今年到目前为止一直是极端,暑期热浪创纪录,森林大火和洪水,以及有史以来最热北半球夏季——6月,7月和8月,在全球陆地记录。
作为一个整体,世界有望有其第五第七最热的一年,根据数据集检查以及今年最后三个月。
今年由于残余的开局相对凉爽拉尼娜现象在2020年底和2021年初。土地的温暖气温在过去的几个月里已经平衡了冷却器海洋温度拉尼娜现象再次出现。
今年不会设定一个新的全球温度记录,但是,即使在一个变暖的世界,大多数个人年不会。温度将会在预期水平的长期变暖的趋势在过去50年里,与来自气候模型的预测相一致。
今年前9个月看到记录的主要温室气体——二氧化碳浓度,甲烷和一氧化二氮——大气中。北极海冰程度很低的,但在夏季末恢复设置一个最低12日最低纪录。
历史上最热的夏天对于地球的陆地面积
2021年的夏天极端高温事件,极端降雨和洪水,灾难性的森林大火和其他世界各地的极端事件。(这是在碳短暂的深入讨论必威手机官网帖子上个月发表的)。
现在数据到夏末,碳短暂的现在可以确认北半球2021年夏天,气温达到了最高纪录全球土地和第四个最热的必威手机官网June-July-August时期记录以来全球作为一个整体(海洋、陆地和空气)。
尽管全球气温是气候变化的一个关键指标,没有人类经验世界平均水平。土地区域平均加热约50%的速度比世界作为一个整体,纬度较高的土地区域变暖更快。
下面的图显示了从6月到8月的温度伯克利地球1850年和2021年之间的数据集。每个红点代表三个月的平均温度。
土地平均气温在6月、7月和8月是相对平坦的,直到1975年,只有大约0.2摄氏度升温。三个月的今天,土地温度约1.5 c高于工业化前水平,约有1.3度的变化发生在过去45年。
特殊的温度在2021年的夏天不均匀热。一些地区看到记录粉碎,而其他人更接近平均水平——尽管一些地区也看到比以往更冷的温度。
下面的地图——从伯克利地球——显示了2021年6月到8月全球温度。
西北的一部分北美、东欧、中东、非洲北部和西伯利亚都经历过特别温暖的温度。中国,撒哈拉以南的非洲、南美和澳大利亚是略高于平均水平,在中美洲的部分地区和印度低于平均水平。(被定义为平均1951 - 80基准时期被伯克利地球)。
冷却器比过去几年——但仍接近历史最高水平
必威手机官网简要分析了碳记录从六个不同的研究小组,报告全球表面温度记录:美国国家航空航天局;美国国家海洋和大气管理局;气象局哈德利中心/国际世界语协会;伯克利地球;卡谭和方式;和哥白尼/ ECMWF。
下图展示了温度异常-变化相对于1981 - 2010年每年平均温度——自1970年以来,随着平均在2021年的前九个月。
(注意:在撰写本文时,9月份的数据还没有可用的哈德利/国际世界语协会或伯克利地球温度记录,所以在前八个月的平均显示的数据集)。
表面温度记录显示在1 c变暖自1970年以来,气候变暖的速度大约每十年0.19摄氏度。结果略有不同数据由于不同观察使用,调整测量技术的变化随着时间的推移,和方法用来填补间隙测量。
下图显示了温度2021年迄今(黑线)比较之前年NASA GISTEMP数据集。它显示了每个月今年的温度,从1月到完整的年度平均水平。
到目前为止,2021年是并列第五最热与2015年和2018年的日期。它比那些年开局冷却器,但气温在过去的几个月里将今年向上的价值观。然而,随着越来越多的拉尼娜事件在太平洋热带地区,还有待观察是否温度会保持相对的温暖。
下表显示了每个月2021年排在所有的数据集研究——“2”表示最热的温度记录,第二个月发生在2021年。注意,哈德利和伯克利扩展回溯到1850年,美国航天局和美国国家海洋和大气管理局回到1880年,哥白尼/ ECMWF只能自1979年以来。
| 哈德利/ UEA HadCRUT5 | 美国国家航空航天局GISTEMP | NOAA GlobalTemp | 伯克利地球 | 哥白尼/ ECMWF | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1月 | 9日 | 8日 | 7日 | 6日 | 6日 |
