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在其最大大约二万年前约为5°C - 7°C比我们更冷吗当前全球raybet雷竞技最新气候,消失在大自然,一段相对快速的5到一万年。国内平均温度变化从冰河时代到目前的10000年气候相对稳定的时期,我们的所谓Holncene间冰期,大约每一千年1 C变化。raybet雷竞技最新当然,w之前更快嵌入式w而这个时间框架(如布勒克,1997),但就目前而言,我们只考虑持续的平均汇率。
这种变化不仅与w i激进改变地球的生态系统,但也被卷入所谓的有魅力的灭绝巨型动物(猛犸象,军刀牙老虎等)。化石花粉的证据告诉我们,植被生境中更多的“快速”部分从冰河时代过渡到大约十到一万二千年前看到间冰期古气象学家称之为“没有模拟栖息地”,也就是说,花粉组合的丰度,地球上不存在今天(Overpcck等,1992)。啊这种变化是自然的,当然,有两个原因提到它在我们的人类的角度来看,首先,它提醒我们的气候和生态系统变化本身,不需要人类(后者我们称之为人为因果关系)。raybet雷竞技最新第二,气候变化的raybet雷竞技最新数度在全球av消除基础是一个非常重要的改变从自然系统的观点,
冰河时代的解释不同,最流行的就是改变之间的射进来的阳光(a)冬季和夏季和(b)两极和赤道。这些变化在季节性或纬向分布的阳光是由缓慢v变异引起的倾斜的地球的轴和其他轨道要素,但这些天文本身并不能完全解释气候变化周期(例如,克罗利和北,1991)。如果这些轨道的变化和其他因素(如增加了地球的反射率与更多的冰)相结合,我们最好的气候理论(体现通过数学模型组成的物理质量守恒定律,能量和动量)建议冰河时代应该比它实际上已经数度,尤其是在南方我Icmisphere。raybet雷竞技最新W帽子可以解释这种额外的冷吗?也许不够敏感的模型;他们不足够应对改变所谓的“辐射气候强迫”的辐射能的变化来地球轨道变化等外部因素或额外的冰。raybet雷竞技最新另一种可能性(更有可能的是,我认为),别的东西也同时改变了。
这些理论可以更好地与冰期和间冰期之间发生了什么如果假定一个w att的能量超过每平方米的地球在冰河带走由其他机制在全球范围内。但这种机制可能是什么?明显的候选人将会改变地球大气层的成分,这一变化会影响其reflectiv密度及其热捕捉能力(例如,著名的温室效应的减少或增加大气中的灰尘)。但有什么证据,温室气体,例如二氧化碳,甲烷,一氧化二氮,水蒸气-较低浓度比在间冰期二万年前?大约十五年前,证据是通过响亮和清晰冰盖的世界,空气被困在这些冰川
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图书馆提供了一个地球大气层的历史有200000年的历史。这表明在过去的两个冰河时代二氧化碳浓度低约40%,甲烷平均值的一半在当前和倒数第二间冰期(艾迪和Oeschger, 199.1)。它还表明,自工业革命以来二氧化碳比任何的水平增加了在过去的150000年里(至少)近30%,和甲烷150%,两个数字,几乎没有学识渊博的科学家纠纷(如联合国政府间气候变化专门委员会,1996年)。此外,几乎所有的气候科学家同意这些记录温室raybet雷竞技最新气体浓度的增加是一个所谓的人为排放的结果,这是由越来越多的人追求更高的生活水平和清理土地和使用技术来实现这些成长型的目标。
如果二氧化碳和甲烷减少在最后一个冰河时代帮助解释了冰期寒冷,他们能告诉我们一些关于这些气体由于人类活动的人为增加可能会导致在未来气候变化吗?raybet雷竞技最新答案是,“没有直接的联系,”,因为它可能有弧其他因素我们没有占在冰河世纪的故事,很可能是参与,还有许多悬而未决的问题与冰河周期有关。simph间接的证据,表明估计水平的二氧化碳和甲烷气体在冰期与温室效应的预测相一致(例如,HofTcrt柯维,1992),在冰河时代,当表面温度降低5 - 7°C,估计水平的温室气体是目前水平的一半。从这个和其他关于冰盖和阳光的分布信息,我们推断出一倍的公司吗?将提高表面温度约3°C±1.5 C,这被称为“气候敏感性范围。”