云研究发现低气候敏感性是“极不可能”

“很有可能”是云的方式改变随着全球变暖将导致进一步的温度上升,一项新的研究发现。

云的响应全球气温的变化,被称为“云反馈”——中扮演着关键角色在多少地球温暖。然而,云反馈的估计不确定的。这项新的研究,发表在美国国家科学院院刊》上biwei6868,使用全球卫星观测来减少这种不确定性。

考虑到他们的发现,作者产生一个中央的估计平衡气候敏感性(ECS)——全球温度变化导致大气中的二氧化碳的两倍——3.2摄氏度。他们补充说,低ECS值低于2摄氏度“极不可能”。

虽然大部分的现有文献对云反馈集中在特定的云类型或地理区域,提出了第一个全球观测估计云反馈,作者说。

没有参与这项研究的科学家告诉碳简短,“这是一个非常聪明的研究”,并补充说这是“我所见过的最好的必威手机官网一个,它结合了模型和观察来缩小云反馈”。

平衡气候敏感性

云是一个复杂的气候系统的一部分,推动一系列的流程,可以加热和冷却地球。而云目前有一个整体冷却效果,全球变暖可能导致微妙的变化在云属性,提高或降低冷却效果。这是“云反馈”。

科学家研究地球的气候敏感性,它准确地评估全球云反馈是至关重要的。然而,云棘手的模型——云反馈目前最大的不确定性计算ECS。

在2013年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告(AR5)得出的结论(pdf),“净云反馈”可能是积极的。报告了中央的估计每度+ 0.6瓦特每米的平方(W / m2 / C),具有不确定性区间-0.2,+ 2.0 W / m2 / C。

报告的气候敏感性估计提出了一个范围的1.5度和4.5 c。根据政府间气候变化专门委员会,“差异的反应低云层变暖负责大部分的传播在基于模型的估计平衡气候敏感性”。

自出版AR5,气候科学家们使用的模型第六个耦合模型相互比较的项目(CMIP6)产生进一步的估计云反馈和ECS。最近,一个世界气候研究计划云项目减少了云反馈不确定性。

新的研究又一步减少云反馈估计的不确定性。作者使用月度全球卫星观测推断云如何应对各种环境因素,然后应用“机器学习”技术分析结果。

积极的反馈

下面的情节显示云反馈(左)和ECS(右)范围由IPCC AR5报告(红色),塑膜(粉红色),结合CMIP5和CMIP6模型(黑色)和新论文(蓝色)。黑线显示中央为每个范围估计。

研究发现中央云反馈估计为0.43 w / m2 / C的90%置信区间±0.35。这个结果相比减少了不确定性在云反馈值68% IPCC的“很有可能”范围,和35%相比塑范围。

调查结果显示有不到2.5%的几率,云反馈是消极的,解释道博士Tapio Schne我der资深研究科学家美国宇航局喷气推进实验室他并没有参与这项研究。他告诉碳简要:必威手机官网

“他们的分析规则,云在全球范围内抑制全球变暖;几乎可以肯定,他们扩大全球变暖。不过,有趣的是,他们的分析也表明,一个非常强大的放大反馈云对气候变暖是不可能的。后者是好消息:它是另一个证据表明气候敏感性极高的一些最近的气候模型可能不符合地球观测。”

的作者估计中央ECS价值3.2摄氏度,17%到83%的范围为2.6到4.2摄氏度。这是“相当窄”的范围由政府间气候变化专门委员会,但“非常同意”塑膜值,根据这项研究。至关重要的是,这个约束也表明只有0.5%的几率,ECS小于2 k,使这种可能性“极不可能”。

丹尼尔博士本人助理教授怀俄明大学告诉碳短暂,这一必威手机官网发现是“至关重要的”和“有重要意义对我们的星球是如何看未来几十年”。他补充说:

”本文作者所做的事情是积极的一步对我们理解全球云反馈和另一条线的证据支持最近的评估报告提出的塑膜。”

保罗博士Ceppi从伦敦帝国理工学院是该研究的第一作者。他告诉碳简短,这些必威手机官网发现也“非常接近”的纸去年发表的评估ECS使用多个证据,包括云反馈”的“专家评估。

的主要作者——评估史蒂文·舍伍德博士,从南威尔士大学——称赞这项新研究,指出其结果与自己的。他告诉碳简要:必威手机官网

“这是一个非常聪明的研究中,我所见过的最好的一个,它结合了模型和观察来缩小云反馈…他们的结果强烈支持我们的所有证据为基础的评估气候敏感性去年发表的。”

重要的进步

本文指出,多个研究估计特定地理区域或云的云反馈类型。然而,Ceppi告诉碳简短,这项研究给“第必威手机官网一个观察的估计全球云反馈”——分析所有云类型与全球覆盖。

以确保他们包括所有云类型的分析,作者认为长波和短波辐射——许多之前的研究没有采取的步骤。这是很重要的,因为一个云的高度影响的类型辐射相互作用。

艾莉Highwood教授——气候物理教授雷丁大学——解释的意义不同的云类型在她的2018篇文章必威手机官网:

“低,明亮的云有主要冷却的影响,因为他们阳光反射(短波辐射)远离地球表面。高,薄云层冰晶组成的或多或少是透明的阳光,但吸收的红外长波辐射,会被一小部分,从而加剧全球变暖。使事情更复杂的是,在大多数地方,有多个层云在任何一个时间。”

Ceppi告诉碳短暂,他必威手机官网的作品展示了一个“有趣的差异”的生产商相比,模型:

“我们的结果显示积极的长波反馈和更积极的短波反馈比生产商模型。这可能发生,如果云高量减少更多的与观测的变暖比模型。这是一个有趣的结果,我们打算在未来的进一步研究工作。”

减少不确定性的估计云反馈,先前的研究中使用的作者建立一个方法被称为“cloud-controlling因素分析云的反应”,该评估环境因素包括温度、湿度和风力。

然后他们实现一个“机器学习”称为“岭回归”的技术,它允许他们分离出不同环境因素对云的影响。Ceppi告诉碳短暂的使必威手机官网用机器学习是本研究的“关键进步”使“更可靠的预测,相对于之前的研究,仅使用20年的观测数据”。

作者使用这种机器学习方法,还能隔离不同环境因素对个体的影响云的反馈。他们发现表面温度和对流层稳定——缺乏混合在垂直空气柱——最重要的因素是推动全球云反馈。

洋子博士对马岛,一个科学家英国气象局他并没有参与这项研究,告诉碳简短,本研究提出了“令人鼓舞的结果”,并补充说,使用云必威手机官网控制的因素可能会“加速”气候模拟社区。

“这是非凡的,这可以做“,施耐德告诉碳短暂。必威手机官网然而,他补充说,还有工作要做:

“虽然这是一个受欢迎的研究,帮助我们理解云反馈和缩小不确定性,它让烦气候建模的核心问题几十年来的地方:云反馈仍过于不确定安慰的一种方式或另一个。我们需要气候模型模拟云比我们好多了。”