| 2月 | 15日 | 15日 | 16日 | 16日 | 12日 |
| 3月 | 9日 | 7日 | 8日 | 9日 | 9日 |
| 4月 | 7日 | 8日 | 9日 | 7日 | 7日 |
| 可能 | 9日 | 8日 | 6日 | 8日 | 5日 |
| 小君 | 6日 | 3日 | 5日 | 3日 | 5日 |
| 7月 | 4日 | 2日 | 2日 | 3日 | 3日 |
| 8月 | 6日 | 6日 | 6日 | 5日 | 3日 |
| 9月 | 2日 | 5日 | 2日 |
2021年2月异常冷静的全球近年来相比,作为一个整体——之间的最短时间12日和16日最热一年的记录。2月仍是温暖与大多数年之前相比,然而——所有但15年以来在1800年代中期2月冷却器。
气温明显升温,2021年6月,每个月6月和9月2日和6日之间记录以来最热的十年,虽然没有几个月新纪录2021年全球作为一个整体。
越来越多的拉尼娜现象
厄尔尼诺和拉尼娜事件——集体称为厄尔尼诺南方涛动,或ENSO——同比变化的主要驱动力是表面上的长期变暖的趋势。ENSO事件的特点是温度的波动在热带太平洋海洋和大气之间的,这有助于使一些温暖和凉爽。
厄尔尼诺年温暖比平均水平,而拉尼娜年往往是凉爽的。通常有一个滞后三个月当ENSO条件之间的峰值在热带太平洋和其对全球温度的影响最强烈的感受。
2020年底和2021年初看到温和的拉尼娜现象,导致相对凉爽的全球温度在2021年早期。ENSO条件中性的春天和夏天,然后返回温和拉尼娜现象在9月和10月。
现在模型预测,modest-to-moderate拉尼娜现象会持续到2022年第一季度。这可能会导致2022有点温度比过去的几年中,尽管它肯定还为时过早。
下图显示了一个范围的ENSO预报模型由不同的科学团体,平均为每个模型类型厚厚的红色所示,蓝色和绿色。正值0.5摄氏度以上反映厄尔尼诺现象的条件,负值低于-0.5反映拉尼娜现象和价值观之间的两个代表ENSO中性条件。
正轨fifth-seventh最热的一年
使用数据从今年前9个月,加上过去和预测未来ENSO条件下,碳短暂产生了一个预测,2021年的气温将最有可能为每个不同的土地表面温度记录。必威手机官网
结果如下表所示,概率的结束作为第五,第六或第七最热的记录显示为每个数据集。数据第一年的四分之三,几乎没有可能,任何表面温度记录的第五个最热的上方和下方将显示2021年第七最热的一年。2021年9月发表的时候,数据还没有可供HadCRUT5或伯克利地球数据集。
| 哈德利/ UEA HadCRUT5 | 美国国家航空航天局GISTEMP | NOAA GlobalTemp | 伯克利地球 | 哥白尼/ ECMWF | |
|---|---|---|---|---|---|
| 5日 | 0% | 0% | 72% | ||
| 6日 | 25% | 79% | 12% | ||
| 7日 | 75% | 21% | 16% |
而这三个数据集产生相似的预测为2021年度的温度,有轻微的差异导致不同的排名。今年最有可能是第七个最热年在NASA的数据集,NOAA和第五第六最热最热哥白尼/ ECMWF。
下图展示了2021年从温度和年度2021预计温度(不确定性)哥白尼/ ECMWF ERA5,随着长期温度趋势基于来自1979 - 2020年的数据。虽然2021年气温将低于许多过去的几年里,他们是相当一致的长期变暖趋势由于人类排放的二氧化碳和其他温室气体。
每个月额外的数据,预计2021年度温度收缩的不确定性仍有少个月改变平均。下图说明了这一点,显示最佳估计(红色)和不确定性范围(黑胡须)2021年度温度改变了今年在每个额外的月数据变得可用。
当前温度与模型预测
气候模型提供基于物理的估计未来气候变暖给予不同的假设对未来排放,温室气体浓度等climate-influencing因素。
