全球氣溫為什麼是鋸齒狀波動變化的而不是持續平穩上升的？

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如圖，雖然總體是上升趨勢，但為什麼會有波動變化？

謝雲女神邀~
首先需要指出的是
1、題主給出的圖片是全球氣溫的距平曲線，而不是實際變化曲線。
2、這個距平是以1880-1899這20年的平均值作為基數據的。

從0距平畫一條紅線，可以看出來在1940年以前的全球氣溫，還是有升有降在一個範圍內波動的。而在1940年後，每年的氣溫卻始終高於平均氣溫（高於紅線），並且趨勢在1980年以後越來越明顯。即相較於基數據，1940年以後的每一年相較於基數據的平均值都是正距平。

在氣候統計診斷中，一段氣候時間序列 x 都可以看成是
$x=H+P+C+S+a$ [1]
即
氣候時間序列=氣候趨勢+固有變化（年變化、月變化）+循環變化（周期不定的隱含波動）+平穩序列+白雜訊

而正是由於後面4項的疊加在氣候趨勢之上，所以才使得序列出現了不同的震蕩。這在氣候統計學上需要通過對時間序列的處理（如利用小波分析、功率譜（最大熵譜）分析等提取方法）找到出現震蕩的原因。

不過以下的內容可能要令各位小夥伴失望了：
事實上氣候學並不能準確的告訴題主出現震蕩的原因，雖然這也是與我畢業論文方向相關的內容。我只能告訴題主出現震蕩是由於後面的4項疊加在氣候趨勢之上，在一定程度掩蓋了氣候的發展趨勢，所以呈現了高低起伏不斷震蕩的序列形式。影響氣候的因子多且繁雜，而國內外不少專家學者都對此有不同的理論和研究成果，歡迎有條件的小夥伴自行查閱。

參考書目（並推薦，需要有較好的數理基礎）
[1]《現代氣候統計診斷與預測技術（第二版）》

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簡單來說，這些鋸齒狀的曲線是全球氣溫的年際變化。產生年際變化的原因應該說是氣候系統的複雜性。

我們知道地球系統是一個複雜的系統，由各種過程、反饋、因子共同作用。我說離開尺度談地學問題就是耍流氓，我們討論氣溫的年際變化變化就要看其他因子的年際變化。這種因子很多，從地球氣候系統的內部變動到太陽活動的突然變化，都有可能。我們來看近期幾個較為明顯的例子：

1998年的強厄爾尼諾造成了當年的顯著高溫

1991年的菲律賓皮納圖博火山wikipedia.org 的頁面噴發的火山灰導致1992年和1993年的全球低溫。正是因為有許多年際變化，我們在做氣候學研究的時候需要進行滑動平均來去除年際信號來看氣候變化的趨勢。比如我截取的這兩張圖，黑線是5年滑動平均，那麼和後面的灰線（觀測值）以及題主給出的圖線相比，就少了許多鋸齒，這是濾除了周期在5年一下變化信號的結果。

——An Inconvenient Truth (documentary film about global warming)
Directed by Davis Guggenheim, given by former U.S. vice president Al Gore .————更新————
上面的圖示解釋的是年內溫變化的原因，與題主所問年際變化不符合。感謝@漠北指正

個人理解是這樣的，圖是1880年以來全球1月-7月地面氣溫平均的距平圖。全球地面氣溫的變化受到很多氣候因素的影響，所以在年際間會出現振蕩現象，通常我們所說的過去100多年來氣溫上升一度，指的是整體的趨勢，具體到年際間所以會出現波動式現象。

二氧化碳排放量已經突破平台和長期均線，呈現多頭排列，可以預見的是即將迎來主升浪
而氣溫變化溫和上漲，目前突然暴漲。
如果把氣溫當做價格，二氧化碳排放作為量能，目前開始進入加速趕頂階段，大牛市近在眼前，請廣大韭菜抓好扶手，不要被短期的震蕩迷惑了雙眼，靜靜等待世界末日的到來！

如果只考慮年際變化，可以通過太陽活動周期，地球公轉軌道變化，地球自轉軸章動變化等方面進行考慮。氣候變化過程中會存在很多諸如此類的不同時間長度的振蕩現象，比如十萬年級左右的冰期間冰期的周期變化，冰期內千年極的DO旋迴現象，間冰期與暖期內的小冰期現象，都屬於長周期的溫度震蕩現象，再比如enso，屬於較短周期的溫度震蕩現象。所以雖然目前氣候變化溫度是整體上升的，但存在起伏波動是很正常的現象。

謝邀，但是這個問題讓人感覺有點懵...
首先來看專業的回答吧， @漠北@Yang Shu 幾位搞氣候研究的牛人都說了這些問題的成因。。。表現。。。以及複雜性。。。
然後個人表示這個問題其實可以比較簡單的解答，就是咱也不知道這到底是為啥，因為氣候系統本來就是複雜的多個系統構成的統稱，不是獨立存在的體系，你要讓一個多元素的系統每次運動都是平滑的單向運動不產生內部的震蕩或衝突那是不可能的，任何一個複雜的構成都是這樣，原因或許得去問上帝了。

同意樓上，從縱坐標也可以明顯看出該圖是距平圖，既然減掉了平均氣候態那麼波動幅度必然顯著增大，這也是很多氣候研究里採用距平來代替原始觀測值的原因。換句話說，如果加上一個平均氣候態的溫度值（比如5攝氏度），波動幅度看起來就沒那麼大了。

而產生波動原因之一就是地球的公轉軌道並不是一個對稱面（近地點遠地點），因此導致地球接受太陽輻射的總量存在差異。另一個原因是氣候系統的反饋效應，包括雲、水汽、氣溶膠（就是漂浮在空氣中的小顆粒或者小液滴）等等。有的是正反饋（比如A越多，氣溫越暖，越暖，A越多），有的是負反饋（與前例相反），所以最後這些正正負負加到一起，就產生了一系列波動。（然而波動只是疊加在一個整體上升的平均趨勢之上的，與整體上升不矛盾）

natural variability

考慮到地球公轉軌道和地偏角的原因，地球在年內接收到的太陽輻射並不是完全一樣的，再考慮季風洋流等不確定因素，就算二氧化碳強迫是線性升高也不會導致氣溫線性升高。對於地球這個非線性系統，我們所說的氣候變暖是指總趨勢，年內浮動，或者哪怕某些年年均值偏低都很正常。

時間啊

什麼破題目，漠北還那麼認真答。我不能理解。

1000根長1米的木棍都居中鋸成2段，目標是0.5米一段，鋸完後去測量，都能達到0.500000米？