Geskryf deur Michael A. Rawlins, Universiteit van Massachusetts Amherst
NASA en NOAA het gesamentlik berig dat 2016 die warmste jaar op rekord was. Dit is geen verrassing nie, soos die eerste ses maande van die jaar was almal buitengewoon warm.
Tog is die nuus belangrik vir wat dit sê oor aardverwarming: Voor 2016, die 10 se warmste jare op rekord het plaasgevind sedert 1998. En verlede jaar was die derde agtereenvolgende jaar 'n nuwe wêreldwye jaarlikse temperatuurrekord.
Ten spyte van die deurlopende rekord-hitte wêreldwyd, skeptisisme oor menslike, globale opwarming oorblyfsels. Vir sommige is die feit dat meteoroloë die voorspellings nie betroubaar kan voorspel nie, bewys dat wetenskaplikes die klimaat jare of dekades van die aarde nie kan voorspel nie.
Hoekom doen wetenskaplikes soos ek Wees vertroue in die voorspel van rekordhitte maande vooraf, en hoe verskil klimaatsvoorspellings van weervoorspelling?
Weervoorspellings gebaseer op bewegings van die atmosfeer
Weervoorspellings neem die evolusie van weerstelsels in ag, insluitend atmosferiese drukpatrone. Atmosferiese druk is die krag wat deur die gewig van lugmolekules. Gebiede waar die lug sink, het hoë druk, en oor die algemeen warm en regverdige weer. Laagdruksisteme, ook bekend as siklone, vind plaas waar lug styg en tipies koeler en nat weer produseer.
Hierdie kaart toon die posisie vir 2016 jaarlikse gemiddelde temperatuur deur die staat. Ranglys verwys na die 122-jaar tydperk van rekord 1895-2016. 'N Rang van 122 dui rekord warmte aan. 2016 was die tweede warmste jaar op rekord vir die aangrensende VSA. NOAA
Die akkuraatheid van weervoorspellings tot ongeveer twee weke uit het verbeter aansienlik in onlangse jare. Maar atmosferiese stelsels duur nie lank nie, en voorspellings buite daardie tydsraamwerk word baie minder akkuraat.
Byvoorbeeld, die vorming van laedrukstelsels (cyclogeneis) en beweging oor die ooskus van die VSA word voorspel bied 'n uitdaging aan. 'N afwyking van die voorspelling van net 50 myl oos of wes kan die verskil beteken tussen 'n sneeubad, 'n windgewas reënstorm of 'n nabygeleë.
Net so, voorspellings van die hoeveelheid reën wat op 'n warm somerdag sal val kan baie onseker wees. Wanneer 'n voorspelling oproep vir "geïsoleerde donderstorms", word faktore wat stormvorming beheer, soos dagverwarming, vogvloei en boonste winde, verwag. Maar daardie faktore ontwikkel aansienlik gedurende 'n gegewe dag, wat dit moeilik maak om totale reënval voor te stel, veral oor 'n klein area. So dit is moeilik om te sê of dit op jou parade of die volgende dorp sal reën - die term "pop-up" onweer is geskik.
Dit is nie om te sê dat waarskuwings vir ernstige storms nie vertrou moet word nie. In hierdie geval word voorspellings van erge weer dikwels vir groter geografiese gebiede gemaak, en slegs wanneer die toestande bestaan. Die faktore wat ernstige weersomstandighede veroorsaak, strek oor 'n groter gebied in vergelyking met die wat lei tot geïsoleerde storms. Tegnologiese verbeteringe, insluitend beter radar en die gebruik van superrekenaars, lei ook tot meer akkurate weervoorspellings.
Rol van oseaanhitte
In teenstelling met die voorspellings wat gebaseer is op die beweging van verbygaande weerstelsels, gebruik klimaatsvoorspellings rondom temperatuur en neerslag byvoorbeeld heeltemal verskillende stelle data.
Om verskeie maande na verskeie dekades in die toekoms voor te stel, gebruik wetenskaplikes oseaanvariasies, ander natuurlike faktore (sonvariasies, vulkaniese uitbarstings) en die oorkoepelende invloed van stygende kweekhuisgas (GHG) konsentrasies in die atmosfeer. Hierdie veranderlikes ontwikkel en beïnvloed hul invloed oor maande en jare, anders as atmosferiese drukpatrone wat binne ure of dae kan verander.
Een belangrike faktor met 'n effek van maande tot sowat 'n jaar is El Niño, die periodieke verwarming van oseaan temperature oor die tropiese Stille Oseaan. Hierdie patroon van oseaanopwarming en verwante effekte op die atmosfeer oefen 'n sterk invloed buite die trope uit wat kan bydra tot klimaatvoorspellings.
Hierdie kaart toon die gemengde land- en seevlak temperatuur afwykings, of verander van historiese gemiddeldes, vir 2016 in grade Celsius. NOAA Nasionale Sentrums vir Omgewingsinligting,
Data oor die oseaitemperature is krities omdat die meeste van die son se straling-opvallende Aarde deur die wêreld se oseane geabsorbeer word. Gedryf deur hierdie energie, versprei oseane en die atmosfeer hitte oor die wêreld.
