深入问答:2018年英国气候预测

更新:这篇文章更新17/09/2019包括新的2.2公里本地数据发表在2019年9月。

在科学博物馆周biwei6868一,环境部长Michael Gove推出了英国最新的气候变化预测。

由英国气象局哈德利中心,英国气候预测2018 -或“UKCP18”是“最全面的图片在英国的气候可能会改变”。

它包括预测的温度,降雨量,云层和湿度可以改变在未来几十年,以及预估多少英国各地的海平面可能上升。

研究结果显示“英国所有地区预计将是温暖的”的21世纪,尤其是在夏季。例如,在2018年夏天一样热有望每隔一年到本世纪中叶,预测。

海平面,预测显示最大的增加对英国的南部,与伦敦之间的“很有可能”看到的海平面上升0.53米和1.15米2100高排量的情况下。

新的预测给“政府、地方政府、土地管理者,国家基础设施的身体和其他企业宝贵的工具集来评估的性质和规模的挑战,并相应地做出决定”,戈夫在他说演讲。

在这个深度问答,碳短暂深入研究预测提供什么信必威手机官网息,他们所说的关于英国未来气候以及他们如何与先前的预测。

UKCP18是什么?

UKCP18是最新的一系列气候变化预测英国可以追溯到超过25年。它是第一个重大更新近10年来,利用最新的观测数据,最新一代的国际气候模型,最新的结果从气象局的全球和区域气候模型。

UKCP18包含一组工具评估英国的未来气候可能会改变在周边土地和水域。第一次,还包括预测对整个全球和欧洲。与的数据是一个一系列的报告和指导文件帮助用户找到并应用他们需要的信息。

预测平均温度和降雨量的变化——和极端——以及更专业的变量,如特定的湿度,气压和云层。这些是用于每个月和季节,和不同的排放情况和未来时期在整个世纪。

“温暖、湿润的冬天”

斯蒂芬·贝尔彻教授,首席科学家@metoffice,现在展示# UKCP18pic.twitter.com/Eg1A5rhDP1

- Leo Hickman (@LeoHickman)2018年11月26日

还有海洋预测,涵盖海平面变化、潮位、风暴潮和海浪的高度。全球海平面上升,可用来预测2300年承认海平面将继续上升,甚至在全球温度已经稳定。

预测的目的,作为一个整体,是为用户提供的手段建立风险暴露于来自气候变化和计划如何适应。

在过去,例如,英国气候预测使用的食品和农村事务部(Defra)通知沿海社区面临海平面上升、杜伦大学的调查气候变化的潜在影响健康和社会保健系统和环境机构估计未来洪水的经济影响的变化。

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先前的预测有什么?

UKCP18被称为第四组用于英国的气候预测,未来20年之后第一个预测发表的一部分英国气候影响计划(英国气候影响计划)。的英国气候影响计划的目的是建立“一个研究框架,综合评估气候变化的影响在英国”和“支撑发展的策略,以适应气候变化”。

然而,严格地说,有两个英国气候预测——早些时候发表在1991,然后1996气候变化影响评估集团(CCIRG)当时的环境。这些早期的预测使用而已一个排放场景,包括预估季节性气温和降水量。

1998年的预测,被称为“UKCIP98”,是第一个覆盖范围的排放场景——“低”、“用”、“中”、“高”,认识到“没有单一的气候变化情景可以充分获取可能的气候期货”的范围。预测也扩大到涵盖一系列气候变量在陆地和海洋地区。

UKCIP98 Defra委托和准备的气象局哈德利中心和气候研究中心在东英吉利大学。

1998年的预测所取代UKCIP02四年后(pdf)。更新后的预测是在同一模具作为他们的前任,但利用几个气候科学的进步的理解和概括的造型biwei6868政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告在2001年。

在关键的改进的详细级别,气候模型可以模拟整个英国。这就是所谓的“空间分辨率”,是由“网格细胞”的大小,把英国分成模型——模型计算的平均气候在每个细胞。

UKCIP98决议了大约300公里,这意味着英国在气候模型的代表是六网格细胞。UKCIP98地图下面,例如,显示预测平均温度在2020年代,2050年代和2080年代在“中”排放场景。

