هل يمكننا التركيز على حساسية الأرض؟ ثاني أكسيد الكربون؟

EnlargeKristin أندروس

إذا كان من السهل تحديد القيمة الدقيقة لكوكبنا حساسية لانبعاث غازات الدفيئة ، قد تم القيام به منذ وقت طويل — ولن تقرأ قصة إخبارية أخرى حوله. ليس مثل ليس لدينا أي فكرة عن مدى حساسية المناخ يكون. مدى القيم الممكنة التي تمكن العلماء من تحقيقها تضييق عليه ليشمل فقط من “تغير المناخ هو خبر سيء للغاية” إلى “تغير المناخ هو خبر سيء للغاية.”

لكن الفرق بين “سيء للغاية” و “سيء للغاية” هو مهم جدا ، لذلك علماء المناخ لا يرمونهم في أي وقت قريب – كما نشرت دراستان جديدتان هذا الأسبوع تبين.

قراءة متعمقة

مرة أخرى بشعور: نماذج المناخ لا تبالغ في ارتفاع درجات الحرارة

هناك العديد من الاستراتيجيات الأساسية المتاحة لحساب حساسية المناخ. هذه تتراوح من دراسة التغيرات المناخية في الماضي البعيد لبناء وتقييم نماذج المناخ ل تحليل الاحترار على مدى القرن الماضي أو نحو ذلك. كل استراتيجية لديه إيجابيات وسلبيات. حفنة من الدراسات تبحث في القرن الماضي قدمت موجات قبل بضع سنوات لتحقيق غرابة تقديرات lowball من تأثير الاحترار CO2on ، على سبيل المثال. في وقت لاحق وقد وجدت الدراسات المشاكل التي تدفع هذه التقديرات إلى الأعلى متى تصحيح ، ولكن واحدة من دراسات هذا الأسبوع يدل على أن الاستراتيجية بأكملها هي مشكلة بطبيعتها.

Texas A&M’s Andrew Dessler and the Max Planck Institute’sثورستن موريتسين وبيورن ستيفنز ركض نموذجي تحليل – مقارنة التغير في درجة الحرارة العالمية مع التغير في تأثير الدفيئة – لكنهم لم يفعلوا ذلك مع الملاحظة سجل درجة الحرارة. بدلا من ذلك ، ولدوا مئات مختلفة المحاكاة من 1850 إلى 2005 من نموذج المناخ واحد وركض تحليل لكل محاكاة.

لاستخدام القياس ، بدلاً من مجرد تحليل الأسبوع الماضي الطقس ، وأنشأوا 100 محاكاة نموذج الطقس حيث آخر الطقس في الأسبوع يلعب بشكل مختلف قليلاً.

وهنا تصبح الأمور مثيرة للاهتمام. المناخ النموذجي لم يثر تحليل الحساسية نفس الإجابة لكل من تلك المحاكاة المائة – على الرغم من الحساسية المناخية الحقيقية كان هذا النموذج هو نفسه في كل محاكاة. في حين أن النموذج لديه حساسية من حوالي 2.9 درجة مئوية الاحترار لمضاعفة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، والحساسية المقدرة في تراوحت عمليات المحاكاة من 2.1 إلى 3.9 درجة مئوية. هذا يعني الكثير من تلك التواريخ محاكاة تسفر عن إجابات مضللة.

السبب الذي يحدث يبدو أن قياساتنا لل توازن الإشعاع الشمسي الوارد والطاقة الحرارية الخارجة يعتمد على أكثر من مجرد تغير في درجة الحرارة العالمية – يعتمد على الأنماط الإقليمية لتغير درجات الحرارة ، والتي يمكن أن تختلف. لذلك اثنان المحاكاة مع نفس القدر من الاحترار بالضبط يمكن أن تعطي في الواقع لك تقديرات مختلفة من حساسية المناخ.

