Hvordan kan vi forutsi de heteste årene på posten

Hvordan kan vi forutsi de heteste årene på posten

NASA og NOAA rapporterte i fellesskap at 2016 var det varmeste året på rekord. Det er ingen overraskelse, som de første seks månedene av året var alle usedvanlig varme.

Men nyheten er viktig for hva det står om global oppvarming: Før 2016, 10 heteste årene på posten oppstod siden 1998. Og i fjor var det tredje året i rad en ny global årlig temperaturregistrering.

Til tross for den pågående opptegnende varmen i hele verden, skepsis over menneskeskapt, global oppvarming rester. For det faktum at meteorologer ikke på forhånd kan pålide værvarslene på forhånd, er bevis på at forskere ikke kan forutsi jordens klimaår eller årtier fra nå av.

Hvorfor gjør forskere som meg selv har tillit til å forutsi rekordvarme måneder på forhånd, og hvordan adskiller klimaet seg fra værprognoser?

Værvarsler basert på atmosfærens bevegelser

Værvarsler tar hensyn til utviklingen av værssystemer, inkludert atmosfæriske trykkmønstre. Atmosfærisk trykk er kraften som utøves av vekt av luftmolekyler. Områder hvor luften synker har høyt trykk, og generelt varmt og rettferdig vær. Lavtrykkssystemer, også kjent som sykloner, oppstår der luften stiger og produserer vanligvis kjøligere og vått vær.

hot dog2 1 22Dette kartet viser rangering for 2016 årlig gjennomsnittstemperatur etter stat. Rangeringer refererer til 122-årsperioden med posten 1895-2016. En rangering av 122 indikerer rekordvarme. 2016 var det nest varmeste året på rekord for den sammenhengende USA. NOAA

Nøyaktigheten av værmeldinger opptil rundt to uker ute har forbedret sterkt i de senere år. Men atmosfæriske systemer varer ikke lenge, og spådommer utover tidsrammen blir mye mindre nøyaktige.

For eksempel prognostiserer dannelsen av lavtrykkssystemer (cyclogeneis) og bevegelse over østkysten av USA presenterer en utfordring. En avvik fra prognosen sporet av bare 50 miles øst eller vest kan bety forskjellen mellom en snøstorm, en vindstyrt regnstorm eller en nesten savner.

Tilsvarende, prognoser for mengden regn som vil falle på en varm sommerdag kan være veldig usikkert. Når en prognose krever "isolert tordenvær", forventes faktorer som styrer stormdannelse, som oppvarming av dagtemperatur, fuktighet og øvre vindstyrker. Men disse faktorene utvikler seg betydelig i løpet av en gitt dag, noe som gjør det vanskelig å prognose total nedbør, spesielt over et lite område. Så det er vanskelig å si om det vil regne på parade eller neste by over - ordet "pop-up" tordenvær er egnet.

Det er ikke å si at advarsler for alvorlige stormer ikke bør stole på. I dette tilfellet gjøres ofte store værvarsler for større geografiske områder, og bare når forholdene eksisterer. Faktorer som gir alvorlige værforhold et større område sammenlignet med de som fører til isolerte stormer. Teknologiske forbedringer, inkludert bedre radar og bruk av superdatamaskiner, fører også til mer nøyaktige alvorlige værmeldinger.

Rollen av havvarme

I motsetning til prognoser basert på bevegelse av forbigående værsystemer, bruker for eksempel klimaspåstander om temperatur og nedbør helt forskjellige datasett.

For å prognose flere måneder til flere tiår inn i fremtiden, bruker forskere havvarianter, andre naturlige faktorer (solvariasjoner, vulkanutbrudd) og den overordnede innflytelsen fra økende konsentrasjoner av klimagasser i atmosfæren. Disse variablene utvikler seg og utøver sin innflytelse over måneder og år, i motsetning til atmosfæriske trykkmønstre som kan forandres i løpet av timer eller dager.

En viktig faktor med virkning fra flere måneder til omtrent et år er El Niño, den periodiske oppvarmingen av havtemperaturer over det tropiske Stillehavet. Dette mønsteret av havoppvarming og tilhørende effekter på atmosfæren har sterk innflytelse utenfor tropene som kan bidra til klimaforutsigelser.

hot dog3 1 22Dette kartet viser blandede land- og sjøoverflatetemperaturavvik, eller endringer fra historiske gjennomsnitt, for 2016 i grader Celsius. NOAA nasjonale sentre for miljøinformasjon,

Data om havstemperaturer er kritiske fordi det meste av solens strålende slående jord absorberes av verdens hav. Drevet av denne energien, fordeler havet og atmosfæren varmen rundt om i verden.