(注意:这些预测是对1961 - 90年基准。他们添加0.31摄氏度转换为投影前工业化时期以来的平均温度增加)。

UKCIP02的分辨率提高到50公里,提高网格细胞的数量在104年英国,如下图的年平均温度在一个“中”情况下说明。

其他的升级以前UKCIP02在排放场景。UKCIP02采用“sr”场景开发IPCC,命名的”特别报告排放场景”于2000年出版。老为气候变化提供了新的标准化场景建模者在世界各地使用。

而老场景中使用2009年英国气候预测七年后,否则“UKCP09”提供了一个阶跃变化的信息提供的预测。第一次预测是“概率”,这意味着每个投影有可能性。

UKCIP98和UKCIP02为每个排放场景提供了一个投影。例如,用户可能想知道平均温度的变化,说,2050年代就看到四个潜在的期货。这没有给出指示如何确定每个投影。

UKCP09在怀孕的时候,它已经成为常见的做法在气候变化影响评估使用来自多个气候模型的预测占这些额外的不确定性。气象局把这个“合奏”造型方法更进一步,不仅使用几个不同的模型预测,但创建一个“运行”的集合,每个都有自己的变化的模型。这是足以让他们计算“概率”预测,每个预测气候的变化是伴随着相关的可能性,未来发生根据可获得的证据。

下面的地图显示单一投影夏季温度在2080年代高排放情景下UKCIP02(左地图)在UKCP09相比之下可能结果的范围。

UKCP09也进一步提高了空间分辨率的预测,以网格单元大小25公里,相当于440个网格细胞在英国。行政区域的预测也产生了,英国各地的江河流域和海洋地区。

这些都是用于每个月和季节,以及对未来七个时间段,而不是三个UKCIP98和UKCIP02。

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什么是新的在UKCP18吗?

下面的“车轮”显示UKCP18提供的主要产品。这包括一个混合的元素UKCP09以来已经更新,包括那些第一次。

从左上角开始,工作顺时针轮,UKCP18的核心产品——与UKCP09概率预测。说,这些在几种不同的方式改善詹森教授劳,英国气象局哈德利中心的气候服务主管和UKCP18“领先供应商”。对碳短暂UKCP18发射必威手机官网事件后,劳解释道:

“我们改进它们,例如,通过加入更多最近的观察(模型)的约束,包括最近的国际模式,和一个更好的治疗(在模型)的碳循环和土地利用碳排放。”

另一个变化是排放场景。UKCP09以来,已经取代了老的场景代表浓度通路(rcp),它被用于最近的IPCC评估报告(“AR5”)。UKCP18概率预测使用的四个rcp - 2.6, 4.5, 6.0和8.5 -命名的“辐射强迫”他们造成本世纪末(能量的变化,总的来说,地球变暖的温室效应更强)。必威体育在线注册此外,预测也推出了sr的场景(aib)与UKCP09允许直接比较。

(英国气象局已经产生了指南(pdf) rcp和他们如何与老场景。)

也被用于未来30年时间集中在一个特定的十年中,用户将能够生成UKCP18预测特定年——尽管这个功能不是可以在写作的时候。概率预测可用于个人25公里网格细胞在英国以及国家、地区和主要河流流域。

虽然以前的英国气候预测使用1961 - 90年基线,UKCP18提供几个选项。1961 - 90年是“现在过时的表示最近的气候”,解释了biwei6868科学报告土地预测(pdf),尽管UKCP18包括基线和UKCP09作直接比较。

标准的基线世界气象组织目前1981 - 2010,也提供土地UKCP18预测。然而,RCP排放场景从2006年开始,这意味着“模拟包括预测信息在2001 - 2010年”的因素,科学报告说。biwei6868结果,标准基线UKCP18 -可用于所有陆地和海洋的预测是1981 - 2000。这是一个20年的基准,而不是30年“保持一致性UKCP18产品”,气象局(pdf)说,因为即将到来的高分辨率2.2公里的预测(后面看到的问题)将仅可用于20年时间(由于计算能力的限制)。

生成多个预测模型运行给一个概率是有用的对于简单的风险评估,如超过4 c的可能性平均变暖。然而,更复杂的影响的研究涉及到多个气候变量需要预测,“身体一致”。

例如,使用一个作物模型来评估气候变化对产量的影响可能需要考虑多个变量,如温度、降水、日照、湿度和风速。把所有变量的预测从相同的模型意味着他们彼此是一致的——换句话说,预测温度变化,降雨等等都可以发生在相同的未来世界。

