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北约克郡一辆等待从水塔取水的蒸汽火车。
北约克郡一辆等待从水塔取水的蒸汽火车。 信贷:richjem / iStock /盖蒂图片社。
客人的帖子
2017年1月25日7:15

特约文章:定义“前工业化”时代的挑战

霍金斯博士

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01.25.17
霍金斯博士

霍金斯博士

25.01.2017 |早上7:15
客人的帖子 特约文章:定义“前工业化”时代的挑战

这是来自气候实验室的书的博客,写的霍金斯博士,气象系副教授雷丁大学

联合国关于气候变化的《巴黎协定》旨在确保全球气温较工业化前水平上升不超过2摄氏度,并设定了1.5摄氏度的理想上限。然而,“前工业化”时代的起点不是由联合国协议或政府间气候变化专门委员会(IPCC)定义的。

一个新分析由国际研究人员举办的旨在更好地定义预工业基线,通知世界决策者对满足巴黎协定条款所需的温室气体排放所需的限制。

该研究得出结论称,2015年可能是有记录以来全球气温首次比工业化前水平高出1摄氏度以上。

哪个时期是“前工业化”时期?

自从1784年詹姆斯·瓦特发明高效蒸汽机以来,人类已经能够将化石燃料转化为能源,这一过程将二氧化碳(CO2)释放到大气中。金博宝188备用地址随着19世纪工业革命的加速,二氧化碳和其他温室气体的增加开始使地球变暖。

为了更好地定义巴黎协议的承诺,我们需要选择人类开始影响气候的合适起点。但是,没有完美的选择。

此前,1850-1900年被用作历史基线,但这一时期包括一些大型火山爆发,而且是在温室气体浓度已经开始上升之后。

我们认为1720-1800年的早期是这个基线的更好选择。这是因为影响地球气候的主要自然因素——太阳活动和火山活动的水平——都与今天的水平相似(见图1)。

这很重要,因为我们想要评估由于人类活动而造成的变化,而不是由于其他因素造成的变化。例如,19世纪早期由于几次大型火山爆发而降温,因此不适合作为基线。1720年之前,太阳活动较少,也有几次大型火山爆发。

图1:不同气候强迫的历史变化。左上:太阳黑子数作为太阳活动的量度。右上:根据冰核数据估计的火山活动。底部:来自冰核数据和直接观测的二氧化碳和甲烷浓度。灰色区域表示选择的时期代表“前工业时代”。资料来源:Hawkins et al. (2017)

图1:不同气候强迫的历史变化。左上:太阳黑子数作为太阳活动的量度。右上:根据冰核数据估计的火山活动。底部:来自冰核数据和直接观测的二氧化碳和甲烷浓度。灰色区域表示所选期限代表“预工业”。资料来源:Hawkins et al. (2017)

那么,全球温度自工业以来有多少变化?我们选择的预工业期的问题是观察到的温度记录的有限可用性。我们可以评估自1720-1800年以来的全球温度的变化,但不确定性非常大。在我们的研究中,我们考虑了英格兰中部,荷兰和欧洲的漫长温度记录,以及我们对温室气体,太阳和火山爆发等因素的历史变化的理解。

我们发现,从工业化前时期到1986-2005年,全球气温可能上升了0.6摄氏度以上。这意味着2015年比前工业化时代至少高出1摄氏度,2016年可能高出1.1摄氏度以上(见图2)。

来自多个数据集的全球温度变化,显示为前工业时代以来变暖的下限。资料来源:Hawkins et al. (2017)

来自多个数据集的全球温度变化,显示为前工业时代以来变暖的下限。资料来源:Hawkins et al. (2017)

这对巴黎协议意味着什么?

现在我们可以确定巴黎协定的起跑线,我们也可以更好地确定终点线。IPCC第五次评估报告使用1850-1900年作为历史基线(但没有正式定义为“工业化前”),并估计从那时到1986-2005年的变暖为0.61摄氏度。新的分析发现,政府间气候变化专门委员会假设的历史变暖是我们评估的前工业化时代以来真正变化的下限。

还有更多的学习。我们需要志愿者来帮助救出来自各种未知的来源的额外观察气候,以更好地了解19世纪的气候。收集额外的古藏数据在1720-1800时期,也可能有助于限制自工业前时代以来的变暖估计。

该研究还表明,政策制定者可能避免通过在更现代基线方面恢复温度限制来定义预工业的必然不确定性。例如,上方的2C前工业时代可能被转换为1986 - 2005年(或其他现代基线)的X度。这将允许使用更好的观测和大气的Reanalyses来定义起点,但需要更多地考虑X应该是什么。它还可以更好地通知需要减少大量温室气体排放的困难决定,以避免违反商定的全球温度阈值。

Hawkins, E. et al.(2017)预估前工业时期以来的全球气温变化,《美国气象学会公报》,doi: 10.1175 / bams - d - 16 - 0007.1

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