Analyysi: Miksi tutkijat ajattelevat, että 100% ilmaston lämpenemisestä johtuu ihmisistä
Ihmisen panos nykyaikaiseen ilmaston lämpenemiseen on kiivaasti keskusteltu aihe poliittisissa piireissä, etenkin Yhdysvalloissa.
Viimeaikaisessa kongressin kuulemistilaisuudessa Yhdysvaltain energiasihteeri Rick Perry huomautti, että ”seisomaan ja sanoa, että 100 prosenttia ilmaston lämpenemisestä johtuu ihmisen toiminnasta, olen sitä mieltä, että se on vain puolustamatonta. ”.
Tiede ihmisen panoksesta nykyaikaiseen lämpenemiseen on kuitenkin melko selvää. Ihmisten päästöt ja toiminta ovat aiheuttaneet noin 100% vuodesta 1950 havaitusta lämpenemisestä, hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mukaan ) viides arviointiraportti.
Tässä Carbon Brief -ohjelmassa tutkitaan, kuinka kukin maapallon ilmastoon vaikuttavista tärkeimmistä tekijöistä vaikuttaisi lämpötiloihin erillään – ja miten niiden yhteisvaikutukset ennustavat melkein täydellisesti maapallon lämpötilan pitkäaikaiset muutokset.
Carbon Briefin analyysissa löydetään th osoitteessa:
- Vuodesta 1850 lähtien melkein kaikki pitkän aikavälin lämpeneminen voidaan selittää kasvihuonekaasupäästöillä ja muulla ihmisen toiminnalla.
- Jos pelkästään kasvihuonekaasupäästöt lämmittävät maapalloa , odotamme lämpenevän noin kolmanneksella enemmän kuin on todellisuudessa tapahtunut. Ne kompensoidaan jäähdyttämällä ihmisen tuottamista ilmakehän aerosoleista.
- Aerosolien ennustetaan vähenevän merkittävästi vuoteen 2100 mennessä, mikä tuo kaikkien tekijöiden kokonaislämmityksen lähemmäksi pelkästään kasvihuonekaasujen lämpenemistä.
- Luonnollinen Maapallon ilmaston vaihtelulla ei todennäköisesti ole suurta merkitystä pitkäaikaisessa lämpenemisessä.
Animaatio: Rosamund Pearce julkaisusta Carbon Brief. Kuvat Alamy-arkistokuvan kautta.
Kuinka paljon lämpenemistä ihmiset aiheuttavat?
Vuoden 2013 viidennessä arviointiraportissaan IPCC totesi päätöksentekijöille tarkoitetussa yhteenvedossaan, että on ”erittäin todennäköistä, että yli puolet havaitusta maailmanlaajuisen keskimääräisen pintalämpötilan noususta ”vuosina 1951-2010” johtui ihmisen toiminnasta. ”Erittäin todennäköisellä” se tarkoitti 95–100 prosentin todennäköisyyttä, että yli puolet modernista lämpenemisestä johtuu ihmisistä.
Tätä jonkin verran sekavaa lausuntoa on usein tulkittu väärin siten, että se viittaa siihen, että ihmisen vastuu nykyaikaisesta lämpenemisestä on 50–100 prosenttia. Itse asiassa, kuten NASA: n tohtori Gavin Schmidt on huomauttanut, IPCC: n implisiittinen paras arvaus oli, että ihmiset olivat vastuussa noin 110%: sta havaitusta lämpenemisestä (vaihtelevat 72%: sta 146%: iin). viimeisten 50 vuoden aikana.
Vastaavasti Yhdysvaltojen äskettäin julkaistussa neljännessä kansallisessa ilmastoarvioinnissa todettiin, että vuosina 1993–11010 havaitusta lämpenemisestä 93–123% johtui ihmisen toiminnasta.
