程博士丽江是副教授吗大气物理研究所在中国;教授约翰·亚伯拉罕是工程学院的教授吗圣托马斯大学;齐克Hausfather美国分析师碳短暂;必威手机官网和Kevin Trenberth博士是资深科学家国家大气研究中心。
海洋热含量(OHC)是气候变化的主要措施之一,在93%左右所有热被大气中温室气体的积累在地球的海洋。
人类对气候影响的“指纹”更容易探测海洋,因为它是更少的受到同比自然变化比常用的表面温度记录。
早在2013年,政府间气候变化专门委员会第五次评估报告(AR5)五个不同OHC估计,通常比大多数模型预测显示,海洋变暖的更慢。
然而,在过去的五年中研究团体已经取得了实质性的进展改善长期OHC记录和确认的几个问题之前OHC估计。改进包括正确占限制在一些老OHC仪器和利用更好的方法占缺口的覆盖率和完整性海洋温度测量。
在一个新的“视角”为期刊论文biwei6868,我们表明,这些更新OHC估计同意与气候模型预测在过去的几十年里。这意味着科学家们可以更有信心在气候模型模拟OHC变化现在和未来。
海洋热含量从程等2017年zetajoules(10 ^ 21焦耳)相比,大气中的二氧化碳浓度在ppm。
最近的记录显示更多的变暖
OHC的记录地球海洋的热容量。通常给出一系列深度从0 - 700米或0 - 2000米,如下历史测量2000米非常稀疏。
大部分热量被大气中温室气体在过去的一个世纪——超过65%——积累了在前700米的海洋,余下的大部分在前2000米。OHC从海洋表面温度是一个不同的度量,它只测量海洋的顶级米左右,更紧密地与气温的变化。
OHC挑战来衡量。然而,自2000年代中期以来,科学家们已经有成千上万的网络自主机器人的好处——被称为Argo浮标——潜水到2000米左右的深度和测量温度、盐度、pH值和其他海洋特征慢慢提升。一旦Argo浮标表面,它们采集到的数据通过卫星转发回科学家。整理数据免费提供任何人都可以下载和使用。
研究人员部署一个阿尔戈浮动。信贷:卡拉尼森。
在2000年代中期之前,测量更频繁和使用设备称为“消耗品深海温度测量器”(XBTs)——一个温度探头通过电线连接到船,沉落到海洋,直到线耗尽和探针丢失,需要大量校准产生一致的记录。
XBTs是有问题的,因为它们不测量的深度的温度。使用OHC估计需要假设在两个水平和垂直运动的速度。不同修正XBT测量准确性,以及不同方法填入数据稀疏的地区,导致大的差异OHC估计阿尔戈时代之前。
在我们的文章,发表在biwei6868,我们分析一些OHC记录发表的不同群体。我们检查5个记录包含在AR5,以及四个新的或更新的记录已经在过去的几年中发表。
下面的图显示了OHC变暖的速度在这些记录,以及气候模型预测的速度出现在AR5(统称为“CMIP5”)。全球变暖的速度显示的1971 - 2010年期间强调AR5;估计在蓝色被包含在AR5,而紫色最近发表。OHC变暖的范围在所有CMIP5模型显示在灰色的。
率的海洋热含量最高2000米的海洋变暖,从1971年至2010年,在zetajoules每年(10 ^ 21焦耳)。酒吧的每个研究显示90%的趋势的不确定性,与均值估计中间的黑点所示。CMIP5模型,酒吧跨模型的90%的范围内,与黑点显示多模型的意思。数据在这里。OHC近年来公布的记录显示,平均约25% - 6%到60%的变暖比出现在AR5 OHC记录。
这三个新记录已经修正了问题被识别XBTs收集的数据。他们还雇佣更好的统计方法占数据抽样OHC的有限覆盖,尤其是阿尔戈时代之前。
下图展示了OHC随着时间的变化在所有四个新研究,并比较他们的范围OHC跨CMIP5模型(灰色乐队)的变化。所有的模型显示的平均值的黑线。气候模型和观测策划对1981 - 2010年基线,从而导致模型的不确定性,扩大前后基线期。
海洋热含量变化——zetajoules——前2000米的海洋对1981 - 2010年基准时期CMIP5气候模型(黑线multimodel意味着,灰色区域代表的第95个百分位范围模型运行;RCP8.5运行2005年历史运行结束后使用)和最近的观测记录(彩色线)。数据在这里。与前面的图一样,这些新记录同意与气候模型预测在过去的几十年里,解决CMIP5之间的明显差异模型和IPCC AR5 OHC观察特色。
这四个独立的研究小组已经发现了类似的结果OHC近年来让我们更有信心,这些结果是准确的,之前OHC记录遭受问题导致他们系统地低估OHC变化。
气候模型预测和OHC观测之间的协议在过去的几十年里也给了我们信心,气候模型能够可靠地项目OHC改变未来。
2019年3月12日更新:这篇文章已被更新来反映修正发布到最初的研究。最近的OHC系列显示约25%比那些在AR5变暖,而不是最初报道的40%。
2019年9月26日更新:这篇文章已经更新删除的引用Resplandy等天生研究最近被收回了。它附带提供支持的结论中提到的其它观测估计,但它不会改变任何的结论。
引用:
程,l . et al。(2018)。海洋变暖的速度有多快?观察记录的海洋热含量表明,海洋变暖正在加速。biwei6868科学。doi.org/10.1126/biwei6868science.aav7619
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Resplandy l . et al。(2018)。量化的海洋热吸收大气中的氧气和二氧化碳组成的变化。大自然。doi.org/10.1038/s41586 - 018 - 0651 - 8