快速和越来越快:从最新的国家气候评估对海平面上升的判断

2017年11月3日下午1:51
克里斯蒂达尔
首席气候科学家

20世纪20年代,海平面上升得更快th这比之前27个世纪中的任何一个世纪都要多,而人类对这种增长负有最大的责任。这只是美国全球变化研究项目的气候科学特别报告(csssr)中令人清醒的结论之一,该报告于今天发布,但泄露给了《纽约时报》8月。作为第一卷第四次国家气候评估(NCA), CSSR捕获了海平面上升科学的状态及其对我国海岸的影响。

以下是CSSR海平面上升部分的六个值得注意的发现:

1.自1970年以来,海平面上升的80%是人类造成的

CSSR海平面上升章节的第一个关键发现包含了一个大胆的陈述,这在该章节的主要文本中得到了支持:“自1900年以来,人为引起的气候变化对[全球平均海平面上升]做出了重大贡献……导致的上升速度超过了至少2800年来的任何一个世纪……”

这一发现基于过去三年发表的八项独立研究,旨在量化自1900年以来人类对海平面上升的贡献。他们都得出结论,人类的贡献是“巨大的”,至少有两个发现,在没有人类活动的情况下,20世纪海平面上升的幅度大约是实际观测到的水平的50%到60%。

如果我们只看过去50年,人类对海平面上升的贡献就更加惊人:自1970年以来,人类对全球平均海平面上升的80%负有责任。

这些发现广泛地反映了归因科学或者评估观测到的气候和天气事件是否或有多大比例可以归因于人类活动。一个最近的研究由布伦达·埃克沃泽尔等人发表的一份报告将这种海平面上升的归因进一步推进了一步,报告显示,自工业革命以来,约30%的全球海平面上升是由燃烧90家主要化石燃料公司的产品引起的。

考虑到对气候问题感到困惑的政客们,比如斯科特·普瑞特说“科学告诉我们,气候正在变化,人类活动以某种方式影响了这种变化……人类精确测量这种影响程度的能力有待持续的辩论和对话,他们也应该这样做,”这种高可信度的发现理想地有助于消除他们的一些“困惑”。

2.海平面正在加速上升,而上升的越来越多的比例是由于陆地上的冰的损失

对20世纪海平面上升幅度的估计一直在变化,这对我们理解海平面上升速度的变化有一定的意义。这是20世纪长期以来引用的平均利率,从2011年开始研究Church and White的数据显示,其降水量为0.06英寸/年。但还有一些最近的研究,包括一个海等人.引用于csr的研究人员发现,这个速度略低,每年0.05英寸。这相当于1901年至1990年的89年间海平面上升了4-5英寸。

自1990年以来,不到30年前,全球海平面上升了约3英寸。如今,海平面上升的速度是0.13英寸/ 20世纪风叶的两倍还要多验潮仪和卫星数据确认变化的步伐。在整个20世纪,海平面上升的速度各不相同。最近的这种加速与以往不同,至少有几个原因。首先,海平面上升已经超过平均水平一个世纪,我们知道这是由人类活动造成的。其次,预测显示,这种加速才刚刚开始。第三,陆基冰的减少对海平面上升的影响比20世纪更大。

CSSR用来预测未来海平面上升的六种情景表明,与未来的情况相比,我们今天经历的海平面上升的快速速度可能会相形见绌。在中间情景下,海平面上升的速度将在2020年增加到每年0.2英寸,在2090年增加到每年0.6英寸。在海平面高度上升的情况下,这些速度将在2020年增加到每年0.4英寸,在2090年增加到每年1.7英寸。

美国国家海洋和大气管理局为国家气候评估的气候科学特别报告提供的六种海平面上升情景。

海平面的变化主要来自两个方面:陆基冰的损失和海洋变暖,后者导致海水膨胀并占据更多空间。在20世纪的整个过程中,海洋变暖是海平面上升信号的主要来源。但自2005年以来,观测到的海平面上升中约有三分之二是由于冰的流失。当我们展望未来时,关于有多少冰的损失会导致海平面上升,仍然存在相当大的不确定性。

