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郑州暴雨后,人们骑在满是水的路上
郑州暴雨后,人们骑在满是水的路上。 图片来源:新华社/ Alamy Stock Photo。
气候状况
2021年7月26日8:00

气候状况:尽管2021年开始天气较冷,但仍会出现广泛的极端气候

Zeke Hausfather.

07.26.21

Zeke Hausfather.

26.07.2021 |上午8:00
气候状况 气候状况:尽管2021年开始天气较冷,但仍会出现广泛的极端气候

虽然2021年的头几个月比过去十年的大部分时间都要冷,但受气候变化的影响,全球气温在最近几个月有所上升LaNiña.已经开始消退。

今年有望成为自19世纪中叶有记录以来地球表面第五到第七最热的一年。

过去的两个月见证了这一切破纪录的热浪在美国西部和加拿大正在加油毁灭性的大火,以及洪水事件欧洲印度中国由极端降雨驱动。

最近的归因分析发现,太平洋西北部的致命热量是“几乎不可能“在没有气候变化的情况下。虽然对极端降雨事件的归因研究尚未完成,但气候模型长期预测与气候变化相关的极端降雨事件大幅增加。

北极海冰也一直处于历史最低水平7月份的大部分时间.虽然现在肯定会肯定会在夏天最低最终结束的情况下,但是2021年可能会在记录上看到下北极海冰块之一。

卓越的夏季热和洪水

今年到目前为止,全球平均气温比过去十年的大部分时间都要低。然而,这些全球平均值可能掩盖了许多可能对人类产生巨大影响的区域极端情况。

包括美国西北部和加拿大西部在内的一些地区在2021年打破了历史最高气温记录。下图显示了哥白尼/ECMWF ERA5再分析数据集在2021年7月中旬创下的新的最高地表温度记录(红色部分)。(这是基于测量和天气模型的地面温度估计。)

新的历史悠久的高温记录已在2021年迄今为止
基于Copernicus / ECMWF ERA5数据集,在2002年到日期(截至7月中旬)在2021年迄今为止(截至7月中旬)。图的Geert Jan van Oldenborgh博士

6月下旬太平洋西北地区的热浪尤为罕见,一些地区出现高温天气20 c f (36)比正常温暖更温暖。波特兰,俄勒冈州,设有一员高温记录温度为47摄氏度(116F),打破了此前的记录5C。加拿大不列颠哥伦比亚省的利顿镇创下了全国气温近50摄氏度(121华氏度)的历史最高纪录很大程度上被摧毁了第二天发生了灾难性的野火。极端的热浪导致了数以百计的人死亡在该区域。

下图显示了利顿的每日气温记录,红点显示了随后连续四天创下的所有记录。

加拿大Lytton的日常温度从1880年到2021年,与红点显示的四月26日遇到的四个新纪录
加拿大利顿从1880年到2021年的每日气温,红点显示了6月26日至29日经历的四个新记录。图的罗伯特·罗德博士

世界天气归因(WWA)集团发表了六月热浪的快速归因研究。他们成立该地区所经历的极端高温的程度和范围几乎不可能“在没有人类排放二氧化碳和其他温室气体造成的变暖的情况下。

他们的分析指出,在没有气候变化的情况下,热浪是极其不可能发生的,至少是15万分之一;他们发现,从历史上的变暖来看,这更接近于千分之一的事件。然而,在全球平均气温比工业化前水平高出2摄氏度的情况下——可能发生在2050年代,如果世界不降低其排放 - 他们指出,这种热浪可能经常像一次或两次一样发生。

WWA团队还建议他们的方法可能会低估这些极端热事件的目前的几率。他们的分析基于该地区迄今为止经历的夏季最大温度的平均变暖的影响。气候变化也可能以其他方式影响该地区的天气模式,使温度变得更具变量以及较温暖,但虽然存在有限的证据从

在大规模的降雨后,莱茵兰 - 普法尔茨村的内部村庄大部分淹没
莱茵兰-普法尔茨的Insol村在大规模降雨后被淹没。图片来源:DPA图片联盟/ Alamy Stock Photo。

除了极端高温,今年夏天在北欧、中国和其他地方.在德国和比利时,强烈的风暴在24小时内降雨量下降了6英寸(15厘米),导致了灾难性的洪水,夺去了近200人的生命——这个数字可能会随着许多人仍下落不明.在中国,河南省首都郑州的一年的雨水下降只需四天,超过100,000人流离失所,导致至少33人死亡跨省

