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“失踪的热量”可能是人类自导自演的乌龙 精选

已有 5849 次阅读 2015-6-5 16:39 |个人分类:生态研究|系统分类:科研笔记| 数据, 海底, 失踪的热量

2010年,有研究报告[1]认为,大气中温室气体浓度升高,将使得地球外部能量大量被捕捉而无法释放,进出地球气候系统的太阳能量会呈现出进多出少的状态。可惜目前人类技术水平只能捕捉到其中一半差值,大量热量“失踪”了。这些热量之所以“失踪”,或许是因为现有卫星或探测器不精确所致,或者这些能量蕴藏于现有技术无法探测的深海,也就是以一种目前人类还无法测定的方式存在着。也就是这种存在,迟早会给地球新一轮气候变化雪上加霜,失踪的能量迟早会还回来的![2] 2013年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)标记了这个奇怪的现象:在过去几十年里收集的大气温度数据表明,从1998年前后全球变暖已经开始减速了。全球变暖怀疑论者开始欢呼,而科学家们则开始深入研究全球气候系统,试图寻找这些失踪的热量。甚至有科学家通过计算机模拟得出,过去的10年里的大多数失踪热量藏身于1000英尺深的大海里[3]

但是新的分析表明[4, 5]所谓“失踪的热量”可能是人类自导自演的乌龙,真正的原因其实是数据本身。当科研人员对各种来源数据的偏差进行修正后发现,所谓的全球变暖中断问题消失了,而事实情况可能是全球变暖正在加速。

对科学家来说,这没有什么奇怪的,他们本来就认为“中断”一词不妥,因为一直也没有中断或暂停过,学界的人更喜欢用“暂时放缓”这个词。基于当时的条件和认识,许多气象学家自1990年代末也曾经改变了看法,他们认为也许太平洋和大西洋的深水海洋储存了更多的热量,也可能是火山喷发所产生的大气污染笼罩地球并抵消了气候变暖的趋势。更关键的是,1998年是一个极端强(热)的厄尔尼诺年,在研究气候变化趋势中选择这一年并非一个理想的参考点。

从陆地和海洋采用各种技术收集的温度数据本身也是一件令人担忧的来源,气候科学家们多年来一直在努力纠正数据的偏差。要对海表温度创建一个单独的、自洽的长期记录是非常棘手的。在过去两个多世纪,海洋温度测量一直通过船舶进行,测定挂在船两边的测量桶中海水的温度。不同的测量船队在历史上使用过各种不同的测量技术和测量桶,最早的测量桶是木制的,然后改成专门定制的帆布,之后又采用船舶发动机冷却水的进水测量,到20世纪末,又采用了更准确的浮标测量,而这每个技术的校正要求又是不同的。另外,一直以来,在陆地建造的观测站并不是均匀覆盖的,尤其在亚洲、南美和非洲是很少的,于是在这些区域建造了数千个新的观测站,在过去5年已经作为“国际地表温度计划”的一部分积累了大量数据,去年发布了第一份报告。将新老数据结合起来也是一个巨大的挑战。

在本周Science上发表的一篇文章中[5],研究人员整合了这些新添加的地表温度数据,校正了商业船舶的温度数据,计算出在1998年和2012年之间,全球变暖的速度是每十年增加0.086°C,这大于IPCC之前估计的两倍(每10年增加0.039°C)。这个新的估计,非常接近于1950年到1999年的增长率(每十年增加0.113°C)。而根据新的分析,2000年到2014年,10年增长速度为0.116°C,比上个世纪略高。所以,“暂时放缓”并非事实。极地温度的变化更为剧烈,北极变暖的速度是地球其他区域的两倍,可惜之前这些地区的数据是缺乏的,因此在全球气温变化中产生了一个“变冷”的假象。研究者发现,如果在全球数据中加入北极变暖的趋势,全球温度变化趋势将增加0.02~0.03°C/10年。

并不是所有的人都同意本世纪的全球变暖放缓完全是数据在作祟,有研究者指出,在热带太平洋大规模变暖的条件下,也有“非常清楚”的放缓迹象,在自然界长达几十年的气候模式中,也有类似拉尼娜的更冷条件,在那段时间热带太平洋的变暖趋势肯定比气候模型预测的要小。同意这种说法的科学家补充说,有很多挥之不去的不确定性数据,特别是在北极,正如对过去一个世纪船舶数据的修正。“失踪”的能量可能会以突发厄尔尼诺现象形式反映出来。当这种现象发生时,太平洋海域的水温升高,信风和赤道洋流减弱,进而引发全球性气候异常[3]

所以,总体上,这可能找到了正确的解决办法,但并没有找到很正确的原因。全球变暖放缓问题促进了一些重要认识,可有助于阐明全球气候系统。


参考资料:
[1] Tracking Earth's Energy. Science (2010-04-16).
[2] 从寻找“失踪的碳汇”到寻找“失踪的能量”
[3] 地球失踪热量可能藏身深海

[4] Lost and found: Earth's missing heat. Science 2015-06-05. 348(6239): 1066-1067.
[5] Possible artifacts of data biases in the recent global surface warming hiatus. Science, aaa5632. Published online 4 June 2015

【未授权发表申明】该文的主要内容被修改后发表在中国气象报/2015年/6月/25日/第003版,题目为:“失踪的热量”可能是个乌龙。但该文发表并未得到我的授权,特此说明!(如果记者或编辑曾联系过我,是我忘记了,请提示一下我们交流的邮件时间,或者提供一个快照,谢谢!)



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