下面的图显示了个体模型中预测的范围政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告——统称为CMIP5模型——在1970年至2030年之间,灰色阴影和平均投影在所有模型所示黑色。个人观察温度记录是由彩色线。
在这些模型中,温度的估计在2005年之前是一个“追算”使用已知的过去气候的影响,而温度预计在2005年之后是一个“预测”基于估计的事情可能会改变。
尽管全球气温略低于运行的速度变暖气候模型预测的2005年到2014年之间,过去几年一直漂亮接近模型的平均水平。尤其如此在全球范围内完成温度记录伯克利,比如HadCRUT5, NASA地球和哥白尼/ ECMWF再分析,其中包括估计整个北极温度。
温室气体浓度达到历史新高
温室气体浓度在2021年达到一个新的高度,由人类排放的化石燃料,土地利用和农业。
三个温室气体——二氧化碳,甲烷(CH4)和一氧化二氮(一氧化二氮)——负责额外的大部分热量被人类活动。二氧化碳是迄今为止最大的因素,占大约50%的增长”辐射强迫“自1750年以来。甲烷占29%,而一氧化二氮占5%左右。剩余的16%来自其他因素包括一氧化碳,黑碳和卤烃,如氟利昂。
人类温室气体排放大气二氧化碳浓度的增加,甲烷和一氧化二氮在至少一个的最高水平几百万年——如果不是更长。
下面的图显示了这些温室气体的浓度百万分之为二氧化碳和ppb (ppm)对甲烷和一氧化二氮含量——从1980年代初到2021年7月(目前可获得的最新数据)。
大气CH4浓度又开始增加高原从1999年后2006年。进一步加快自2014年以来,每年有大约8磅的线性增长。不像二氧化碳和一氧化二氮,甲烷在大气中存在时间相对较短,不长期积累在大气中。这意味着-第一次近似的水平大气中的甲烷成正比的排放水平在过去的十年。
保持不变,如果排放大气CH4将持平,同时增加大气CH4排放将显示为增加。如果二氧化碳和一氧化二氮排放量保持不变,另一方面,大气浓度将继续增加。
虽然有一些并发症在大气中去除甲烷的能力的变化随着时间的推移(通过相互作用哦,分子),近年来在甲烷浓度上升强烈建议全球甲烷排放也增加。
北极海冰在历史范围的低端
高度精确的观察北极和南极海冰一直以来可用polar-observing卫星在1970年代末成为可用。北极海冰范围是在极低水平的2021年上半年,设置新记录在6月和7月。
夏季最低——这通常发生在9月下旬-是12日最低纪录。平均北极海冰装备(今年前289天)第九最低纪录。南极海冰范围接近长期平均水平在2021年的前10个月。
下面的图显示了2021年的北极和南极海冰范围(固体红色和蓝色线),1979年和2010年之间的历史记录的范围(阴影区域)和历史低点(黑色虚线表示)。与全球气温记录,海冰数据被收集到,每天更新,允许从海冰范围。
然而,海冰范围只告诉故事的一部分。除了冰程度下降,海冰仍倾向于比冰更年轻、更薄,用于弥补该地区。
如下图,使用Pan-Arctic冰海洋建模和数据同化系统(PIOMAS),显示了每年的北极海冰厚度在1979和2021之间。有明显的下降趋势海冰体积在过去的几十年里。
方法论的注意
一个多元回归统计模型被用来估计的范围可能2021年度温度为每个组提供温度记录。该模型使用的平均温度在今年前九个月,最新月度温度的值(2021年9月),平均水平ENSO 3.4区域值在今年前9个月,平均预测ENSO 3.4价值在过去三个月来估计每年的温度。模型训练这些变量之间的关系和年度温度在此期间从1950年到2020年(或1979年到2020年哥白尼/ ECMWF再分析数据集)。然后模型使用这适合预测最可能为每组2021年度价值,以及95%置信区间。值预测ENSO 3.4地区2021年最后三个月的NMME模型平均预测。
百分比的可能性估计不同的排名在2021年通过使用回归模型的输出,假设正态分布的结果。这使我们能够估计可能的2021年度值下降百分之上方和下方的温度每组前几年。
更新:本文更新22/10/2021澄清,“夏天”的温度称为北半球夏季(6月、7月和8月)。