raybet雷竞技最新The magnitude of climate sensitivity that best helps to explain the ice age coldness is 2 °C-3 C. If the best estimate of the temperature change associated with a doubling of CO> were 10 warming, which is twice the value at the high end of the climate sensitivity range accepted by a mainstream climate scientist today (e.g., IPCC, 19%a), then the ice ages should have been even colder than they were. On the other hand,如果地球将温暖只有半度或更少,如果公司>翻了一番,然后就更难解释的大小冰河时代没有找到其他一些机制尚未确定。当然,后者是可能的。w帽子其他行间接证据和我们有直接证据估计气候温室气体增加的敏感性?raybet雷竞技最新
从成千上万的实验室实验和直接测量,数以百万计的气球观测,和数以万亿计的卫星数据,我们知道的基本结构能量流动的地球大气层相对好理解,我们知道水蒸气、二氧化碳、甲烷或陷阱足够的能量在地球温暖表面约33 C相对于这将发生在他们的缺席。
这个著名的自然温室效应一直以一个半世纪,不是在争论中。许多气候学家争论也不会有大约0.5摄氏度(±0.2 C)在地球表面平均全球变暖的趋势在过去的一个世纪,也没有几家几十分之一度,1998 w w手臂年全球仪器记录的数据。在更大的纠纷是一个小的增量在这个信封里的温室气体自工业革命将产生明显
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响应(即。,一个“气raybet雷竞技最新候signal1”)。很难发现一个小的气候信号(小于0.5 C)因为全球表面温度的自然变化raybet雷竞技最新是零点几摄氏度每年。此外,同0.5摄氏度全球变暖趋势不常见的;他们可能发生每隔一千年左右。然而,随着曼et al。(1999)显示,20世纪下半叶突出显著高于千禧的气候噪声如最热的时期。
的争论已经检测到信号,可以归因于人类活动强烈。这个强度已经基于新的重要的证据(例如,Santer et al ., 1996;威格利等,1998),尽管每一件都是间接的,几声,众所周知的否认(例如,罗宾逊和罗宾逊,1997)的全部证据{如有任何意义。,看评审由爱德华兹和施耐德,1997)。在缺乏清晰、直接的经验证据,一个通常必须使用间接证据或不完整的w i直接证据的不确定性。当这样的证据的优势变得足够强大,那么大多数科学家开始接受,当然,暂时的可能性的因果关系(例如,第八章联合国政府间气候变化专门委员会,1996年)。一些人摆脱他们比其他人在不同层次上的怀疑,所以自然vv生病有一个众声喧哗的争论气候信号已经“发现/更不用说能否归因于人类活动。raybet雷竞技最新人们总是可以找到一些科学家想要999的10 (H)确定的概率,和其他人w ho w生病接受命题在8或9的机会。这不是精确的科学。相反,它是一个价值判断的可接受性和意义重要,但不是决定性的,身体的证据。科学的工作是评估(1)和(2)可以发生什么发生的可能性(见,例如,讨论在施耐德的第六章,1997),让我进一步讨论这个过程。
1已经提到了冰河时代,因为这是我们使用的“自然实验”,不能预测未来,但构建的理解气候过程和验证工具,我们用它来预测未来(例如,施耐德,1993),也就是说,我们的气候理论体现在数学模型。raybet雷竞技最新还有其他这样的自然实验?有几个,两个最突出的是(1)情景火山喷发,把灰尘在平流层,反映了几年几瓦特每平方米的太阳能otherw伊势会达到低er大气和(2)季节性周期。让我们首先考虑火山喷发。
火山灰面纱应该对地球降温。事实上,许多气候建模组预测,最近一次大规模raybet雷竞技最新喷发,毫升。Pinatuboin 1991 w阿酷几年滑坡体的低层大气的几个提前几十分之一度,实际的数据来证实。的确,这大约是发生了什么事。然而,它可能是认为十分之几个学位冷却,或w武装,可能是自然的内部上下Karth的气候系统,事实上,正如前面提到的,波动的大小圆弧的一部分自然背景“气候噪音。”raybet雷竞技最新How then might we distinguish the climatic signal of the volcanic eruption from the noise of the natural内部的变化吗?在任何一个喷发很难这样做,因为信噪比约为1,也就是说,冷却预期的大小约等于自然内部的波动的大小非火山岩。因此,对于任何一个火山灰事件我们不能非常有信心