这些类型的评估,UKCP18包括一个广泛的全球和区域预测。这些开始生活的全球气候模型预测从最新的哈德利中心以及其他来自世界各地的模特形成的一部分CMIP5项目进入IPCC AR5。

全球预测,在60公里分辨率,也被“缩减规模“12公里网格在整个欧洲。UKCP18而言,这使用全局数据驱动区域气候模型,可以考虑更多的具体的细节,例如,模拟的地表。

下面的地图更详细的举个例子12公里区域数据(右侧地图)一旦被缩减规模从60公里的全球模型(左侧地图)。

因为结果数据在物理上和空间上一致,可以用于预测影响评估覆盖更广阔的区域和多个气候变量。UKCP18提供多个预测每个地区为全球和12 - 28——考虑到传播的不确定性。

是计算要求这样的全球和区域的预测,他们只参加高排量RCP8.5场景。然而,输出也被扩展到2 c兼容英国RCP2.6场景。

最后,对于土地的预测,另一个新产品在UKCP18是一组“派生的预测”。在承认并不是每一个用户想要使用排放场景,这些都是生产提供的估计未来的英国气候的世界,全球平均气温2摄氏度或4 c高于工业化前的水平。

这些温度限制2 c和4 c选择”为代表的替代期货的情况下强缓解温室气体排放和弱或没有缓解,分别”,科学报告说。biwei6868这些预测是派生从全球数据统计。

而派生的1.5摄氏度没有包括预测,“我们做的一件事是我们前进是看我们是否能这样为1.5摄氏度”,杰森·劳教授说。他告诉碳简要:必威手机官网

“当我们开始设计UKCP18,我们要确保我们可以把模型从去年IPCC评估作为它的一部分。最低的RCP他们跑RCP2.6。”

与此同时,一些模型运行RCP2.6保持全球温度上升1.5摄氏度限制到2100年,劳指出,这些从模型数据可以直接退出。

下面是一个汇总表的陆基UKCP18中可用的预测。值得注意的是,英国气象局模型用于预测的大部分土地的最新迭代HadGEM3——版本哈德利中心的三个全球环境模型。模型,称为“GC3.05”表中,“产生更好的表示欧洲天气与同期相比模型”的许多方面,科学报告说,包括“更好地表征风暴跟踪和英国降水变化”。biwei6868

该报告还指出,未来气候变暖的速度在GC3.05模型”是对以上的高端CMIP5模型”,但仍是“兼容的语句由政府间气候变化专门委员会第五次评估报告对未来的气候变暖RCP8.5发射场景”。

和它的前辈一样,UKCP18还包括预测未来的英国海域周围的变化。这些包括预测的平均海平面上升(SLR)和潮汐,以及极端风暴潮和海浪的高度等。

方法预测单反广泛遵循的IPCC AR5报告;然而,他们也使用最新的方法,“更好的考虑越来越理解周围冰盖的变化以及它们如何有助于海平面”,劳说。

单反的预测提供了rcp 2.6, 4.5和8.5使用CMIP5模型。RCP6.0并不包括,因为它产生类似的海平面变化RCP4.5, UKCP18海洋的报告(pdf)说。对单反去预测2100年和2300年,而不是2100年UKCP09。

预计2100年全球单反已经“regionalised”英国海岸线,这意味着它们考虑的因素影响区域和当地的海平面,如持续反弹的高度被巨大的冰层覆盖的地表在最后一个冰河时代(“冰川均衡调整”)。下图强调其中的一些因素。

对风暴潮——海平面额外经验,临时增加低压引起的风暴天气系统——只是一个模型的造型已经扩展UKCP09 UKCP18六个模型的集合。只是用于RCP8.5风暴潮数据。

与单反预测,风暴潮的数据已经产生了12公里网格细胞在英国的海岸线。下面的表总结了海平面和风暴潮UKCP18提供数据。

最后,UKCP18还包括气候变化的最新观测在英国,将通过气象局每年更新英国气候状态报告。

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土地预测显示什么?