Nämä johtopäätökset ovat aiheuttaneet jonkin verran hämmennystä siitä, kuinka yli 100% havaitusta lämpenemisestä johtuu ihmisen toiminnasta. Ihmisen panos, joka on yli 100%, on mahdollinen, koska tulivuoriin ja aurinkoaktiviteettiin liittyvä luonnollinen ilmastonmuutos olisi todennäköisesti johtanut lievään jäähtymiseen viimeisten 50 vuoden aikana, mikä kompensoi osan ihmisen toimintaan liittyvästä lämpenemisestä.
Ilmastoa muuttavat ”pakot”
Tutkijat mittaavat erilaisia tekijöitä, jotka vaikuttavat maapallon ilmastoon saavuttavan ja siellä pysyvän energiamäärään. Niitä kutsutaan ”säteilypakotuksiksi”.
Näihin pakkomääriin sisältyy kasvihuonekaasuja, jotka vangitsevat lähtevän lämmön, sekä ihmisen toiminnasta että tulivuorenpurkauksista johtuvia aerosoleja, jotka heijastavat tulevaa auringonvaloa ja vaikuttavat pilvien muodostumiseen, muutoksiin aurinkoenergiassa. , maankäyttöön liittyvät muutokset maapallon heijastuskyvyssä ja monet muut tekijät.
Arvioidakseen kunkin eri pakotteen merkityksen havaituissa lämpötilan muutoksissa, Carbon Brief mukautti yksinkertaisen tilastollisen ilmastomallin, jonka Dr Karsten Haustein ja hänen kollegansa Oxfordin yliopistosta ja Leedsin yliopistosta.Tämä malli löytää sekä ihmisen että luonnollisen ilmastovoiman ja lämpötilan välisen suhteen, joka vastaa parhaiten havaittuja lämpötiloja sekä maailmanlaajuisesti että vain maalla.
Alla olevassa kuvassa esitetään kunkin eri ilmastoyksikön arvioitu rooli maailmanlaajuisten pintalämpötilojen muutoksissa vuodesta 1850 lähtien – mukaan lukien kasvihuonekaasut (punainen viiva), aerosolit (tumma e), maankäyttö (vaaleansininen), otsoni (vaaleanpunainen), aurinko (keltainen) ja tulivuoret (oranssi).
Mustat pisteet osoittavat Berkeleyn maapinnan lämpötilaprojektista havaittuja lämpötiloja, kun taas harmaa viiva näyttää arvioidun lämpenemisen kaikkien erityyppisten pakotusten yhdistelmästä.
Berkeley Earthin keskimääräiset keskimääräiset pintalämpötilat (mustat pisteet) ja eri säteilyvoimien (värilliset viivat) mallinnettu vaikutus sekä kaikkien pakkojen yhdistelmä (harmaa viiva) ajanjaksolta 1850 vuoteen 2017. Katso lisätietoja artikkelin lopussa olevista menetelmistä.Kaavio Carbon Briefin avulla käyttämällä Highchartsia.
Kaikkien säteilyvoimien yhdistelmä sopii yleensä melko pitkällä aikavälillä havaittujen lämpötilojen muutoksiin. On olemassa jonkin verran vaihtelua pääasiassa El Niño -tapahtumien välillä, mikä ei johdu pakkomuutosten muutoksista. On myös vuosia 1900–1920 ja 1930–1950, jolloin ennustetun ja havaitun lämpenemisen välillä on ilmeisiä suurempia erimielisyyksiä sekä tässä yksinkertaisessa mallissa että monimutkaisemmissa ilmastomalleissa.
Kaavio tuo esiin kaiken Analysoitujen säteilypakotteiden mukaan vain kasvihuonekaasupäästöjen kasvu tuottaa viimeisen 150 vuoden aikana tapahtuneen lämpenemisen voimakkuuden.
Jos pelkästään kasvihuonekaasupäästöt lämmittävät maapalloa, odotamme lämpenemisen olevan noin kolmanneksen lisää. kuin todellisuudessa on tapahtunut.
