大气温度趋势符合声称气候变化是很自然的

新的研究提供了明确的证据表明人类对气候变化的“指纹”和显示特定的信号从人类活动改变了地球大气层的温度结构。

对流层和低平流层温度之间的差异趋势一直被认为是人类对气候的影响的指纹。然而这指纹,忽视信息从中期到平流层,25到50公里以上地球表面。

“包括这些信息提高检测能力的人类的指纹的五倍。增强检测能力是因为中期平流层上端有一个大型冷却信号从人为二氧化碳的增加,小自然内部变化的噪音水平,和不同的信号和噪声模式”期刊文章”,特殊的平流层大气温度的贡献人类的指纹”,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)。噪音的对流层可以包括日常天气,年际变化引起的厄尔尼诺现象和拉尼娜,自然气候的波动和长期。在平流层,可变性的噪音比较小,和人为造成的气候变化信号较大,所以信号可以更容易区分。

“扩展指纹的平流层长温度记录和改善气候模型意味着现在几乎不可能自然原因解释satellite-measured趋势在地球大气层的热结构,”州。

“这是最明显的证据是一个人为气候变化信号与二氧化碳的增加有关,”第一作者本杰明Santer兼职科学家在物理海洋学部门在马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)。

“这项研究削弱了,反驳了声称最近的大气和地表温度变化是自然的,是否由于太阳或由于气候系统内部循环。一个自然的解释几乎是不可能的我们看这里:大气的温度结构的变化,“添加Santer,曾在气候指纹超过30年。“这项研究将休息错误的宣称,我们不需要认真对待气候变化,因为它是所有自然。”

这项研究的动机早期的作品理查德•Wetherald Suki Manabe和他在1967年用一个简单的气候模型来研究在化石燃料燃烧CO2如何改变大气温度。其建模发现了一个独特的特点:二氧化碳水平的增加导致更多捕获的热量在对流层(地球大气层的最低层)和更少的热量逃离高上升进入平流层对流层之上的层,从而变暖对流层和平流层冷却。这种预测的对流层和平流层冷却变暖增加二氧化碳反应多次被证实通过更复杂的模型和模型结果进行了比较,验证与全球平均大气温度观测气象气球和卫星。

虽然这些早期的研究被认为是全球平均温度变化在中间和平流层,大约25到50公里以上地球表面,他们没有看到详细的气候变化模式在这一层。这个地区现在可以更好地研究改进的模拟和卫星数据。这项新的研究是第一个寻找人类造成的气候变化模式——也被称为“指纹”——在中间和平流层。

“人类的指纹在温度变化中平流层由于二氧化碳增加是无与伦比,因为他们是如此之大,所以不同于温度变化由于内部变化和自然外部强迫。这些独特的指纹可以探测到人类对气候变化的影响将在很短的时间内二氧化碳(~ 10 - 15年)高的信心,”合著者羌族傅大气科学学院的教授,华盛顿大学的。

“世界已面临着气候变化,所以尽可能自信二氧化碳的作用是至关重要的,”作者说苏珊·所罗门马丁教授在麻省理工学院的环境研究。“事实上,观察显示不仅对流层变暖还强烈冷却平流层是独一无二的确凿的证据表明,指甲在气候变化和二氧化碳的主导作用大大增加信心。”

Santer表示,尽管它是智力满足能够延长指纹更高到大气中测试预测Manabe和Wetherald也有关。

“人试图理解的那种世界未来几代人居住,这些结果让我非常担心。我们从根本上改变地球大气层的热结构,并没有认识到的乐趣,”Santer说。

“这项研究表明,现实世界已经改变了,只是不能用自然原因来解释,“Santer补充道。“我们现在面临的重要决策,在美国和全球范围内,在如何应对气候变化。我希望这些决定都是基于我们最好的科学理解的现实,人类对气候的影响的严重性。”

参考:赵Santer BD Po-Chedley年代,L,等。特殊平流层大气温度的贡献人类的指纹。PNAS。2023;120 (20):e2300758120。doi:10.1073 / pnas.2300758120

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