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一个信号hcen观察。所以皮的结果出现的预测没有,本身给很多信心,尽管作为一个间接的证据是很有用的。另一个1983年的火山喷发,我lowever El Chichon也跟着几个几十分之一度冷却,就像1963年太Agung后效果,太。喀拉喀托火山在1883年,
换句话说,通过观察几个火山喷发的结果,许多科学家(包括质量和施耐德,1977)发现,确实有一个清晰和明显的相关性。这表明,当几瓦的能量超过每平方米的地球被火山灰面纱几年的平流层,低层大气将酷几趋近度——大小相同的计算机模型预测的,我们用来预测的影响持续几瓦特每平方米(即。在一个多世纪)从全球温室气体增加加热。
其他自然实验我们要什么测试气候敏感性?raybet雷竞技最新每年发生的另一个季节。可以预见是冬夏,被一些15°北半球的寒冷和5比夏天冷在南半球。南半球的原因有一个较小的季节性周期比土地,因为它有更多的海洋和水热保持能力高于地面或空中。因为一个赛季不是足够长的时间对地球达成平衡温度改变越多,land-dominated北半球的蓄热能力较低,因此更大的季节性周期的表面温度。气候模型复制这种变化程度如何?raybet雷竞技最新非常好。虽然绝对温度可以由模型可以模拟了多达5或6在世界的一些地区对于某些季节,模型的复制能力的振幅的季节性周期表面空气温度升高,总的来说,很不错。(不太适合其他一些变量,然而,特别是对于hydrologica !系统。看到第五章联合国政府间气候变化专门委员会,1990年)。现在,如果我们做一个10倍错误的高估或低估了气候辐射强迫的敏感性,很难复制的模型不同的季节性周期表面温度振幅在陆地上和海洋以及他们所做的。raybet雷竞技最新这是另一个间接证据表明目前气候敏感性的估计不了10倍,持异议的断言。raybet雷竞技最新的确,间接证据如冰河时代,火山喷发,季节性周期模型的模拟技能'为什么我们中的许多人在科学社区)20多年的人为气候变化的预期明显迹象并不可能b > 21世纪(例如,见p。11施耐德和作用,1976年,我预计,“可论证的气候变化可能发生在本世纪末”)。raybet雷竞技最新
总之,在我看来不太可能自然变化的解释所有最近的气候变化,特别是那些已经被记载在20世纪的最后一半。raybet雷竞技最新然而,由于大部分的争论检测和归因导致气候变化的人为因素取决于气候raybet雷竞技最新模型的预测,必须至少有一个粗略的理解它们是如何工作的。虽然不可能治疗的突出的性质和利用气候模型只有几页,我仍然提供下部分
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的希望减少一些可能存在的困惑,很多人听后心中经常激烈和技术复杂的争论气候模型和他们的可信度。
6.2气候建模原理的概述raybet雷竞技最新
工程师和科学家建立模型——齐特拉琴数学或物理的主要执行测试,太危险,太贵,或者无法执行与真实的东西。模拟气候,建模者必须决定哪些组件raybet雷竞技最新气候系统包括,涉及的变量。例如,如果我们选择模拟的长期序列冰期和间冰期(连续冰河时代之间的时期),我们的模型必须包括明确的影响所有气候系统的重要组件交互操作在过去几百万年左右。raybet雷竞技最新其中包括大气、海洋、海冰/冰川(冰冻圈),地表(包括生物),土地地下,和化学过程(包括陆地和海洋生物地球化学循环),以及外部的或者“边界强迫”条件输入等太阳辐射能(例如,看到联合国政府间气候变化专门委员会,1996年)。
气候科学家面临的问题是定量分离出raybet雷竞技最新因果联系在气候系统中的交互的因素很多。这是一个有争议的努力因为有很多子系统,很多营力,所以许多复杂的互动过程操作同时讨论模型的充足率经常爆发。这些难题非常复杂,因为有时很难确定趋势,当周围有一个大的变化趋势,更不用说趋势,变化的可能性。
6.2.1建模气候系统raybet雷竞技最新