Mitä roolia kaikilla muilla tekijöillä on?
Kasvihuonekaasujen ylimääräistä lämpenemistä kompensoi rikkidioksidi ja muut fossiilisten polttoaineiden palamistuotteet muodostavat ilmakehän aerosoleja. Ilmakehän aerosolit heijastavat takaisin tulevaa auringon säteilyä takaisin avaruuteen ja lisäävät korkeiden, heijastavien pilvien muodostumista ja jäähdyttävät maapalloa.
Otsoni on lyhytaikainen kasvihuonekaasu, joka vangitsee lähtevän lämmön ja lämmittää maapalloa. Otsonia ei pääse suoraan, vaan se muodostuu, kun metaani, hiilimonoksidi, typpioksidit ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet hajoavat ilmakehässä. Otsonin lisääntyminen johtuu suoraan näiden kaasujen päästöistä ihmisiin.
Ylemmässä ilmakehässä klorofluorihiilivetyihin (CFC) ja muihin otsonikerrosta heikentäviin halogeenihiilivetyihin liittyvällä otsonin vähenemisellä on ollut vaatimaton jäähdytysvaikutus. Yhdistettyjen ilmakehän alemman ja ylemmän otsonimuutoksen nettovaikutukset ovat lämmittäneet maata vaatimattomasti muutamalla kymmenesosalla.
Muutokset maan käyttötavassa muuttavat maapallon heijastavuutta. Esimerkiksi metsän korvaaminen pellolla lisää yleensä takaisin avaruuteen heijastuvan auringonvalon määrää etenkin lumisilla alueilla. Maankäytön muutosten nettovaikutus vuodesta 1850 lähtien on vaatimaton jäähdytys.
Tulivuorilla on lyhytaikainen jäähdytysvaikutus ilmastoon johtuen sulfaatti-aerosolien ruiskutuksesta korkealle stratosfääriin, missä ne voivat jäädä muutaman vuoden ajan, heijastamalla tulevaa auringonvaloa takaisin avaruuteen. Kuitenkin, kun sulfaatit kulkeutuvat takaisin alas pintaan, tulivuorien jäähdytysvaikutus häviää. Oranssi viiva osoittaa tulivuorten arvioidut vaikutukset ilmastoon, ja suuriin purkauksiin liittyy suuria alaspäin suuntautuvia piikkejä jopa 0,4 ° C lämpötiloissa.
3. tammikuuta 2009 – Santiaguito-purkaus, Guatemala. Luotto: Stocktrek Images, Inc. / Alamy Stock Photo.
Lopuksi aurinkoaktiivisuutta mitataan satelliiteilla viime vuosikymmenien aikana ja se arvioidaan kaukaisempien aikojen auringonlaskumäärien perusteella. Maasta aurinkoon saapuvan energian määrä vaihtelee vaatimattomasti noin 11 vuoden ajan. Auringon kokonaisaktiivisuus on kasvanut hieman 1850-luvulta lähtien, mutta maapallolle saapuvan ylimääräisen aurinkoenergian määrä on pieni verrattuna muihin tutkittuihin säteilypakotteisiin.
Viimeisten 50 vuoden aikana aurinkoenergia saavuttaa Maapallo on itse asiassa laskenut hieman, kun taas lämpötilat ovat nousseet dramaattisesti.
Ihmisten voimankäynnit vastaavat havaittua lämpenemistä
Tämän mallin tarkkuus riippuu säteilevän pakottavan estimaatin tarkkuudesta. Jotkut säteilyn pakotustyypit, kuten ilmakehän CO2-pitoisuuksista, voidaan mitata suoraan ja niillä on suhteellisen pieni epävarmuus. Toisiin, kuten aerosoleihin, kohdistuu paljon suurempia epävarmuustekijöitä, koska niiden vaikutuksia pilvien muodostumiseen on vaikea mitata tarkasti.