تصبح هذه مشكلة لأن لدينا إصدار واحد فقط من السجل الفعلي للتحليل ، لذلك لا يمكننا التأكد من ذلك طريقة تقدير معينة تعطينا نتيجة موثوقة أو سواء كان ما يعادل واحد من يدير نموذج غريب الأطوار.

إعادة حساب الطريق …

الدراسة الجديدة الأخرى هذا الأسبوع ، من بيتر كوكس ومارك وليامسون من جامعة اكستر وكريس هنتنغفورد لل يحاول مركز المملكة المتحدة للبيئة والهيدرولوجيا تغيير الموضوع تحليل سجل درجة الحرارة التاريخية. بدلا من مقارنة تغيرات غازات الدفيئة مع اتجاه الاحترار المسجل ، قرروا التركيز على مدى التباين العام العالمي كانت درجات الحرارة. بدلا من إغاظة الإشارة ، هم درس الضوضاء.

والفكرة هي أن نماذج المناخ التي هي أكثر حساسية ل (نسبيا) يجب أن تكون التغييرات التدريجية في ثاني أكسيد الكربون أكثر حساسية للتقلبات على المدى القصير في ميزان الطاقة الواردة والصادرة. في نماذج المناخ 16 هم فحص ، هناك علاقة معقولة بين الحساسية و تقلبات قصيرة الأجل.

مع أن العلاقة عملت بها ، كرر الباحثون حساب التباين قصير الأجل للسجل الفعلي للعالمية درجات الحرارة يعود إلى عام 1880. تطابق العالم الحقيقي تقلب إلى نموذج الارتباط ، ويمكنك تقدير مطابقة حساسية المناخ.

يصطف هذا التقدير جيدًا مع أفضل إجماع تقدير 3 درجات مئوية لتضاعف ثاني أكسيد الكربون ، لكنه يمتد أ نطاق أضيق من الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (IPCC) التقارير قد استقر على. في حين أن الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ قد أعطى فترة طويلة مجموعة من 1.5 إلى 4.5 درجة مئوية ، هذه الدراسة الجديدة تقدر 2.2 إلى 3.4 درجة مئوية (بمتوسط ​​2.8 درجة درجة مئوية).

قراءة متعمقة

الأخبار السيئة: قد تكون نماذج المناخ الأكثر دفئًا أكثر دقة

إذا كنت تفكر ، “واو! أخيرًا! “، ربما لا ينبغي عليك ذلك. ال الشيء هو أن الكثير من تقديرات حساسية المناخ لديها تم إنتاجه على مر السنين ، ولا يمكنك افتراض ذلك أكثر من غيره الأخيرة تحل محل جميع الآخرين. سيكون خبرا إيجابيا إذا نحن يمكن أن يستبعد بعض القيم العليا لحساسية المناخ ، ولكن لا كل دراسة تدعم ذلك. قبل شهر واحد فقط ، دراسة مماثلة حاول الإغلاق على حساسية المناخ عن طريق تصفية المناخ النماذج وفقا لمدى تطابقها مع السلوك الواقعي الموجود تقدير أعلى بكثير من 3.7 درجة مئوية. انها من الصعب القول أي دراسة توفر أدلة أكثر قوة.

بدلا من ذلك ، كل هذه الدراسات تتبع خطوط مختلفة من الأدلة ينظر إليها على أنها جهد جماعي. كما قال مايكل أنجلو أن ينظر إلى عمله على أنه يكشف عن تمثال موجود بالفعل داخل كتلة من الحجر ، يتعين على علماء المناخ تدريجيا و رقاقة تدريجيا بعيدا عن حساسية الأرض المناخ لجلب لنا مستقبل المناخ إلى تركيز أكثر حدة. وجود مجموعة متنوعة من الأزاميل بالتأكيد لم يصب بأذى.

مناقشات الكيمياء والفيزياء الجوية ، 2017. DOI: 10.5194 / acp-2017-1236 Nature ، 2017. DOI: 10.1038 / nature25450 (حول DOIs).