气候模型构造如何raybet雷竞技最新?首先,科学家们观察观察温度的变化,臭氧水平,等等。这使我们能够确定变量之间的相关性。相关性并不一定因果关系;仅仅因为事件B跟踪事件并不意味着事件B是由事件必须证明这种关系是因果解释它是如何发生的。特别是当前所未有的事件正在考虑,采用的方法,而不是一个纯粹的empirical-statistical方法,是可取的。然而,观察可以导致一个假设的因果关系——“法律”——他能测试(例如,看到根和施耐德,1995)。测试通常是基于模拟和数学模型在计算机上运行。测试模型,反过来,必须对各种观测——现在和palcoclimatic。这就是科学方法通常应用。 When a model or set of linked models appears plausible, it can be fed unprecedented changes, such as projected human global climate change forcings: changes to atmospheric composition or land surfaces that are not known to have happened before. Then the model can be asked to make projections of future climate, ozone levels, forests, species extinction rates, and so on.
天气最全面的仿真模型产生的三维细节温度、风、湿度、降雨量全世界。天气地图
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由这样一个计算机模型,称为环流模式——通常看起来很真实,但二世从来不是忠实的在每一个细节。使天气地图生成的计算机我们必须解决六偏微分方程描述流体运动的氛围。原则上听起来好像没有问题:我们知道这些方程在实验室工作;我们知道他们描述流体运动和能量和质量的关系(例如,华盛顿和帕金森,i486)。为何不完美的模型模拟大气的行为?
一个答案是,天气开始从一些天气地图的进化(称为初始条件)不能他独特的决定超出10天左右,即使在原则。他说天气事件一天不能确定一个事件在未来30天内,所有这些商业“远程”尽管天气预报。但天气固有的不可预知性细节远远超过10天(由于大气的混乱的内部动态)不排除准确预测长期平均水平(气候,而不是天气)。raybet雷竞技最新这种确定性的季节性周期确凿证据的可预测性,因为冬季可靠地遵循夏季和因果是确知的。不幸的是,这种区分长期天气的原则上不可预测性和长期气候预测的可能性往往错过了在公共辩论,特别是气候科学家作者{如。raybet雷竞技最新,罗宾逊和罗宾逊,1997)。
b.2.2网格和参数化
其他答案GCM模拟的缺陷,对长期平均水平,甚至是没有人知道如何解决这六个复杂的数学方程式。它不像一个代数方程,可以得到一系列的简单操作的精确解。没有任何已知的数学方法来解决此类耦合、非线性偏微分方程。我们近似解的方程,它是连续的,并将它们分解成离散的块,我们称之为网格框,一个典型的GCM网格si / e“低分辨率模型是关于德国的规模水平,和一个“分辨率”GCM大小的比利时。在竖直维度有两个(低分辨率)约20(高分辨率)垂直层通常跨越最低10公里(40)的气氛。
云的能量平衡是非常重要的地球大气层系统,因为他们红外热反射太阳光,陷阱。但因为没有人见过一个云比利时的大小,更不用说德国,我们有一个问题的规模;我们如何对待自然界的过程在一个较小的规模比我们可以通过我们的近似技术解决使用大型网格框吗?例如,我们不能计算显式云因为indiv idual云通常是一个网格点在这个盒子的大小。但我们可以提出一些合理的云物理命题:如果这是一个潮湿的天,例如,这更有可能是多云的;如果空气上升,它也更likclv多云。
这些气候模型raybet雷竞技最新可以预测平均湿度在网格框,是否平均空气上升或下沉。然后我们可以写我们称之为参数表示,大规模的变量或参数化,连接被解决
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网格框(如湿度)解决小规模的过程(个人云),然后我们得到一个预测电网box-averaged云参数化。所谓的“积云参数化”是一个重要的全球大气环流模型-和controversia)元素,占据大量的努力在气候模型社区。raybet雷竞技最新因此,模型弧不忽略阴沉,但也不显式地解决个人云。相反,建模者试图让过程的平均效应不能解决明确在较小的尺度上比解决最小的规模(网格框)GCM(例如,Trenberth, 1992)。开发、测试和验证的最重要的任务是许多这样的参数化建模,因为这些参数化确定至关重要的气候敏感性等问题。raybet雷竞技最新气候敏感raybet雷竞技最新性是气候系统的一个单元的反应程度的变化迫使一些因素:一般来说,在我们的背景下,全球平均地表气温的变化,固定翻倍的大气二氧化碳的浓度高于工业化前的水平。这给我们带来了一个最深刻的气候科学的争论,和有效性的一个最好的例子,和脆弱性,计算机建模。raybet雷竞技最新