Nämä on kuvattu alla olevassa kuvassa, jossa on esitetty yhdistetyt luonnolliset pakotteet (sininen viiva). ja ihmisen pakotteet (punainen viiva) ja epävarmuustekijät, jotka tilastollinen malli yhdistää kuhunkin. Nämä varjostetut alueet perustuvat 200 eri arvioon säteilevistä pakotuksista, mukaan lukien tutkimus, jossa yritetään arvioida kullekin arvoalue. Inhimillisten tekijöiden epävarmuustekijät lisääntyvät vuoden 1960 jälkeen, mikä johtuu suurelta osin aerosolipäästöjen lisääntymisestä sen jälkeen.
Berkeley Earthin keskimääräiset pintalämpötilat (mustat pisteet) ja kaikkien yhdistettyjen luonnollisten (sininen viiva) mallinnettu vaikutus ) ja ihmisen (punainen viiva) säteilytaistelut niiden epävarmuustekijöineen (varjostetut alueet) ajanjaksolle 1850–2017. Kaikkien luonnollisten ja ihmisen voimien yhdistelmä (harmaa viiva) on myös esitetty. Katso lisätietoja artikkelin lopussa olevista menetelmistä. Kaavio Carbon Briefin avulla käyttämällä Highchartsia.
Kaiken ihmisen voimankäyttöön liittyvä lämpeneminen sopii melko hyvin havaittuun lämpenemiseen, mikä osoittaa, että noin 104% kokonaismäärästä ”modernin” ajanjakson alusta lähtien. vuonna 1950 tulee ihmisen toiminnasta (ja 103% vuodesta 1850), mikä on samanlainen kuin IPCC: n ilmoittama arvo.Yhdistetyissä luonnollisissa pakkotiloissa jäähdytys on vaatimaton, lähinnä tulivuorenpurkausten johdosta.
Yksinkertainen tilastollinen malli, jota Carbon Brief käyttää tässä analyysissä, eroaa paljon monimutkaisemmista ilmastomalleista, joita tutkijat yleensä käyttävät ihmisen sormenjäljen arvioimiseen lämpenemisen yhteydessä. . Ilmastomallit eivät yksinkertaisesti ”sovi” väkivaltaisuuksiin havaittuihin lämpötiloihin. Ilmastomallit sisältävät myös lämpötilan vaihteluita ajan ja tilan välillä, ja ne voivat ottaa huomioon säteilypakotteiden erilaiset tehokkuudet maapallon eri alueilla.
Kuitenkin, analysoitaessa erilaisten väkivaltaisuuksien vaikutuksia maapallon lämpötiloihin, monimutkaiset ilmastomallit löytävät yleensä samanlaisia tuloksia kuin yksinkertaiset tilastomallit. IPCC: n viidennessä arviointiraportissa oleva alla oleva kuva osoittaa eri tekijöiden vaikutuksen lämpötilaan ajanjaksolla 1950–2010. Havaitut lämpötilat on merkitty mustalla, kun taas ihmisen voimien summa näkyy oranssilla.
Kuva TS10 IPCC: n viidennestä arviointiraportista. Havaitut lämpötilat ovat HadCRUT4: stä. Kasvihuonekaasu on kaikki hyvin sekoitettua kasvihuoneita kaasut, ANT on ihmisen kokonaisvoima, OA on ihmisen väkivalta lukuun ottamatta kasvihuonekaasua (enimmäkseen aerosoleja), NAT on luonnollisia voimia (aurinko ja tulivuoret), ja sisäinen vaihtelu on arvio monidekadalaiset valtameren jaksot ja vastaavat tekijät. Virhepalkit osoittavat yhden sigman epävarmuudet kullekin. Lähde: IPCC.