År etter en El Niño pleier å være varmere enn de med nesten normale (også kalt nøytrale) eller La Niña forhold. Tilstedeværelsen av La Niña resulterer ofte i en nedgang i global temperatur. Dette forteller oss at den relative mengden varme i overflatevann i det tropiske Stillehavet kan brukes til å forutsi globale temperaturer flere måneder i forveien, noe som er akkurat det som skjedde i prognosen forrige års rekordtemperatur.

I desember 2015 den UK Met Office spådde at 2016 ville være rekordvarm, mellom 0.72 og 0.96 grader Celsius over det langsiktige (1961-1990) gjennomsnittet. Deres kunngjøring i dag at 2016 var 0.77 ℃ over gjennomsnittet er innenfor det spådde området. I tidlig 2016 Gavin Schmidt fra NASAs Goddard Institute for Space Studies forutslo at 2016 ville være 1.3 ℃ over sent 19-tallet temperaturer - bemerkelsesverdig nær dagens rapporterte 1.2 ℃ stige.

Hva med 2017? I sin Jan. 12 oppdatering, NOAA forventet en overgang fra svak La Nina til nøytrale forhold gjennom første halvdel av 2017. La Niñas innflytelse tidlig på året er sentralt i spådommer som 2017 vil være litt kjøligere enn 2016, men fortsatt blant en av de heteste årene på rekord.

hot dog4 1 22Globalt årlig gjennomsnittlig overflate temperatur anomalier (dvs. temperaturforskjell fra 1961-1990 gjennomsnitt i grader Celsius) fra 1850-2015. 2016-verdien er et gjennomsnitt for januar til oktober. Den grå linjen og skyggen viser 95-prosent usikkerhetsområdet. Prognosen for 2017 og usikkerhetsområdet er vist i grønt og svart. UK Met Office

Det skal legges til at platen 2016-varmen ikke skyldes El Niño alene. Faktisk El Niño år blir varmere, som er de med La Niña, på grunn av den generelle oppvarmingsutviklingen fra stigende GHG-konsentrasjoner.

Kombinert påvirkning av menneskelige og naturlige faktorer over tid

Utover havseffekter, andre naturlige faktorer er kjent for å påvirke oppvarmingshastigheten. Store vulkanske utbrudd, spesielt de i tropene, kan ha en kjøleeffekt globalt ved å blokkere solstråling. For eksempel er utbruddet av Mt. Pinatubo i 1991 resulterte i a fall i gjennomsnittlig global temperatur på ca. 1 grad Fahrenheit (0.6 ℃).

Kjøling er imidlertid vanligvis kortvarig og slutter når de vulkanske aerosolene - de små partiklene som blokkerer sollys - regner ut.

Variasjoner i solenergi kan også påvirke klimaet. Den observerte oppvarmingsutviklingen de siste tiårene, kan ikke tilskrives endringer i solen. Virkningen av solvariabilitet på klimaendringer er tydelig, men effekten av drivhusgasser har blitt bevist mye mer betydelig på kort sikt.

Prognoser for oppvarming på lengre tidsskala - flere tiår eller lengre - er basert på simuleringer av klimamodeller og vår forståelse av hvordan følsomt klimasystemet er til fremtidige økninger i atmosfærisk GHG konsentrasjoner.

Hvilke modeller har vist at fremtidig oppvarming forventes å bli dominert av de stigende drivstoffnivåene i forhold til variasjonene fra den indre havvariabiliteten og andre naturlige faktorer. Oppvarmingen vil bli forsterket av tilbakemeldinger som involverer karbonsyklusen, atmosfærisk fuktighet og andre faktorer. For eksempel er vanndamp en kraftig drivhusgass, så økende atmosfæriske fuktighetsmengder vil øke oppvarming. Utslippene fra Arktis er også en spesiell bekymring og truer med å bytte Arktis fra a sink av karbon til en kilde.

Seksten av 17 heteste årene har skjedd dette århundret. Det er en overveldende vitenskapelig konsensus at menneskelige handlinger oppvarmer planeten.

Samtidig fortsetter vi å forbedre vær- og klimaforutsigelser, noe som vil føre oss til en dypere forståelse av klimasystemet atferd over ulike tidsperioder og på tvers av flere romskalaer. Denne undersøkelsen vil forbedre nøyaktigheten - og selvtillit - i fremskrivninger for fremtiden.

Den Conversation

Om forfatteren

Michael A. Rawlins, utvidelsesleder, University of Massachusetts Amherst

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = global oppvarming; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}