虽然现在就确切地说气候变化在多大程度上导致了这些洪水还为时过早归因研究尚未开展 - 更激烈的降水事件长期以来一直是一个鲁棒预测气候模型。温暖的气氛可以容纳更多的水分- 每1C升温约7%。模型项目是世界上大多数世界将有一个16 - 24%的增长在强降水强度到2100年的高排放情景中。

年平均气温

在过去的十年里,2021年的前六个月比大多数岁月更凉爽 - 但与几十年的几十年相比,自1800年代中期开始,仍然非常温暖。金宝搏bet188碳简介分析了报告全局表面温度记录的六种不同研究组的记录:美国宇航局美国国家海洋和大气管理局英国气象局哈德利中心/东安格利亚大学伯克利地球;和Copernicus / Ecmwf.

下表显示了2021年的数月排名,而历史记录的同月相比同期。

哈德利/ UEA HadCRUT5 美国国家航空航天局GISTEMP noaa globaltemp. 伯克利地球 Copernicus / Ecmwf.
1月 9日 8日 7日 6日 6日
2月 15日 15日 16日 16日 12日
3月 9日 7日 8日 9日 9日
4月 7日 8日 9日 7日 7日
五月 9日 8日 6日 8日 5日
小君 3日 5日 5日
在不同的数据集中按月排名2021温度。请注意,Hadley和Berkeley回到1850年,NASA和NOAA返回到1880年,并且哥内克人/ ECMWF仅自1979年以来仅提供。

今年2月2021年2月2021年2月在12月12日在纪录中进行了比较酷。最近几个月在6月2021年6月在第三和第五次最温暖的纪录和7月2021年之间存在温暖的温度可能在轨道上成为最温暖的5个月之一。

这些全球平均值也会混淆一些显着的区域差异。例如,2021年,在陆地地区的第二次最温暖的6月和北美的记录最温暖在ERA5数据集中

下面的图表比较了自1970年或1979年以来这些不同组别的全球年表面温度Copernicus / Ecmwf..彩色线显示了每年的温度,而右边的点显示了到目前为止对2021年1月至6月的估计(或Berkeley Earth和Hadley/UEA数据集的1月至5月,在本文发表时,6月的值还无法获得)。值是相对于公共的基线期-各系列1981-2010年的平均气温。根据数据集的不同,地表温度记录显示自1970年以来大约上升0.9摄氏度,每十年上升0.18摄氏度至0.2摄氏度。

年全球平均地表温度
年度全球平均表面温度来自美国国家航空航天局GISTEMPnoaa globaltemp.哈德利/ UEA HadCRUT5伯克利地球,Copernicus / Ecmwf.(线),以及2021年迄今的温度(1月至6月,彩色圆点)。根据1981-2010年的基线绘制出异常。图表由Carbon金宝搏bet188 Brief使用Highcharts

下图显示了到目前为止2021年的温度(黑线)与前几年(灰线)的对比美国国家航空航天局GISTEMP数据集。它显示了从1月到全年的平均气温,今年迄今为止每个月的气温。在NASA的数据集中,2021年是迄今为止有记录以来最热的第7年,比过去6年更冷,但比有记录以来的任何其他年份都要高。

从2013年到2021年每个月到达日期的温度
从2013年到2021年每个月的全年气温美国国家航空航天局GISTEMP.根据1981-2010年的基线绘制出异常。图表由Carbon金宝搏bet188 Brief使用Highcharts

而人类排放的二氧化碳和其他温室气体负责所有的地球的长期变暖,任何一年的温度都受到地球气候的短期变化的强烈影响,这些变化通常与气候有关El Niño和La Niña事件(统称为ENSO)。这些温度的波动在热带太平洋的海洋和大气之间有助于让一些多年更温暖,一些较冷。

2021年上半年出现了这种情况温和的La Niña条件这导致温度低于过去几年的温度。从一年中剩余时间的模型预测混合,有些预测恢复到适度的LaNiña条件和其他预测Enso-中性条件。

下图显示了一系列不同的ENSO预报模型由不同的科学群体制作。所示的值是热带太平洋的海表面温度变化 -ElNiño3.4区域- 为期三个月的时间。的的动力学模型平均值用红色表示,而统计模型的平均值用绿色表示。

厄尔尼诺和南方涛动预测模型
厄尔Niño南方涛动(ENSO)预测模型-动力学和统计-三个月的周期Nino3.4地区(4月、5月、6月- AMJ -等等),从IRI / CPC ENSO预测