Tämä viittaa siihen, että pelkät ihmisen pakotukset olisivat aiheuttaneet noin 110% havaitusta lämpenemisestä. IPCC sisällytti malleihin myös arvioidun sisäisen vaihtelun suuruuden kyseisenä ajanjaksona, mikä on heidän mielestään suhteellisen pieni ja verrattavissa luonnollisiin pakkomääriin.
Kuten prof Gabi Hegerl Edinburghin yliopistosta kertoo Carbon Briefille : ”IPCC: n raportissa on arvio, jonka mukaan paras arvaus ei ole panos, eikä siinä ole niin paljon epävarmuutta.”
Maan alueet lämpenevät nopeammin
Maan lämpötilat ovat lämmenneet huomattavasti nopeammin kuin keskimääräiset maapallolämpötilat viime vuosisadan aikana, lämpötilojen ollessa noin 1,7 ° C korkeammat kuin esiteollisuuden tason viime vuosina. Maan lämpötilojen ennätys menee myös ajassa taaksepäin kuin globaalin lämpötilan ennätys, vaikka vuotta 1850 edeltävä ajanjakso onkin paljon korkeampi epävarmuustekijät.
Sekä ihmisen että luonnon säteilypakot voidaan sovittaa maan lämpötiloihin käyttämällä tilastollista mallia. Ihmisen ja luonnon väkivaltaisuuksien suuruus vaihtelee hieman maan ja maapallon lämpötilan välillä. s. Esimerkiksi tulivuorenpurkauksilla näyttää olevan suurempi vaikutus maahan, koska maan lämpötilat reagoivat todennäköisesti nopeammin voimien voimakkaisiin muutoksiin.
Alla olevassa kuvassa on esitetty kunkin eri säteilyn pakottamisen suhteellinen vaikutus maan lämpötiloihin. vuodesta 1750 lähtien.
Maan keskimääräiset pintalämpötilat Berkeley-maapallolta (mustat pisteet) ja eri säteilevien pakkojen (värilliset viivat) mallinnettu vaikutus sekä kaikkien voimien yhdistelmä (harmaa viiva) kausi vuodesta 1750 vuoteen 2017. Kaavio Carbon Briefin avulla käyttämällä Highchartsia.
Kaikkien pakotteiden yhdistelmä vastaa yleensä havaittuja lämpötiloja, ja lyhytaikainen vaihtelu harmaan viivan ympärillä johtuu pääasiassa El Niñosta. ja La Niña -tapahtumat. Lämpötilavaihtelut ennen vuotta 1850 ovat suurempia, mikä heijastaa paljon suurempia epävarmuuksia havaintorekistereissä niin kauan sitten.
Vuosien 1930 ja 1940 ympärillä on vielä ajanjakso, jolloin havainnot ylittävät mallin ennustamat, vaikka erot eivät ole yhtä voimakkaita kuin maapallon lämpötiloissa, ja vuosina 1900–1920 eroavuudet puuttuvat enimmäkseen maarekisteristä.
Tulivuorenpurkaukset 1700-luvun lopulla ja 1800-luvun alussa erottuvat voimakkaasti maarekisterissä. Indonesian Tamboran purkaus vuonna 1815 saattoi olla jäähdyttänyt maan lämpötilat massiivisella 1,5 ° C: lla, vaikka tuolloin ennätykset rajoitettiin osiin pohjoista pallonpuoliskoa, ja siksi on vaikea tehdä vakaata johtopäätöstä maailmanlaajuisista vaikutuksista. Yleensä tulivuoret näyttävät viilentävän maan lämpötilaa lähes kaksi kertaa niin paljon kuin globaalit lämpötilat.
Mitä voi tapahtua tulevaisuudessa?
Carbon Brief käytti samaa mallia tulevien lämpötilamuutosten ennustamiseen jokaiseen pakottavaan tekijään. Alla olevassa kuvassa on havainnot vuoteen 2017 saakka sekä tulevat vuoden 2017 jälkeiset säteilysuuntaiset pakotteet RCP6.0: sta, keskimääräisestä korkeimpaan tulevaan lämpenemisskenaarioon.
