型發生變化,大氣流動受到一定程度的干擾,可能出現更多的極端天氣,極寒或者極熱。
甚至有一些沿海地區會被拋棄,人類社會面臨一次大的遷徙和變動。當然並不是說人類都會死光,這倒也沒有那麼嚴重,畢竟人類戰勝氣候並不難。
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