3.南极冰的流失仍然是一个未知数,但它改变游戏规则的潜在贡献正变得越来越清晰

15年来,量化格陵兰岛和南极冰盖对未来变暖的响应一直是全球海平面上升预测的一大不确定性来源IPCC第三份报告例如从2001年开始)。然而,在过去的几年里,主要发展在模拟南极冰盖对变暖的响应的能力方面,已经开始磨练我们对南极洲对本世纪海平面上升的潜在贡献的理解。

这很可怕。

CSSR明确表示,南极洲(和格陵兰岛)的冰正在消失,而且越来越多的证据表明,这种消失的速度正在加快。冰的损失率约为每年1000亿吨,相当于这个数字华盛顿邮报》文章可以帮助我们理清思路。

斯韦茨冰川是南极西部冰盖的一部分,根据2014年的一项研究,它似乎处于“不可逆转的衰退状态”Eric Rignot和其他人

模型显示,除了其他原因导致的海平面上升外,南极洲的冰损失可能会导致本世纪全球海平面上升3英尺以上。这一不断增长的知识体系反映在csssr所称的“极端”情景中,即到2100年海平面平均上升8.5英尺。NCA此前的报告预测,到2100年,海平面最高上升幅度将达到6.6英尺。

在CSSR中,有一项协调一致的努力,将有关南极冰层损失的最新科学成果纳入海平面上升预测。但仍有足够的不确定性,在为未来潜在的海平面上升分配概率时,南极的潜在贡献无法完全考虑在内。

4.海平面上升情景与排放情景和分配的可能性相关联

美国国家海洋和大气管理局为这一轮国家气候评估制定了一套新的海平面上升预测。设计了新的单反场景,用于理解给定一系列不同碳排放场景的风险。每个海平面上升预测都根据排放途径分配了一个概率,例如“在高排放情景下(RCP8.5),到2100年,单反的‘非常可能范围’约为1.7-4.3英尺”。

然而,这就是南极大变数发挥作用的地方:概率不包括南极冰大量流失的可能性。

5.在永久淹没在水下之前,社区将受到更频繁、更严重的洪水影响

自2014年以来,人们越来越关注从现在到海平面上升导致沿海地区永久淹没在水下这段时间会发生什么。这段中间时间的特点是高潮洪水事件的数目和范围会增加数量研究在过去的三年里,我们描绘了一幅图景定量而且定性

2017年10月7日,南卡罗来纳州查尔斯顿的国王潮洪水。当地国家气象局今年已经为该地区发布了38条沿海洪水预警。

csr将潮汐洪水的问题放在关键信息#4的前面:“随着海平面的上升,每年造成轻微影响的潮汐洪水的数量……自20世纪60年代以来增加了5到10倍……本世纪潮汐洪水的深度、频率和范围将继续增加。”

虽然这里描述的潮汐洪水的发现对这个博客的普通读者或像查尔斯顿和安纳波利斯这样的洪水易发地区的居民来说不是新闻,但他们的上升到关键发现地位将有望突出潜伏的威胁未来几十年,美国数百个社区可能会面临频繁的洪水。

6.为几个世纪的海平面上升做好准备

当我们研究到本世纪末海平面将上升多少的预测时,我们很容易认为2100年是遥远的,到那时我们当然已经解决了气候变化的难题,回到了让人感觉合适的气候。在这种气候下,人们会知道一个月的低于平均水平温度感觉。在这种气候下,沿海城镇每年会出现几次高潮洪水,而不是几十个

但是海平面对我们向大气中排放的气体做出反应需要时间,即使温度稳定下来,海平面预计也会持续上升几个世纪,如果不是几千年的话。到2100年的排放可能会使我们的海平面到2200年上升12英尺,在未来2000年上升33英尺。

同样,南极冰盖的大量冰损失是一个很大的不确定因素,因为一旦冰损失了,就不容易恢复。CSSR指出:“一旦改变成为现实,即使人类人为地加速二氧化碳的清除,这些变化在数千年内都将是有效的不可逆的2从大气中(DeConto和Pollard 2016)。”

这份新报告告诉我们,我们正处于陡峭的海平面上升曲线的舒适一端。随着这份报告在未来几天获得关注,有些人会挥舞着手,坚持说“这里没什么好看的”。显然,这里有比我们想看的多得多的东西。感谢几十位作者和研究人员,是他们让我们看到了它的到来。