Berkeley Earthin keskimääräiset pintalämpötilat ( mustat pisteet) ja erilaisten säteilyvahvistusten (värillisten viivojen) mallinnettu vaikutus ajanjaksolla 1850 – 2100. Vuoden 2017 jälkeiset pakkomuutokset otettu RCP6.0: sta. Kaavio Carbon Briefin avulla käyttämällä Highchartsia.
Kun mukana toimitetaan RCP6.0-skenaarion säteilypakot, yksinkertainen tilastollinen malli osoittaa noin 3C: n lämpenemisen vuoteen 2100 mennessä, mikä on lähes identtinen keskimääräisen lämpenemisen kanssa ilmastomallit löytävät.
Tulevaisuuden hiilidioksidipäästöjen odotetaan kasvavan edelleen, jos päästöt kasvavat.Aerosolien ennustetaan sen sijaan nousevan nykyisellä tasolla ja laskevan merkittävästi vuoteen 2100 mennessä, mikä johtuu suurelta osin ilmanlaadusta huolestumisesta. Tämä aerosolien vähennys parantaa yleistä lämpenemistä ja tuo kaikkien säteilyvoimien kokonaislämmityksen lähemmäksi pelkästään kasvihuonekaasujen lämpenemistä. RCP-skenaarioissa ei oleteta tulevan tulivuorenpurkauksia, koska niiden ajoitusta ei voida tunnistaa, kun taas aurinkotuotanto jatkaa 11 vuoden sykliään.
Tätä lähestymistapaa voidaan soveltaa myös maan lämpötiloihin, kuten kuvassa esitetään alla. Täällä maan lämpötilat näytetään välillä 1750 – 2100, ja vuoden 2017 jälkeiset pakotteet myös RCP6.0: sta.
Berkeley Earthin keskimääräiset maan pintalämpötilat (mustat pisteet) ja eri säteilyvoimien mallinnettu vaikutus (värilliset viivat) ajanjaksolle 1750 – 2100. Vuoden 2017 jälkeiset pakotteet otettiin RCP6.0: sta. Kaavio Carbon Briefin avulla käyttämällä Highchartsia.
Maan odotetaan lämpenevän noin 30% nopeammin kuin maapallo kokonaisuutena, koska valtamerien lämpenemisen puskuroi valtamerien lämpenemisnopeus. Tämä näkyy mallituloksissa, joissa maa lämpenee noin 4C vuoteen 2100 verrattuna 3C globaalisti RCP6.0-skenaariossa.
Tulevaisuuden lämpeneminen on mahdollista laajasti erilaisista RCP-skenaarioista ja erilaisista arvoista ilmastojärjestelmän herkkyydelle, mutta kaikilla on samanlainen malli tulevien aerosolipäästöjen vähenemisestä ja kasvihuonekaasupäästöjen merkitys tulevissa lämpötiloissa.
Luonnollisen vaihtelun rooli
Vaikka auringon ja tulivuorten luonnonvoimilla ei näytä olevan suurta merkitystä pitkän aikavälin lämpenemisessä, valtamerien kiertoihin ja valtameren lämmönoton vaihteluihin liittyy myös luonnollista vaihtelua.
Koska valtaosa kasvihuonekaasujen loukkuun jäävä energia imeytyy valtamerien eikä ilmakehän, valtameren lämmönoton nopeuden muutoksilla voi olla suuria vaikutuksia pinnan lämpötilaan. Jotkut tutkijat ovat väittäneet, että monisatainen sykli, kuten Atlantic Multidecadal Oskillation (AMO) ja Pacific Decadal Oscillation (PDO), voi olla tärkeä rooli lämpenemisessä vuosikymmenen mittakaavassa.