的一般结论UKCP18 UKCP09相似,即英国的气候将“向温暖,潮湿的冬季和热,干燥的夏天”,气象局说。

某些模式的预测,比如明显的南北对比——在南方更增加温度也在夏天,在夏天比冬天更大的变暖。

下面的地图显示了概率预测夏季平均气温在2080年代RCP2.6(上地图)和RCP8.5(较低的地图),相对于1961 - 90年的基准。50和90三个百分位数(10日)反映那些排放的温度下发生的可能性的场景。50百分位(地图)是“中央估计”模型,而第十(左)和90(右)百分位数反映模型的最低10%,最高10%的结果。

举个例子,在伦敦夏季RCP8.5下,有10%的可能性的增加平均温度将低于3摄氏度左右,50%可能会高于或低于5-6C,和10%的可能性超过大约8 c。

相当于地图所示,冬天表明,预计平均温度上升是更小、更一致的比夏天全国各地。

一般来说,平均降雨量的预测显示模式更加多样化。下面的地图夏天的平均降雨量变化显示最大的夏季减少——特别是西南南部。总的来说,预测显示“明确转向更高概率水平的干燥的夏天”,说气象局(pdf),但“个人湿萨默斯仅略有降低的可能性”。

下面的冬季降水的预测显示,全国更一致的增加,最大的增加在海岸——特别是在英国的北部和南部。

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海洋预测显示什么?

下面的表显示了从UKCP18单反预测整个21世纪英国的四个国家的首都城市,相对于1981 - 2000年基准。

预测更大的增加相对海平面上升在南方比北方。例如,RCP2.6估计2100年在伦敦(0.70米)和卡迪夫(0.69)明显高于爱丁堡(0.49米)和贝尔法斯特(0.52米)。

这种模式也看到在整个英国的海岸线地图,如下所示。这些现在单反预测RCP2.6(上),RCP4.5(中间)和RCP8.5(底部),最大的地区增加用黄色阴影。相应的图表显示英国平均每个RCP下单反在21世纪。

正如前面所讨论的,这些南北差异是由于各种因素影响海平面在当地区域和尺度,如海洋环流模式。

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UKCP18同行评审吗?

UKCP18是由一个“独立的同行审查小组”由11气候科学家(六个来自英国,四个来自欧洲和一个来自美国),解释了气象局。该小组是主持布莱恩·霍斯金斯先生主任格兰瑟姆气候变化研究所在伦敦帝国理工学院和气象学教授雷丁大学。综述了小组成员和约定的教授伊恩·博伊德Defra的首席科学顾问,Defra科biwei6868学顾问委员会。

这个小组的目的是审查和评论的科学方面UKCP18——从最初的工作计划到最后的报告和指导文件。气象局已经发表(pdf)所有的同行评议过程审核的评论和回复。

英国气象局也产生了信息图表解释UKCP18同行评议的过程。

发展UKCP18还涉及两个“用户组”(pdf)提供输入和反馈。由“政府”用户组凯瑟琳·布朗适应主管气候变化委员会,而“非政府”用户组是哈丽雅特·奥尔博士主持,研究气候变化专家环境局。

同行评审小组、用户组和UKCP18团队本身所有报告UKCP18治理委员会,曾“总体负责项目的交付”。这是由“来自气象局的高级代表,环境局,贝(业务部门、能源和工业战略),下放管理,适应子委员会和UKCP18同行评审小组”。必威体育在线注册这是伊恩·博伊德教授主持。

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UKCP09 UKCP18预测比较如何?

正如前面提到的,虽然从UKCP09 UKCP18使用不同的排放预测的情况,他们也参加sr aib“介质”情况允许两者之间的直接比较。

一般来说,预测生产UKCP18有“大量的重叠”UKCP09,劳解释道:

“当我们看概率产品的总体预测,我们首先看到的是标题的温暖,潮湿的冬季和夏季干燥,这是符合UKCP09。”

这意味着UKCP18”是增加信心UKCP09生产的是什么”,劳说。然而,正如预期的,有差异的预测。最大的是冬天,UKCP18biwei6868科学报告概述指出,UKCP18拥有“略少变暖的冬天常见的场景东南英格兰”,例如。

