どのように我々はレコードで最も熱い年を予測することができます

どのように我々はレコードで最も熱い年を予測することができます

NASAとNOAAは、2016が記録的に最も暖かい年であると共同で報告した。 それは驚くことではない、今年の最初の6か月 すべて例外的に暖かかった。

それでも、地球温暖化についての報道には重要なニュースです。2016の前に、10は 1998以降にレコードが発生しました。 そして、昨年は3年連続で新しい世界の年間気温記録が設定されました。

人類起源の地球温暖化に対する人類起源の熱惑星全体の継続的な懐疑論にもかかわらず 残っている。 気象学者が気象の日を事前に予測することができないという事実は、科学者が地球の気候を数年または数十年後に予測することができないという証拠です。

なぜ科学者たち 私のように 気候予測と天気予報との違いは、どのように予測されますか?

大気の動きに基づく天気予報

気象予測には、気圧パターンを含む気象システムの進化が考慮されています。 大気圧とは、 空気分子の重量。 空気が沈んでいる区域には高い圧力があり、一般的には暖かく、晴天です。 低圧システムとも呼ばれる サイクロン空気が上昇し、典型的にはより涼しく湿った天候を生じる場所で起こる。

ホットドッグ2 1 22この地図は、州ごとの2016年間平均気温のランキングを示しています。 ランキングは、レコード122-1895の2016年間の期間を参照します。 122のランクは、記録の暖かさを示す。 2016は、連続した米国の記録で2番目に暖かい年でした。 NOAA

天気予報の正確さは約2週間に及ぶ 大幅に改善 近年では。 しかし、大気システムは長く持続するものではなく、その時間枠を越える予測ははるかに正確ではありません。

例えば、米国の東海岸を横切る低圧システム(循環器形成)の形成と動きの予測 挑戦を提示する 東または西の50マイルの予報トラックからのずれは、吹雪、暴風雨、またはニアミスの違いを意味する可能性があります。

同様に、暑い夏の日に降る雨量の予測 非常に不確かなことがあります。 「孤立した雷雨」が予想される場合、昼間の暖房、水分の流れ、上層の風などの嵐の形成を制御する要因が予想されます。 しかし、これらの要因は、特定の日にかなり進化しており、特に小規模な地域全体の降水量を予測することは困難です。 あなたのパレードや次の町で雨が降るかどうかは言うまでもありません。ポップアップという雷雨は適切です。

それは厳しい嵐の警告が信頼されるべきではないと言っているわけではありません。 この場合、深刻な気象の予測は、より広い地理的地域で、かつ条件が存在する場合にのみ行われることが多い。 深刻な気象を引き起こす要因は、孤立した嵐につながる要因に比べて広い範囲に及んでいます。 技術的改善優れたレーダーやスーパーコンピュータの使用など、より正確な厳しい天気予報につながっています。

海洋熱の役割

過渡気象システムの動きに基づく予測とは対照的に、例えば気温や降水量に関する気候予測は、全く異なるデータセットを使用します。

将来数ヶ月から数十年を予測するために、科学者は海洋変動、その他の自然要因(太陽変動、火山噴火)、大気中の温室効果ガス(GHG)濃度の影響を最も重視しています。 これらの変数は、数時間または数日以内に変化する可能性のある大気圧パターンとは異なり、数ヶ月および数年にわたってその影響を展開し、発揮します。

数ヶ月から約1年の効果を有する重要な要素の1つは、 エルニーニョ、熱帯太平洋に渡る海洋温度の定期的な温暖化。 このような海洋温暖化のパターンとそれに伴う大気への影響は、気候予測の要因となる熱帯域を超えて強い影響を及ぼします。

ホットドッグ3 1 22このマップは、2016(摂氏)での混合陸面および海面温度の異常、または過去の平均からの変化を示しています。 NOAA国立環境情報センター、