Vaikka inhimilliset tekijät selittävät kaikki pitkät Lämpimän lämpenemisen aikana on joitain erityisiä jaksoja, jotka näyttävät olevan lämmenneet tai jäähtyneet nopeammin kuin voidaan selittää parhaiden arvioidemme perusteella säteilyn pakottamisesta. Esimerkiksi säteilevän pakottamiseen perustuvan estimaatin ja 1900-luvun puolivälissä havaittujen havaintojen välinen vaatimaton ristiriita saattaa olla osoitus luonnollisen vaihtelun roolista kyseisenä aikana.
Useat tutkijat ovat tutkineet mahdollisuuksia luonnolliseen vaihteluun. vaihtelevuus vaikutuksiin pitkän aikavälin lämpenemistrendeihin. He ovat havainneet, että sillä on yleensä rajoitettu rooli. Esimerkiksi Zürichin Ilmakehän ja ilmastotieteen instituutin (IAC) tohtori Markus Huber ja tohtori Reto Knutti havaitsivat luonnollisen vaihtelun olevan suurin mahdollinen noin 26% (+/- 12%) viimeisen 100 vuoden aikana ja 18% (+/- 9%) viimeisten 50 vuoden aikana.
Knutti kertoo lyhyesti Carbon:
”Emme voi koskaan hallita täysin että luonnollinen vaihtelu on suurempi kuin mitä tällä hetkellä luulemme. Mutta se on heikko argumentti: et tietenkään voi koskaan sulkea pois tuntematonta tuntematonta. Kysymys on siitä, onko sille vahvaa vai edes mitään todisteita. Ja vastaus on ei, mielestäni.
Mallit saavat lyhytaikaisen lämpötilan vaihtelun suunnilleen oikein. Monissa Joissakin tapauksissa heillä on jopa liikaa. Ja pitkällä aikavälillä emme voi olla varmoja, koska havainnot ovat rajalliset. Mutta pakotettu vastaus selittää havainnot melko paljon, joten 1900-luvulta ei ole todisteita siitä, että puuttuisimme etsaus…
Vaikka mallien todettaisiin aliarvioivan sisäistä vaihtelua kolminkertaisella arvolla, se on erittäin epätodennäköistä, että sisäinen vaihtelu voisi tuottaa niin suuren trendin kuin havaittu. ”
Vastaavasti tri Martin Stolpe ja kollegat, myös IAC: ssa, analysoivat äskettäin roolia monen kymmenen päivän luonnollinen vaihtelu sekä Atlantilla että Tyynellämerellä. He havaitsivat, että ”alle 10% 1900-luvun jälkipuoliskolla havaitusta ilmaston lämpenemisestä johtuu näiden kahden valtamerialtaan sisäisestä vaihtelusta, mikä vahvistaa suurimman osan havaitusta lämpenemisestä antropogeenisiin pakkotiloihin”.
Sisäisellä vaihtelulla on todennäköisesti paljon suurempi rooli alueellisissa lämpötiloissa, esimerkiksi tuottamalla epätavallisen lämpimiä jaksoja Arktisella alueella ja Yhdysvalloissa 1930-luvulla. Sen rooli vaikuttaa kuitenkin pitkäaikaisiin muutoksiin globaaleissa pintalämpötiloissa. on rajoitettu.
Johtopäätös
Vaikka maapallon ilmastoon vaikuttaa luonnontekijöitä, tulivuorien ja auringon aktiivisuuden muutosten yhteisvaikutus olisi johtanut pikemminkin jäähdytykseen kuin lämpenemiseen. viimeiset 50 vuotta.
Viimeisten 150 vuoden aikana havaittu ilmaston lämpeneminen vastaa lähes täydellisesti kasvihuonekaasupäästöistä ja muusta ihmisen toiminnasta odotettavaa sekä tässä tarkastellussa yksinkertaisessa mallissa että monimutkaisemmissa ilmastomalleissa. Paras arvio ihmisen osuudesta nykyaikaiseen lämpenemiseen on noin 100%.