6.2.3温室效应
如果地球只吸收来自太阳的辐射没有给予等量的热回空间通过某种方法,地球将继续加热,直到海洋煮沸。我们知道海洋是没有沸腾,表面温度计+卫星显示,地球的温度仍然每年约常数(ithstanding作为全球年际平均variabili泰约0.2摄氏度或0.5 C变暖趋势在20世纪)。这个附近的恒常性要求差不多辐射能(几瓦特每平方米)离开地球每年以某种形式进来。换句话说,在平衡,或能量平衡,建立了。这个能量平衡弧至关重要的组件的气候。raybet雷竞技最新
所有的身体温度发出辐射能,地球给了ofT的辐射能总量相当于黑体——一个虚构的结构,代表了理想的散热器——大约-18摄氏度的温度(255 K),意味着全球表面空气温度是15摄氏度(288 K),一些33 C比地球的黑体温度暖和。不同的是由完善的nat乌拉尔温室效应引起的。
温室效应这个词来自经典的比喻一个温室,在玻璃允许太阳辐射和陷阱里面大部分的热量。然而,绰号有点用词不当,因为机制是不同的。在温室的玻璃主要是防止conv检验电流的空气将热量从内部。温室玻璃不是保持外壳主要由其阻塞或温暖reradtating红外辐射;相反,它是通过空气运动约束的物理传输热量。
虽然大部分地球表面的所有云(除了瘦,薄薄的云层)相当密切近似黑体,大气气体电弧。当近黑体辐射的地球表面传播上升到大气中,遇到空气分子和气溶胶粒子。水蒸气、二氧化碳
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二氧化碳,甲烷,一氧化二氮、臭氧、和许多其他微量气体在地球的气囊往往是高度选择性——但往往非常有效——地球红外辐射的吸收器。此外,云(薄卷云除外)吸收几乎所有的红外辐射击中他们,然后他们再辐射能量几乎像一个黑人的身体在温度云的表面——比地球表面最冷的时间。
气氛更不透明的地球红外辐射比接收到的太阳辐射,因为大气分子的物理性质,云粒子和尘埃粒子平均往往更透明的太阳能辐射波长比地面辐射。这些属性创建大型温室效应所独有的表面加热,通过大气让年代相当大的一部分太阳辐射穿透地球表面,然后陷阱(更准确地说,拦截和rcradiatcs)向上的大部分陆地地表和低层大气的红外辐射。向下的再辐射进一步增强了表面变暖,主要过程造成温室效应。
这不是一个投机理论有效但易于理解和v自然现象(例如,艾和拉马纳坦,1989)。最重要的温室气体是水蒸气,因为它在大多数的红外光谱吸收地面辐射。尽管人类是没有改变的平均数量大气中水蒸气非常直接注入的气体,其他温室气体增加,温暖的表面蒸发引起的增加,大气中的水蒸气浓度增加,导致放大,或“积极”的反馈,过程被称为“水vapor-surface temperature-greenhouse反馈。”The latter is believed responsible for the bulk of the climate sensitivity (Ramanathan, 1981). Carbon dioxide is another major greenhouse gas. Although it absorbs and re-emits considerably less infrared radiation than does water vapor, CO2 is of intense interest because its concentration is increasing because of human activities, creating what is known as "anthropogenic radiative forcing." Ozone, nitrogen oxides, some hydrocarbons, and even some artificial compounds such as chlorofluorocarbons are also greenhouse gases.