海洋の温度に関するデータは、地球に衝突する太陽の放射線の大部分が世界の海洋に吸収されるため、重要なデータです。 このエネルギーによって推進される海と大気は地球の周りに熱を分配します。

エルニーニョに続く年は、 暖かい ほぼ正常(中性とも呼ばれる)またはラニーニャ条件を有する患者よりも高い。 ラニーニャの存在は、しばしば地球温暖化の原因となる。 これは、熱帯太平洋の表層水の相対的な熱量が数ヶ月前に地球の気温を予測するのに使用できることを示しています。これは、昨年の気温を予測するのとまったく同じです。

12月に2015 UK Met Office 2016は、0.72と0.96の間の摂氏で、長期間(1961-1990)の平均を上回る暖かい記録であると予測しました。 今日の発表 2016が平均以上の0.77℃であることが予測された範囲内にあること。 初期の2016 ギャビンシュミット NASAのゴダード宇宙研究所 2016 今日の1.3℃の上昇に著しく近い19世紀の温度よりも1.2℃高いでしょう。

2017はどうですか? 1月の12アップデートでは、 NOAAは予測した 2017の前半から中立状態への弱いラ・ニナからの移行。 ラニーニャの影響は今年初めに その2017 2016よりもやや冷たいですが、まだまだ一番ホットな年のひとつです。

ホットドッグ4 1 221961-1990からの世界の年間平均表面温度異常(すなわち、1850-2015平均からの摂氏温度差)。 2016値は、1月から10月の平均値です。 灰色の線と陰影は95%の不確実性の範囲を示します。 2017の予測値とその不確実性範囲は緑色と黒色で表示されます。 英国気象庁

レコード2016の暖かさは、エルニーニョ単独のためではなかったと付け加えなければならない。 実際、エルニーニョの年 暖かくなりつつあり、 温暖化ガス濃度の上昇による全般的な温暖化の傾向のために、ラニーニャの場合と同様です。

時間の経過に伴う人間と自然の要素の複合的影響

海洋の影響を超えて、 自然要因 温暖化の速度に影響することが知られている。 大規模な火山噴火、特に熱帯地域の火山噴火は、 世界的に冷却効果が得られる 太陽放射を遮ることによって。 例えば、山の噴火。 1991のPinatuboは 1程度の平均気温(0.6℃)に降下する.

しかし、冷却は典型的に短命であり、火山エアロゾル - 太陽光を遮る小さな粒子 - が降り出すと終了します。

太陽光出力の変動も気候に影響を与える可能性があります。 しかし、ここ数年の温暖化傾向は、 太陽の変化に起因するものではない。 気候変動に対する太陽変動性の影響は明らかであるが、GHGの効果は実証されている はるかにかなり 短期的には。

気候モデルによるシミュレーションと、気候モデルによる方法の理解に基づいて、より長い時間スケール(数十年以上)での温暖化の予測 気候システムが敏感である 将来の大気中のGHG濃度の上昇につながる。

どのモデルが示していることは、将来の温暖化が、内在する海洋変動や他の自然要因からの変動と比較して、上昇するGHGレベルによって支配されると予想されることです。 温暖化は、炭素循環を含むフィードバックによって増幅され、 大気中の水分 その他の要因が含まれます。 例えば、水蒸気は有力なGHGであるため、上昇する大気中の水分量は温暖化を促進する。 また、北極からの排出は特に懸念材料であり、北極を 炭素源を供給源に沈める。

最も熱い17の16人が今世紀に発生しました。 ある 圧倒的な科学的コンセンサス 人間の行動が地球を温暖化させているということです。

同時に、我々は気象と気候の予測を改善し続けます。これにより、さまざまな期間や複数の空間規模にわたる気候システムの行動をより深く理解することができます。 この研究は、将来の予測における正確性と信頼性を向上させるでしょう。

会話

著者について

マイケルA.ローリンズ、エクステンション准教授、 マサチューセッツ大学アマースト校

この記事は、最初に公開された 会話。 読む 原著.

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