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布拉德利海滩,我们。
布拉德利海滩,我们。 Ryan Loughlin通过Unsplash推荐。
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2019年1月10日19:00

帖子邮政:观察和模型一致认为海洋更加温暖

必威手机官网碳短文员工

多个作者

01.10.19
客人的帖子 帖子邮政:观察和模型一致认为海洋更加温暖

程博士丽江是一位副教授大气物理研究所在中国;教授约翰·亚伯拉罕工程学院的教授圣托马斯大学;Zeke Hausfather.美国分析师是碳简介;必威手机官网和Kevin Trenberth博士是一位高级科学家国家大气研究中心

海洋热含量(OHC)是气候变化的主要指标之一,具有重要的科学意义在93%左右温室气体在大气中所捕获的热量在地球的海洋中积累。

人类影响对气候的“指纹”在海洋中可以更容易地检测,因为它的自然变异程度远远不太受到更常用的表面温度记录的影响。

早在2013年,IPCC第五次评估报告(AR5.)的报告显示了五种不同的海洋热含量估算,这些估算结果显示海洋变暖的速度比大多数模型预测的要慢。

然而,在过去的5年里,研究人员在改善长期热含量记录方面取得了实质性进展,并在之前的热含量估计中发现了几个问题。改进措施包括适当考虑一些较旧的热含量测量仪器的局限性,并利用较好的方法来考虑海洋温度测量的覆盖范围和完整性方面的差距。

在新的“观点”论文中为期刊biwei6868,我们表明,这些更新的OCC估计估计在过去几十年中与气候模型预测相得益彰。这意味着科学家现在对OCC的气候模型模拟有更多的信心,现在还有进入未来。

来自Zetajoules的Cheng等人2017的海洋热量(10 ^ 21焦耳)与大气二氧化碳浓度相比,百万分之一。

最近的记录显示气候变暖的趋势更加明显

热含量是地球海洋热量含量的记录。它的范围一般是0-700米或0-2000米,因为在2000米以下的历史测量极为稀少。

在过去的百年来,大气中温室气体捕获的大部分热量 - 超过65% - 在海洋的前达700米中积累,大部分剩余时间在2000米前。OHC是来自海面温度的不同度量,只能测量海洋的顶部米或所以,更紧密地匹配空气温度。

OHC旨在衡量。然而,自2000年代中期以来,科学家们已经拥有了数千人自治机器人的益处 - 呼叫Argo floats.- 潜入2000米左右的深度,并测量温度,盐度,pH和其他海洋特征,因为它们慢慢提升。一旦ARGO浮动表面,他们收集的数据就通过卫星转回科学家。整理数据是自由用有人下载和使用。

研究人员正在部署“阿尔戈”号浮子。

研究人员正在部署“阿尔戈”号浮子。信用:Cara nissen.

在2000年代中期之前,测量频繁频繁且使用的设备称为“消耗品深海温度测量器XBTs是一种用电线连接到船只上的温度探头,船会沉到海里,直到电线耗尽,探头丢失。这需要大量的校准才能产生一致的记录。

Xbts是有问题的,因为它们不测量它们的温度的深度。使用它们对于OHC估计,需要围绕海洋水平和垂直运动的速率假设。与XBT测量的不同校正以及infilling地区的不同方法稀疏,在ARGO时代之前的OHC估计中导致了大的差异。

在我们的文章中,发表在biwei6868,我们分析了一些不同团体发布的热含量记录。我们检查了AR5中包含的5条记录,以及在过去几年中发布的4条新的或更新的记录。

下图显示了这些记录中热含量变暖的速率,以及AR5(统称为“CMIP5”)。AR5显示了1971-2010年期间的升温速率;蓝色的估计数包括在AR5中,而紫色的估计数是最近发表的。所有CMIP5模式的热含量变暖范围以灰色表示。

1971 - 2010年海洋前2000米的海洋热含量率加热,每年Zetajoules(10 ^ 21焦耳)。对于每项研究,酒吧显示了90%的趋势不确定性,中间的黑点显示的平均估计。对于CMIP5型号,条横跨90%的型号,用黑点显示多模型的均值。可用数据在这里

近年来公布的热含量记录显示,平均来说,比AR5中记录的热含量高25%,范围在6%到60%之间。

已经纠正了从XBTS收集的数据中识别的问题进行了纠正了这三个新记录。他们还采用了更好的统计方法来解释为OCC的数据采样的有限覆盖,特别是在ARGO时代之前。

下图显示了所有四项新研究的热含量随时间的变化,并与CMIP5模式的热含量变化范围(灰色带)进行了比较。所有模型的平均值用黑线表示。气候模型和观测数据是根据1981-2010年的基线绘制的,这导致模型的不确定性在基线期前后都有所扩大。

海洋热含量的变化 - 在Zetajoules - 在CMIP5气候模型中的1981-2010基线期间为2000米的海洋(黑线是多模型均值,灰色区域代表了95百分位的模型运行范围; RCP8.5运行在2005年历史持续期之后使用)和最近的观察记录(彩色线条)。可用数据在这里

与之前的图表一样,这些新记录与过去几十年的气候模型预测相吻合,解决了IPCC AR5中的CMIP5模型和OHC观测之间的明显差异。

近年来,四个独立的研究人员对OCC的所有结果都有类似的结果使我们更加信心这些结果是准确的 - 并且之前的OCC记录遭受了导致它们以系统地低估的问题。

过去几十年气候模型预测和热含量观测之间的一致也使我们有信心气候模型能够可靠地预测未来的热含量变化。

2019年3月12日更新:这篇文章已更新以反映修正发表于原始研究。最近的OCC系列显示比AR5中的特色约25%,而不是最初报道的40%。

2019年9月26日更新:这些文章已更新以删除对此的参考Resplandy等人最近被《自然》杂志撤回的研究。它为文章中提到的其他观测估计的结论提供了附带的支持,但去掉它并不会改变任何结论。

引用:

程,L。等。(2018)。海洋变暖有多快?海洋热含量的观测记录表明海洋变暖正在加速。biwei6868科学。doi.org/10.1126/biwei6868science.aav7619

Domingues,C. M.等人。(2008)。改善高海洋变暖和多层海平面上升,性质的估计。doi.org/10.1038/nature07080

程,L。等。(2017)。从1960年至2015年改善海洋热量估计。科学推进。biwei6868DOI.ORG/10.1126/SCIADV.1601545M.

Ishii,M.等人。(2017)。目前观察数据集预计的全球上海热含量估计的准确性。sola。doi.org/10.2151/sola.2017-030

Resplandy,L.等。(2018)。大气o2和二氧化碳组成变化的海洋热吸收量化。自然。doi.org/10.1038/s41586 - 018 - 0651 - 8

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