这些气体是重要的气候在多大程度上取决于他们的大气浓度变化的利率的浓度,及其影响raybet雷竞技最新平流层臭氧的损耗。反过来,低水平的平流层臭氧可以间接修改大气的辐射强迫在臭氧层,从而抵消相当大的一部分otherw伊势预期温室效应的信号。
地球的温度,然后,确定主要由行星辐射平衡,通过传入的太阳辐射的吸收部分几乎是完全平衡的一年多的时间由即将离任的陆地地球气候系统发出的红外辐射。因为这些量都是由大气和地球表面的性质,主要气候理论解决这些属性被构造的变化。raybet雷竞技最新许多这些理论仍然气候变化的合理的假设。当然,自然温室效应是建立超过合理科学的怀疑,占自然气候变暖使得卷积的气候和生活继续raybet雷竞技最新
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施奈德(e * g,证券交易委员会和银行,1984年)。人类增加的程度的自然温室效应(即。全球变暖)w生病证明严重,当然,当前的辩论和讨论可能抵消冷却比较“人为气溶胶”(粒子创造主要来自大气中二氧化硫的排放,主要来自燃烧高硫煤和石油:施耐德,1994;联合国政府间气候变化专门委员会,1996),
6.2.4模型验证
有许多类型的parametcrizations的过程发生在一个比我们的模型可以解决规模较小,和科学家争论哪种类型是最好的。实际上,问题是,这些大规模的parametcrizations准确表示后果的过程发生在较小的尺度比我们能明确治疗?这些过程包括暗晦、辐射能源运输湍流对流蒸发蒸腾,海洋混合过程、化学过程、生态系统过程、海洋冰动力学风、降水、山效果,表面。
在预测气候变化,验证模型就变得很重要。事实上,我们很难知道这些parametcrizations原则上w赫是“足够好”。We must test them in a laboratory. That's where the study of paleoclimates has proved valuable (e.g., Hoffert and Covey, 1992). We also can test parametcrizations by undertaking detailed small-scale field or modeling studies aimed at understanding the high-resolution details of some parameterized process that the large-scale model has told us is important. In the Second Assessment Report of IPCC (IPCC, 1996a) Working Group, I devoted more than one chapter to the issue of validation of climatic models, concluding that the most powerful tools available with which to assess future climate are coupled climate models, which include three-dimensional representations of the atmosphere, ocean, cryosphere and land surface. Coupled climate modeling has developed rapidly since 1990, and current models are now able to simulate many aspects of the observed climate with a useful level of skill [For example, as noted earlier, good skill is found in simulating the very large annual cycle of surface temperatures in the Northern and Southern I iemispheres or the cooling of the lower atmosphere following the injection of massive amounts of dust into the stratosphere after explosive volcanic eruptions such as \lt. Pinatubo in the Philippines in 1991, | Coupled model simulations are most accurate at large spatial scales (e.g., hemispheric or continental); at regional scales skill is lower
一个困难w i耦合模型是知道n通量调整,技术占当地海洋热传输过程不能很好地模拟模型。添加这个元素empirical-statistical“调谐”模型,力求尽可能基于第一原理一直存在争议(看到Shacklev等,1999)»我低,并不是所有的模型使用流量的调整(例如,巴尔特莱等,1998;布莱恩,1998;格雷戈里和米切尔,1997;看到拉姆斯托夫和Ganopolski, 1999)。几乎所有的模型,有或没有这种技术,生产气候敏感性或接近标准的政府间气候变化专门委员会范围内的5 C 4, 5°G流量调raybet雷竞技最新整,然而,有一个
