【他山之石】世界观丨Nature：气候模型无法解释2023年重大热异常——我们可能正处于未知领域

海上能研说 2024年04月01日 13:45 上海

本文来源：韧性城市研究室

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文章信息

标题：Climate models can’t explain 2023’s huge heat anomaly – we could be in uncharted territory

栏目：Nature World View

时间：19 March 2024

作者：Gavin Schmidt

DOI：https://doi.org/10.1038/d41586-024-00816-z

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2023年气候异常背景

     据NASA戈达德太空研究所所长透露，其负责的一个长期项目追踪自1880年以来的全球温度变化，显示2023年出现了令人困惑的气候现象。过去九个月的数据表明，地球的平均陆地和海洋表面温度每个月都创下了新高，超出历史记录高达0.2°C。这一发现打破了气候科学家基于历史数据建立的统计模型预测。

     尽管全球温室气体排放量的持续增加预示着全球变暖趋势，但今年的异常温度上升远远超过了科学模型的预期。这种状况超出了去年初的预期，当时由于拉尼娜现象导致的太平洋中部和东部的相对降温，一些科学家仅预测到2023年有五分之一的几率出现热纪录年份。

     然而，随着年中厄尔尼诺现象的出现，东热带太平洋的海域温暖起来。即便如此，当前的厄尔尼诺现象强度仍低于1997至1998年及2015至2016年的事件。更值得注意的是，去年三月以来，北大西洋的海面温度急剧上升，南极周围的海冰范围也跌至创纪录低点，丢失了相当于阿拉斯加大小的冰盖。温度异常超出预期，并且在厄尔尼诺现象发生数月前就已经开始显现。

     这些观察结果和可能的解释已经引起了广泛关注，迫使气候科学家们重新考虑和调整他们的预测模型，以便更准确地了解和预测未来的气候趋势。

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2023年气候异常解释

【温度飙升的潜在原因】

• 温室气体增加：2022年以来温室气体水平的增加仅能解释0.02°C的变暖。

• 火山喷发：汤加火山喷发导致的气溶胶冷却效应和平流层水蒸气增温效应。

• 太阳活动：太阳活动加剧，尽管对温暖贡献有限。

     然而，即使考虑了所有合理的解释，2023年预期与观察到的年均温度之间的差异仍约为0.2°C。

【缓解策略】

     2020年航运业燃料规则改变对全球气候可能产生的影响，新规定要求使用更清洁的燃料以减少硫排放。由于大气中的硫化物对云层特性有反射性作用，进而具有冷却效果，这项改变可能对全球气候有微小的影响。然而，对于这些新规则的具体影响，因为数据收集主要依赖于志愿者网络，可能需要较长时间才能得到完整的数据分析结果。

【数据收集与监测的挑战】

     NASA的PACE任务在2月发射，旨在提供关于大气中各种气溶胶粒子组成的全球评估，这对于降低气候模型中与气溶胶相关的不确定性至关重要。未来几个月，这个卫星的数据有望为理解2023年异常气候事件提供关键洞见。

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总结

     在2023年观察到的全球温度异常上升，挑战了现有的气候模型预测，揭示了自卫星数据四十年来提供实时地球气候系统视图以来的首个显著知识缺口。该年度的气温异常超出了科学家基于历史观察和统计模型制定的预期，表明地球气候系统的运作可能已经在比预期更早的时间发生了根本性变化。尽管气溶胶效应被考虑为温度上升的潜在因素，但它似乎不能完全解释2023年的温度异常。

     如果这种异常现象在8月之前没有趋于稳定——这与历史上厄尔尼诺事件后的常规模式一致——那么我们将面对前所未有的气候条件。这不仅表明全球变暖可能导致气候系统行为的基本变化，而且还暗示基于过去事件进行的统计推断在预测季节性干旱和降雨模式时可能存在更大的不确定性。

     全球气候受到称为遥相关的海洋和大气流动的错综复杂、长距离连接的影响。如果这些动态正在发生变化或与历史观察有明显偏离，那么实时监测这些变化变得至关重要。为了理解2023年成为可能是过去100，000年中最温暖年份的原因，需要迅速获取解答。这些发现强调了改进和加快数据收集与分析过程的迫切需要，以减少气候模型的不确定性，并为未来的预测提供更准确的基础。

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