Jaar na 'n El Niño is geneig om te wees warmer as diegene met nêrens normale (ook genoem neutrale) of La Niña toestande. Die teenwoordigheid van La Niña lei dikwels tot 'n verlaging van die globale temperatuur. Dit vertel ons dat die relatiewe hoeveelheid hitte in die oppervlaktes van die tropiese Stille Oseaan verskeie maande van vooraf gebruik kan word om globale temperature te voorspel. Dit is presies wat gebeur in die voorspelling van verlede jaar se rekordtemperatuur.
In Desember 2015 die Verenigde Koninkryk Met Kantoor voorspel dat 2016 rekord warm sou wees tussen 0.72 en 0.96 grade Celsius bo die langtermyn (1961-1990) gemiddelde. Hul aankondiging vandag dat 2016 0.77 ℃ bo gemiddelde is binne die voorspelde omvang. In die vroeë 2016 Gavin Schmidt van NASA se Goddard Instituut vir Ruimtestudies voorspel dat 2016 sou 1.3 ℃ bo laat 19-eeuse temperature wees - merkwaardig naby vandag se gerapporteerde 1.2 ℃ styging.
Wat van 2017? In sy Jan. 12-opdatering, NOAA voorspel 'n oorgang van swak La Nina na neutrale toestande deur die eerste helfte van 2017. La Niña se invloed vroeg in die jaar is sentraal in voorspellings wat 2017 sal effens koeler wees as 2016, maar steeds onder een van die warmste jare op rekord.
Globale jaarlikse gemiddelde oppervlak-temperatuur-afwykings (dws temperatuurverskil van die 1961-1990-gemiddelde in grade Celsius) van 1850-2015. Die 2016-waarde is 'n gemiddelde vir Januarie tot Oktober. Die grys lyn en skadu toon die 95 persent onsekerheid reeks. Die voorspellingswaarde vir 2017 en sy onsekerheidsreeks word in groen en swart vertoon. UK Met Kantoor
Daar moet bygevoeg word dat die rekord 2016-warmte nie net deur El Niño te wyte was nie. Inderdaad, El Niño jaar word warmer, soos dié met 'n La Niña, as gevolg van die algehele opwarmingstendens van stygende GHG konsentrasies.
Gekombineerde invloed van menslike en natuurlike faktore oor tyd
Beyond ocean effekte, ander natuurlike faktore is bekend om die tempo van verwarming te beïnvloed. Groot vulkaniese uitbarstings, veral dié in die trope, kan 'n verkoeling-effek wêreldwyd hê deur sonstraling te blokkeer. Byvoorbeeld, die uitbarsting van Mt. Pinatubo in 1991 het gelei tot a druppel in die gemiddelde globale temperatuur van ongeveer 1-graad Fahrenheit (0.6 ℃).
Koeling is egter tipies kortstondig en eindig wanneer die vulkaniese aërosols - die klein deeltjies wat sonlig blokkeer - reën.
Variasies in sonproduksie kan ook die klimaat beïnvloed. Die waargenome opwarmingstendens oor die afgelope dekades, kan nie toegeskryf word aan veranderinge in die son nie. Die impak van sonveranderlikheid op klimaatsverandering is duidelik, maar die effek van GHG's is bewys baie meer aansienlik op kort termyn.
Projeksies van verwarming op langer tydskale - meer as dekades of langer - is gebaseer op simulasies deur klimaatmodelle en ons begrip van hoe sensitief is die klimaatstelsel tot toekomstige toenames in atmosferiese GHG konsentrasies.
Watter modelle het getoon, is dat toekomstige verwarming na verwagting oorheers sal word deur die stygende GHG-vlakke in vergelyking met die variasies van inwendige oseibeweging en ander natuurlike faktore. Die opwarming sal versterk word deur terugvoerings wat die koolstofsiklus behels, atmosferiese vog en ander faktore. Waterdamp is byvoorbeeld 'n kragtige GHG, sodat stygende atmosferiese vogbedrae die verhitting sal verbeter. Ook die uitstoot van die Arktiese gebied is 'n besondere bekommernis en dreig om die Noordpool uit 'n sink van koolstof na 'n bron.
Sestien van die warmste jare van 17 het hierdie eeu plaasgevind. Daar is 'n oorweldigende wetenskaplike konsensus dat menslike optrede die planeet verwarm.
Terselfdertyd verbeter ons weer en klimaatvoorspellings, wat ons sal lei tot 'n dieper begrip van die klimaatstelselgedrag oor verskillende tydperke en oor verskeie ruimtelike skale. Hierdie navorsing sal die akkuraatheid en vertroue in vooruitskattings vir die toekoms verbeter.
Michael A. Rawlins, Uitbreiding Medeprofessor, Universiteit van Massachusetts Amherst
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Bewyse van verhitting > Hoe kan ons die warmste jare op rekord voorspel