下面的地图比较中央估计UKCP09(左)和UKCP18(右),夏季(第一套地图)和冬季平均温度(第二组)。2080年代时期使用的所有地图和aib排放情况。

对于降水,较低的差异是最明显的可能性概率预测,该报告说。例如,UKCP18显示了“略大减少降水”夏季和秋季和冬季和春季的“略小的增加”。

下面的地图比较中央估计UKCP09(左)和UKCP18(右),夏季(第一套地图)和冬季(第二组)降雨-再次使用2080年代时期和aib排放情况。

海洋预测,UKCP18海平面预测”始终大于之前的英国气候预测,UKCP09,类似排放场景”,说气象局(pdf),而且UKCP18还包括一个低排放场景(RCP2.6)承担更多的减排。

较大的单反预测的结果“包容的冰动力”UKCP18南极冰盖的海洋的报告笔记(pdf)。UKCP18中使用的方法是基于2014年的一篇论文地球系统动力学从南极洲突出冰放电。

的差异,这使得在下面的图表中可以看出,这显示了单反(上)预测,2100年伦敦和爱丁堡(底部)UKCP18(左)和UKCP09(右)。粗线显示中央估计为每个排放场景,而虚线显示完整的范围的预测。

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如何预测可以访问吗?

有多种方法来访问在UKCP18预测。在最简单的层面上,关键的信息是可用的气象局网站。这包括“标题的发现UKCP18”(pdf),一组六个“示范项目”,说明预测可以应用于实践,和“图片选择器”显示的地图投影在陆地上不同的气候变量,排放场景和时间片。

英国气象局网站还拥有广泛指导和技术报告土地的预测(pdf),海洋预测(pdf)和“派生的预测”(pdf)在不同温度水平。一些信息,比如“常见问题”页面,“很快”。

在有下一个级别UKCP18用户界面。这就是大部分的UKCP18产品可以找到。UI需要注册,但是是免费使用的。

接口的目的是指导用户完成找到他们所需要的各种产品。用户第一次使用过滤器来缩小UKCP18产品他们想要使用,如概率预测在陆地上的地图,或羽情节海平面上升的预测。他们“提交请求”的具体要求,填写一系列的勾选框选择气候变量,时间片、地区、基线期和排放场景的选择。一旦完成,结果数据可以从“我的工作”页面下载的界面。

还有一个帮助台对于任何查询UKCP18或用户界面。

最后,在最详细级别,原始数据的所有UKCP18预测可以下载免费的环境数据分析中心(CEDA)的网站。气象局已经产生了指导文档类型的数据(pdf),他们的格式以及如何访问它们。

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当地的2.2公里以后发表的数据吗?

UKCP18是一个正在进行的项目计划与一些额外的产品。也许最重要的是一组预测在一个更高的分辨率,使用网格单元尺寸仅2.2公里在英国。这个“本地”数据是2019年9月16日在伦敦的一个事件。

这些预测生产使用英国气象局哈德利中心的新2.2公里“Convection-Permitting”模式(CPM),这本身就是基于气象局的业务“kilometre-scale”统一模型(“UKV”)用于天气预报。该模型是“convection-permitting“因为高分辨率允许模型来模拟大气中一些小型的过程,如大型对流天气风暴与夏季相关雷电和暴雨。低分辨率模型通常需要简化这些过程通过这一过程被称为“参数化”。

这2.2公里数据——以及提供的每日数据UKCP18全球和区域气候模型预测,基本上取代了UKCP09天气发生器,它允许用户生成每天和每小时5公里分辨率各种天气变量的时间序列。

引入新的地方预测,教授伊恩·博伊德前首席科学顾问的环境、食品和农村事务部表示,他们“打破新地面”能够研究高风险事件。

气象局气候科学家丽齐Kendon博士-博伊德提出的“大脑”背后的2.2公里的预测——解释说,“这是第一次在国际上任何地方,我们已经能够提供国家气候场景分辨率与天气预报”。(Kendon曾写客人的一篇文章必威手机官网高分辨率气候预测的发展。)

如下图所示,提供数据在2.2公里网格规模——而不是60公里的全球数据和12公里的区域——意味着预测可以更好的代表英国的小规模的特征。这包括山脉、海岸线和城市地区,例如。