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大影响区域气候预测,即使他们似乎并不产生重大影响全球平均气候sensitivit y,改善耦合模型是一个高优先级tor气候研究人员,因为正是这样的区域预测评估关键气候对环境和社会的影响(例如,政府间气候变化专门委员会,1996 b, 1997, raybet雷竞技最新1998),
6.2.5瞬态模拟与平衡
最后一个问题必须解决的耦合气候模拟。raybet雷竞技最新在过去的几年中,气候模型组没有获得足够的计算能力通常raybet雷竞技最新计算的事的气候变化给几个选择未来温室气体和气溶胶浓度的历史。也就是说,他们没有所谓的瞬时气候变化情景。raybet雷竞技最新(当然,真正的地球正在经历一场瞬态实验——例如,施耐德,1994)。相反,这些模型通常被要求估计地球的气候将最终被改变(即。raybet雷竞技最新残雪后平衡))^人为地增加了一倍,无限期地保持固定,而不是随着时间逐渐增加,在现实中或在更现实的瞬态模型场景。平衡气候敏感性范围仍然相当恒定2raybet雷竞技最新0多年的评估各个国家和国际组织,与评估团队一再表明,有限公司吗?双,气候温暖最终表面介raybet雷竞技最新于1.5度和4.5度(后来我们解决这个问题的概率变暖高于或低于这个范围可能发生并讨论如何概率甚至可以分配给这个敏感性)。
瞬态仿真模型表现出更少的直接变暖比平衡模拟热因为heat-holding高容量巨大的海洋。然而,未实现变暖最终表现几十年世纪后。我们可以考虑这个热延迟,阻碍气候信号,可以诱使我们低估了长期的气候变化,耦合模型的大气模型的海洋、冰、土壤、和交互raybet雷竞技最新式生物圈(所谓的地球系统模型,或esm)。初代的瞬态计算与esm与观察到的气候变化给更好的协议厘米地球比先前计算的平衡反应有限公司*倍'模拟可用。raybet雷竞技最新当瞬态模型在冰冷的中心在英国和马克斯普朗克研究所的汉堡,德国,也都由温室气体(热)和硫酸盐气溶胶(u -酷),这些的事模拟产生了更现实的“指纹”的人类对气候的影响(例如,第八章联合国政府间气候变化专门委员会,1996年)。raybet雷竞技最新如果我们需要更多这样的计算机模拟模型中实现更大的信心水平。然而,科学家利用耦合瞬态模拟电弧开始表达信心不断增强,目前预测是合理的。(仍未发表或在新闻报纸最近表现很中心的数量显示20世纪的气候趋势的最佳解释是自然因素的组合,如raybet雷竞技最新太阳的变化人类营力,如温室气体、气溶胶,如臭氧变化。威格利等,1998)。在我看来,“明显的”人类的影响逐渐变得清晰。
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f >。2,6瞬变和惊喜
然而,一个非常复杂的耦合系统如ESM可能会带来无法预料的结果当被迫等外部干扰变化非常迅速的公司吗?和气溶胶,事实上,一些瞬态模型,弧耗尽几百年来表现戏剧性的变化的基本气候状态(例如,激进changcraybet雷竞技最新全球洋流),汤普森和施耐德(1982)是第一个调查的问题的事的气候变化模式是否可能取决于公司的速度>浓度增加。raybet雷竞技最新他们用非常简化暂态能量平衡模型为了说明利率的重要性迫使区域气候响应。raybet雷竞技最新对于缓慢增加二氧化碳积聚场景,他们的模型预测的标准结果:地球两极的温度温暖多在热带地区,
任何equator-to-pole温差的变化有助于创建区域气候改变,因为大规模的大气温度差异在空间的影响raybet雷竞技最新风的模式。然而,对于快速增加的公司吗?浓度的逆转equator-to-pole差异发生在南半球。如果持续加班,这将意味着很难预测瞬时气候条件在世纪气候调整对其新的平衡状态。raybet雷竞技最新换句话说,越努力和更快的极其复杂的气候系统被迫改变,是意外的反应的可能性就越高。raybet雷竞技最新更快更狠,或者在一个短语,我推动自然、惊喜的机会就越大,四肢舒展的一些可能是严重的。
指出这种可能性,为决策者摘要IPCC工作组我认为w I下荷兰国际集团(ing)段落(联合国政府间气候变化专门委员会,1996 a, p, 7):
未来的意外,气候系统大规模、快速的变化(如发生在过去)art1,就其本raybet雷竞技最新质而言,很难预测。这意味着未来气候变化还可能涉及到“惊喜”。raybet雷竞技最新In particular these arise from the non-linear nature of the climate system. When rapidly forced, non-linear systems are especially subject to unexpected behav ior. Progress can be made by investigating non-linear processes and sub-components of the climatic system . Examples of such non-linear behav ior include rapid circulation changes in the North Atlantic and feedbacks associated with terrestrial ecosystem changes.