2021年上半年可以让我们对全年的预期有所了解。通过观察之间的关系前六个月,自1970年以来每年年度温度——以及ENSO今年上半年的条件和预计剩下的一半——碳短暂的条件创造了一个投影的最后2021年全球平均气温可能会是。金宝搏bet188

分析包括2021年成果的估计不确定性,因为到目前为止,只有上半年的上半年的温度。

根据1981-2010年的基线,NASA绘制了全球年平均地表温度异常。
全球年平均地表温度异常美国宇航局绘制了1981-2010基线。到目前为止2021个价值包括1月至4月。估计基于1970年至2020年1月 - 4月温度和年度温度之间的关系的2021年度价值。通过碳简短使用金宝搏bet188Highcharts

投影表明,2021年在纪录的第五和第七最热烈的一年之间非常可能是在某个地方。

尽管2021年的气温比过去几年要低,但考虑到长期变暖的趋势,它与预期的气温相当一致(虚线)。它还表明,随着La Niña的影响减弱,今年下半年全球平均气温将比上半年略高。

与模型

气候模型提供对未来排放,温室气体浓度和其他不同假设的热化的基于物理的预测climate-influencing因素

下图显示了在中的各个模型预测的范围气候变化政府间议会(IPCC)第五次评估报告-被统称为CMIP5型号- 在1970年和2020年之间。黑线和灰色阴影分别指示平均投影并分别在所有型号上分别传播。各个观察温度记录由彩色线表示。

在这些模型中,2005年之前的温度估计是使用过去的气候影响的“Hindcast”,而2005年后的温度是“预测”,基于对可能改变的估计的估计。

1970年至2030年CMIP5模式和观测的12个月全球平均地表温度。
12个月平均平均平均表面温度来自CMIP5型号以及1970年到2030年的观察结果。模型使用2005年以后的RCP4.5强迫。它们包括海洋表面温度和陆地表面空气温度与观测结果相吻合.根据1981-2010年的基线绘制出异常。图表由Carbon金宝搏bet188 Brief使用Highcharts

虽然2005年至2014年期间,观测到的全球气温增速略低于气候模型预测的变暖速度,但过去几年的情况相当不错接近模型平均值

北极海冰在唱片低点

北极海冰范围花了2021年初在低端尽管在过去的几周里,海冰面积迅速下降,在7月份的大部分时间里都创下了新的记录。

在南半球,南极海冰接近于2021年的前七个月的长期平均值。可靠的海冰覆盖数据仅适用于20世纪70年代后期的北部卫星在20世纪70年代末推出。

下图显示了2021年北极和南极的海冰范围(实红线和蓝线),1979年至2010年的历史范围(阴影部分)和记录低点(虚线部分)。与全球温度记录不同的是,海冰数据是每天收集和更新的,使海冰的范围可以一直观察到现在。

来自美国国家雪和冰数据中心的北极和南极日海冰范围。
北极和南极每天海冰的范围美国国家雪和冰数据中心.粗线显示2021年的日值,阴影区域表示两个标准偏差范围从1979年到2010年的历史价值。黑色虚线表示每一极的最低记录。图表由Carbon金宝搏bet188 Brief使用Highcharts

夏季北极海冰最小是一个有点标志性的人物,近年来还没有下降2012年创下历史新低.虽然北极海冰目前接近每年这个时候的历史最低水平,但目前还不清楚这些情况是否会持续下去,而且要知道2021年的最低水平将降至哪里还为时过早。

下图显示了1978年至2020年的每一年的每周的平均北极海冰范围,2021年与厚厚的黑线突出显示。

来自美国国家雪和冰数据中心的北极和南极每周海冰范围
北极和南极每周海冰范围美国国家雪和冰数据中心从1979年到2021年7月中旬。

该数据显示,自20世纪70年代末以来,北极海冰明显而稳定地减少,较深的颜色(较早的年份)位于顶部,较浅的颜色(较近的年份)位于较低的位置。现在一个典型的夏季,北极的海冰几乎是上世纪七八十年代的一半。

最后,值得注意的是,海冰的范围只是故事的一部分。除了冰的范围不断缩小外,与过去覆盖该地区的冰相比,现在仍然存在的海冰往往更年轻、更薄。下图,使用的数据来自泛北极海冰模拟和同化系统(PIOMAS)显示了1979年至2021年间北极海冰的厚度。

1979年至2021年4月北极海冰体积异常
从1979年到2021年4月北极海冰体积异常PIOMAS

虽然目前海冰数量高于此前的最低记录值,但仍符合长期下降趋势。

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