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等待从水塔接收水的蒸汽火车在北约克郡的一个驻地。
等待从水塔接收水的蒸汽火车在北约克郡的一个驻地。 信用:Richjem / iStock / Getty图像。
客人帖子
2017年1月257:15

帖子:定义'Pre-Industrial'时代的挑战

艾德·霍金斯博士

艾德·霍金斯博士

25.01.2017 | 7:15am
客人帖子 帖子:定义'Pre-Industrial'时代的挑战

这是一个来自的横向帖气候实验室书的博客,写的艾德·霍金斯博士,气象系副教授读书大学

关于气候变化的《联合国巴黎协定》(UN Paris Agreement)旨在确保全球气温增幅比工业化前水平高出不超过2摄氏度,理想的上限是1.5摄氏度。然而,“前工业化”时代的起点不是由联合国协议或政府间气候变化专门委员会(IPCC)定义的。

一种新的分析该研究由一个国际研究团队组成,旨在更好地定义工业化前的基线,向世界决策者通报满足《巴黎协定》条款所需的温室气体排放限制。

该研究得出的结论是,2015年可能是有记录以来全球气温首次比工业化前的水平高出1摄氏度以上。

哪个时期是“前工业时期”?

由于1784年由James Watt的高效蒸汽发动机的发明,人体已经能够将化石燃料转化为能量,是将二氧化碳(CO2)释放到大气中的过程中的过程。必威体育在线注册由于工业革命在19世纪聚集了步伐,因此由此产生的二氧化碳和其他温室气体的增加开始了地球。

为了更好地界定《巴黎协定》的承诺,我们需要选择人类开始影响气候的合适起点。然而,没有完美的选择。

此前,1850年至1900年期间已被用作历史基线,但此期间包括一些大的火山爆发,并且在温室气体浓度已经开始上升后。

我们认为1720-1800年的早期时期是这个基线更好的选择。这是因为影响地球气候的主要自然因素——太阳活动和火山活动的水平——都与今天的水平相似(见图1)。

这很重要,因为我们想评估人类活动造成的变化,而不是其他因素造成的变化。例如,19世纪早期由于几次大型火山爆发而冷却,因此不适合作为基线。在1720年之前,太阳活动较少,也有几次大型火山爆发。

图1:不同气候强迫的历史变化。左上角:量度太阳活动的太阳黑子数。右上:根据冰芯数据估算的火山活动。下图:来自冰芯数据和直接观测的二氧化碳和甲烷浓度。灰色区域表示选定的时期来代表“前工业时期”。来源:Hawkins等人(2017)

图1:不同气候强迫的历史变化。左上角:量度太阳活动的太阳黑子数。右上:根据冰芯数据估算的火山活动。下图:来自冰芯数据和直接观测的二氧化碳和甲烷浓度。灰色区域表示所选期限代表“预工业”。来源:Hawkins等人(2017)

那么,自工业化前以来,全球气温变化了多少?我们所选择的前工业化时期的一个问题是,观测到的温度记录的可用性有限。我们可以对1720-1800年以来的全球气温变化进行评估,但不确定性相当大。在我们的研究中,我们考虑了英格兰中部、荷兰和欧洲确实存在的长期温度记录,以及我们对温室气体、太阳和火山爆发等因素的历史变化的理解。

我们发现,从工业化前时期到1986-2005年,全球气温可能上升了0.6摄氏度以上。这意味着2015年比前工业化时代至少变暖了1摄氏度,而2016年可能会变暖超过1.1摄氏度(见图2)。

自工业前时代以来,来自多个数据集的全局温度变化为下限。来源:Hawkins等人(2017)

自工业前时代以来,来自多个数据集的全局温度变化为下限。来源:Hawkins等人(2017)

这是什么意思对巴黎协议?

现在我们可以确定巴黎协议的起跑线,我们也可以更好地确定终点线。IPCC第五次评估报告使用1850-1900年作为历史基线(但没有正式将其定义为“工业化前”),并估计从那时到1986-2005年的气温上升为0.61摄氏度。新的分析发现,IPCC假设的历史变暖处于我们评估的自前工业时代以来的真实变化的下限。

还有更多需要学习的。为了更好地了解19世纪的气候,我们需要志愿者从各种未数字化的资源中拯救更多的气候观测数据。收集1720-1800年期间的额外古气候数据也可能有助于限制对前工业时代以来变暖的估计。

这项研究还表明,政策制定者可以通过用一个更现代的基线来重新定义温度限制,从而避免在定义前工业时代时不可避免的不确定性。例如,比前工业时代高出2摄氏度,可能转化为比1986-2005年(或另一个现代基线)高出X度。这将允许利用更好的观测和大气再分析来确定起点,但需要对X应该是什么进行更多的思考。它还将更好地为艰难的决定提供信息,即需要减少多少温室气体排放,以避免超过商定的全球温度阈值。

本家文章基于以下论文:霍金斯,E.等。(2017)自工业前期以来的全球气温变化,美国气象学会公报以来,DOI:10.1175 / BAMS-D-16-0007.1

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