通过比较该模型对过去的天气事件,UKCP团队发现,2.2公里模型”更好的模拟几个方面现在的气候区域模型。例如,他们发现它的改进模型表示今年的降雨量的每日循环(pdf)的数量以及寒冷的冬天天地区北部的严寒法术。

例如,本地数据”给出了一个改进的代表当地的土壤水分,这可能影响高温事件的严重程度在当地区域”,气象局(pdf)说。热浪,在下面的例子中,2.2公里的数据显示,局部地区的气温可能会比预期更高的区域数据。

总的来说,更高层次的细节让科学家“描述当地的极端天气对你未来几十年”,Kendon说。这可以用于规划和决策——例如,下水道的设计能力重降雨事件或设计一个办公楼,以应对未来的极端热在一个城市。

本地数据“不改变UKCP18标题的信息更容易温暖潮湿的冬季和夏季炎热干燥机在英国在未来”,非技术总结(pdf)说。然而,正如下图所示,2.2公里数据提供新的信息特定季节和当地的变化,以及极端天气。

本地数据只用于高排量RCP8.5场景。Kendon说,”这是一个深思熟虑的决定”,“因为它是非常重要的对于我们能够解决潜在的气候变化信号从英国气候的变幻莫测”。

换句话说,因为全球气温上升是更加突出RCP8.5等在高排量的情况下,它是气候变化科学家更容易隔离信号模型模拟。科学家们可以使用扩展技术来“追溯”“近时间视野,也为不同排放场景”,Kendon说。“同样重要的是为我们理解高排量的情况下会是什么样子——如果我们感兴趣的是试图计划未来气候变化,”她补充道。

本地数据可供一个基线1981 - 2000年期间以及时间在第一和第二半世纪40 - 2021和2061 - 80年,分别。

还应该指出的是,组12个地方预测”缩减规模“从一组15模型运行的气象局HadGEM3模型在英国和欧洲。这意味着他们是基于单个模型和覆盖范围较窄比UKCP18全球传播的潜在期货数据,其中包括13个其他气候模型CMIP5。

下表显示了2.2公里的数据将坐在旁边其他陆基预测。

可以找到更多关于本地数据的信息完整的科学biwei6868报告(pdf)和一个专用的字幕新闻(pdf),包括一个表来帮助用户决定哪些级别的数据(全球、地区或地方)更适合他们的需求。

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媒体怎么说呢?

周一推出UKCP18促使整个英国媒体广泛报道。很多文章领导的预测英国夏天,这表明“在最高的排放情况下,夏季气温5.4摄氏度温度到2070年”,报道BBC新闻。它补充说:“2018年夏天一样温暖的可能性是由2050年50%左右。”

的英国《每日邮报》选择标题的印刷版上覆盖着英国“里维埃拉”,虽然每日快报报道,夏季气温将激增,因为气候变化的冲击。

的次跑,标题是:“沸腾的夏季正常几十年来,气象局警告说。“报告继续说:

“夏季热浪一样闷热的今年的50年内可能成为常态…最详细的预测全球变暖的可能影响描述沸腾萨默斯,作物产量下降和海平面上升,政府表示可能会迫使社区脱离险境。”

路透捡起的组合不同的气候变化的潜在影响,指出英国”可能会经历热,夏季干燥,温暖、湿润的冬天到了2070年代,以及海平面上升从而导致洪水”。

的《卫报》领导与“人们可能不得不离开高危地区气候变化使洪水更可能和英国更严重”,而镜子报道称,“英国气象局预计农场可能转向沼泽地”,“气候变化和海平面上升威胁1.5家庭”。

的每日电讯报接近这个故事从另一个角度,关注如何冰川均衡调整有助于限制相对单反。它的故事,标题为:“为什么最后一个冰河时代是保护一半的英国气候变化”——向读者解释:

“一个新的报告的预期影响英国随着气候变暖,发现区域压扁了巨大的冰块覆盖北部地区11700年前直到现在反弹有足够的活力保护他们免受海平面上升。”

的独立的强调了演讲由环境部长Michael Gove报告推出:“在他的第一个主要的关于气候变化的演讲,戈夫先生——他曾声称公众已经有足够的专家与Brexit——背后的科学家预测的支持。”BusinessGreen戈夫的完整成绩单发表的演讲。