当然,如果气候系统在某种程度上减少迅raybet雷竞技最新速“被迫”的政策以缓慢的速度人类活动修改土地表面和大气成分,这将降低非线性惊喜的可能性。是否这样的惊喜证明投资于减排活动的风险问题,综合评估(IA)活动(见下一节)是为了通知(联合国政府间气候变化专门委员会,1996 c)。各种气候变化的可能性和概率估计的潜在变化的各种信息IA建模者需要从气候科学家为了执行IA模拟(施耐德,1997 b)。raybet雷竞技最新因此,我们接下来要讨论的方法来评估的主观概率分布的科学家在一个重要的气候变化问题,气候敏感性。raybet雷竞技最新
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表6.1。采访的专家在研究中,专家数据用于报告的结果是随机的。他们不与字母顺序或面试的顺序进行。从摩根和基思,1995年
哈佛大学詹姆斯·安德森
罗伯特地方税,纽约州立大学石溪分校
亚利桑那大学的罗伯特•迪金森
盖茨劳伦斯,劳伦斯肝脏更多的国家实验室
国家大气研究中心的威廉•荷兰
托马斯•卡尔国家气候数据中心
理查德我indzen,麻省理工学院
Syukuro Vlanahe,地球物理流体动力学实验室
迈克尔•MacCracken美国全球变化研究计划
罗纳德·Prinn麻省理工学院的
Stephen Schneider斯坦福大学,
彼得石,.Massachusetts理工学院
Starlev汤普森,国家大气研究中心
沃伦·华盛顿国家大气研究中心
撕裂假发冰冷,大学大气研究中心/国家大气研究中心
C陆军研究实验室的Wunseh,麻省理工学院
6.2.7主观概率估计
一个科学共识的定义是什么?摩根和基思(1995)和诺德豪斯(1994)是两个企图气候科学家们感兴趣的政策影响气候科学利用他们的知识渊博的观点认为representraybet雷竞技最新ativ e组科学家从物理、生物和社会科学在两个不同的问题:首先,气候科学本身,技术含量很高,第二,影响评估。摩根和基斯调查显示,尽管有一个w ide的意见分歧,几乎所有科学家(如表6.1)分配一些微不足道的结果的概率和概率非常严重的结果,除了少数例外,如麻省理工学院的理查德林德恩(科学家5号在l igure 6.1,来自摩根和基思),
在摩根和基斯研究中,每一个寓言6.1中列出的16位科学家是通过正式的决策分析引出他们的主观概率估计的因素。每个surv是花了几个小时。图6.1显示了重要的气候敏感性因素引出的结果。raybet雷竞技最新注意,15 16科学家调查(包括几个1995年ipcc工作组主要作者;我是科学家9)分配一个10%的主观可能性小(小于1 C)表面变暖COj翻倍。这些科学家还泰分配一个异口同声地看多10%的概率非常大的气候变化——大于5度,相当于之间的温差有经验冰川和间冰期年龄,但发生一些快速100倍。除了低概率分配给温和的和灾难性的结果,大部分的科学家采访(一个例外)分配的大部分主观累积概率分布在IPCC范围气候敏感性的中心。raybet雷竞技最新最引人注目的例外,
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