Joitakin epävarmuustekijöitä on edelleen luonnollisen vaihtelun roolista johtuen, mutta tutkijoiden mielestä valtameren vaihtelut ja vastaavat tekijät eivät todennäköisesti aiheuta enemmän kuin pieni osa modernista ilmaston lämpenemisestä.
Menetelmät
Tässä artikkelissa käytetty yksinkertainen tilastomalli on mukautettu Haustein et al: n (2017) julkaisemasta globaalista lämpenemisindeksistä. Se puolestaan perustuu Otto et al (2015) -malliin.
Malli arvioi vaikutukset havaittuun ilmastonmuutokseen ja poistaa luonnollisten vuosittaisten vaihteluiden vaikutuksen havaittujen moninkertaisen lineaarisen regressiolla. lämpötilat ja arvioidut vastaukset ihmisen aiheuttamiin ja luonnollisen ilmastonmuutoksen aiheuttajiin. Pakottavat vastaukset tarjoaa IPCC: n (2013) luvussa 8 annettu yksinkertainen yksinkertainen ilmastomalli, mutta näiden vastausten koko arvioidaan soveltuvuudella havaintoihin. Pakotteet perustuvat IPCC (2013) -arvoihin ja päivitettiin vuoteen 2017 NOAA: n ja ECLIPSE: n tietojen avulla. Leedsin yliopiston tohtori Piers Forster toimitti 200 muunnosta näistä pakkokeinoista, mikä heijastaa arvioiden pakottamiseen liittyvää epävarmuutta. Mukana on myös Excel-laskentataulukko, joka sisältää heidän mallinsa.
Mallia mukautettiin laskemalla pakotusvasteet kullekin tärkeimmälle ilmastovoimalle eikä pelkästään ihmisen ja luonnon voimille, käyttäen havaintoihin Berkeley Earth -rekisteriä. Lämpövasteen hajoamisaika, jota käytettiin muunnettaessa väkivaltaa pakottaviksi vastauksiksi, muutettiin tulivuoren pakotuksille yhdeksi vuodeksi neljän vuoden sijasta vastaamaan paremmin havainnoissa esiintyvää nopeaa vasteaikaa. El Niño- ja La Niña (ENSO) -tapahtumien vaikutukset poistettiin havainnoista käyttämällä Fosterin ja Rahmstorfin (2011) mukaista lähestymistapaa ja Kaplan El Niño 3.4 -indeksiä tulivuoren lämpötilavastetta laskettaessa, koska tulivuorien ja ENSO: n päällekkäisyys muutoin monimutkaistaa empiirisiä arvioita.
Lämpötilavaste jokaiselle yksittäiselle pakotukselle laskettiin skaalaamalla niiden pakotusvasteet ihmisen tai luonnollisen kokonaiskertoimella regressiomallista. Regressiomallia ajettiin myös erikseen maan lämpötiloille. Lämpötilavasteet jokaiselle väkivallalle vuosina 2018-2100 arvioitiin käyttämällä RCP6.0: n pakotetietoja, jotka normalisoitiin vastaamaan havaittujen voimien suuruutta vuoden 2017 lopussa.
Epävarmuustekijät ihmisen kokonaislämpötilassa ja kokonaislämpötilavasteessa olivat arvioitu käyttäen Monte Carlon analyysiä 200 eri pakotussarjasta sekä arvioitujen regressiokertoimien epävarmuustekijöistä. Mallin suorittamiseen käytetty Python-koodi arkistoidaan GitHubin kanssa ja on ladattavissa.
Kuvioissa esitetyt havainnointitiedot vuodelta 2017 perustuvat vuoden 10 ensimmäisen kuukauden keskiarvoon ja ovat todennäköisesti melko samanlainen kuin lopullinen vuotuinen arvo.
Tämä viesti julkaistiin 13. joulukuuta 2017 klo 16.59