Исследователи климата могут теперь обнаружить отпечаток глобального потепления в ежедневных наблюдениях за погодой в глобальном масштабе.
В октябре 2019 года исследователи погоды в Юте измерили самую низкую температуру, когда-либо зарегистрированную в октябре в США (исключая Аляску): -37.1 ° C (-34.78 ° F). Предыдущий рекорд низкой температуры в октябре был -35 ° C (-31 ° F), и люди задавались вопросом, что случилось с изменением климата.
До сих пор исследователи климата говорили, что климат - это не то же самое, что погода. Климат - это то, что мы ожидаем в долгосрочной перспективе, а погода - это то, что мы получаем в краткосрочной перспективе. Поскольку местные погодные условия сильно различаются, в одном месте в течение короткого времени может быть очень холодно, несмотря на долгосрочное глобальное потепление. Короче говоря, изменчивость местной погоды маскирует долгосрочные тенденции в глобальном климате.
Температура поверхности в Северной Америке за 26 декабря 2017 года - 2 января 2018 года: даже если в регионе очень холодно, это не означает, что изменение климата прекратилось. (Фото: НАСА Обсерватория Земли)
Однако теперь группа во главе с Рето Кнутти, профессором кафедры наук об экологических системах в ETH Zurich, провела новый анализ измерений и моделей температуры. Ученые пришли к выводу, что парадигма «погода не климат» больше не применима в этой форме.
По словам исследователей, они действительно могут различить климатический сигнал - то есть долгосрочную тенденцию потепления - в суточных данных о погоде, таких как температура приземного воздуха и влажность, при условии, что будут приняты во внимание глобальные пространственные закономерности.
Говоря простым языком, это означает, что, несмотря на глобальное потепление, в США может быть рекордно низкая температура в октябре. Однако если в других регионах одновременно теплее, чем в среднем, это отклонение практически полностью устраняется.
«Раскрытие сигнала об изменении климата в ежедневных погодных условиях требует глобальной, а не региональной перспективы», - говорит ведущий автор Себастьян Сиппел, постдок, работающий в исследовательской группе Кнутти.
Сиппель и его коллеги использовали методы статистического обучения для объединения симуляций с климатическими моделями и данными с измерительных станций. Методы статистического обучения могут извлечь «отпечаток» изменения климата из комбинации температур различных регионов и соотношения ожидаемого потепления и изменчивости. Систематически оценивая моделирование, они могут идентифицировать отпечаток климата в глобальных данных измерений в любой день с весны 2012 года.
Сравнение изменчивости локальных и глобальных среднесуточных температур показывает, почему важна глобальная перспектива. В то время как измеренные локально среднесуточные температуры могут широко колебаться (даже после удаления сезонного цикла), глобальные среднесуточные значения показывают очень узкий диапазон.
Распределение среднесуточных значений локально (слева) и глобально (справа). Глобальные среднесуточные значения показывают тенденцию к потеплению. (Фото: Сиппель и др. / Изменение климата в природе)
Если исследователи сравнивают распределение глобальных среднесуточных значений за период с 1951 по 1980 год с данными за период с 2009 по 2018 год, то эти два распределения (кривые колокольчика) едва перекрываются. Таким образом, климатический сигнал выделяется в глобальных значениях, но затеняется в локальных значениях, поскольку распределение среднесуточных значений довольно значительно перекрывается в два периода.
Полученные результаты могут иметь широкие последствия для науки о климате. «Погода на глобальном уровне несет важную информацию о климате», - говорит Кнутти. «Эта информация может, например, использоваться для дальнейших исследований, которые определяют количество изменений в вероятности экстремальных погодных явлений, таких как региональные холодные периоды. Эти исследования основаны на модельных расчетах, и наш подход мог бы затем обеспечить глобальный контекст отпечатка изменения климата в наблюдениях, проведенных во время региональных холодных периодов такого рода. Это создает новые возможности для информирования о региональных погодных явлениях на фоне глобального потепления ».
Методы науки о данных не только позволяют исследователям продемонстрировать силу человеческого «отпечатка пальца», они также показывают, где в мире изменение климата особенно отчетливо и узнаваемо на ранней стадии. Это важно в гидрологическом цикле, где существуют очень большие естественные колебания изо дня в день и из года в год.
«Таким образом, в будущем мы должны иметь возможность выбирать антропогенные закономерности и тренды в других более сложных параметрах измерения, таких как осадки, которые трудно обнаружить с помощью традиционной статистики», - говорит Кнутти.
Исследование появляется в Изменение климата, природы.
Об авторах
Группа, возглавляемая Рето Кнутти, профессором кафедры наук о системах окружающей среды ETH Zurich. Включает ведущего автора Себастьяна Сиппеля.
Книги по этой теме
Изменение климата: что нужно знать каждому
Джозеф Ромм
Основной учебник о том, что будет определяющим вопросом нашего времени, Изменение климата: всем нужно знать® Это ясный обзор науки, конфликтов и последствий нашей потепления планеты. От Джозефа Ромма, главного научного советника National Geographic Годы опасной жизни серия и один из Rolling Stone "100 люди, которые меняют Америку" Изменение климата предлагает удобные для пользователя, строгие с научной точки зрения ответы на самые сложные (и обычно политизированные) вопросы, связанные с тем, что климатолог Лонни Томпсон посчитал «явной и существующей опасностью для цивилизации». Доступно на Amazon
Изменение климата: наука о глобальном потеплении и будущее нашей энергии, второе издание
Джейсон Смердон
Это второе издание Изменение климата является доступным и всеобъемлющим руководством по науке о глобальном потеплении. Изящно проиллюстрированный, текст ориентирован на студентов на разных уровнях. Эдмонд А. Матез и Джейсон Э. Смердон дают широкое, информативное введение в науку, которая лежит в основе нашего понимания климатической системы и влияния человеческой деятельности на потепление нашей планеты. Матез и Смердон описывают роли, которые атмосфера и океан играть в нашем климате, представить концепцию радиационного баланса и объяснить климатические изменения, которые произошли в прошлом. В них также подробно описываются виды деятельности человека, которые влияют на климат, такие как выбросы парниковых газов и аэрозолей и вырубка лесов, а также последствия природных явлений. Доступно на Amazon
Наука об изменении климата: практический курс
Блэр Ли, Алина Бахманн
Наука об изменении климата: практический курс использует текст и восемнадцать практических заданий объяснить и научить науке о глобальном потеплении и изменении климата, о том, как люди несут ответственность, и что можно сделать, чтобы замедлить или остановить скорость глобального потепления и изменения климата. Эта книга является полным, всеобъемлющим руководством по важной экологической теме. Предметы, рассматриваемые в этой книге, включают: как молекулы передают энергию от солнца для нагревания атмосферы, парниковые газы, парниковый эффект, глобальное потепление, промышленная революция, реакция горения, петли обратной связи, связь между погодой и климатом, изменение климата, поглотители углерода, вымирание, углеродный след, переработка и альтернативная энергетика. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.