太平洋西北部的变暖趋势不是由于自然变化

2014年9月29日上午9:38
罗伯特·Mera
前的贡献者

在过去的几周里,我的手机天气警报反复显示科瓦利斯和俄勒冈州波特兰有火灾和低湿度警报。我在那里完成了我的博士后研究,记得8月和9月燃烧的木头的味道。已经有了创纪录的今年太平洋西北地区的野火和气候科学家认为,气候变化可能会导致野火更糟糕的是由于增加温度

2013年7月26日,道格拉斯建筑群发生火灾。图片:Marvin Vetter,俄勒冈州林业部门

2013年7月26日,俄勒冈州道格拉斯建筑群发生火灾。图片:Marvin Vetter,俄勒冈州林业部门

在当今不断变化的气候中,科学家们正在寻找方法来确定所观察到的趋势背后的原因。太平洋西北地区在1901-2012年经历了统计上显著的变暖趋势,年平均温度为0.7°C(1.3°F)Abatzoglou和合作者发表在《气候杂志》上。这一趋势被归因于温室气体排放是长期变暖的主要原因。

上周,我们看到了Abatzoglou等人发现的一个极具挑衅性的替代方案:根据一项新的研究,长达一个世纪的变暖趋势的主要原因是东北太平洋上空大气环流的自然变化约翰斯通和曼图亚发表在PNAS杂志上。约翰斯通和曼图亚的出版物在媒体上得到了极大的关注,包括一篇文章在《纽约时报》.怎么会得出如此不同的结论呢?

太平洋西北部的大部分地区在20世纪经历了变暖的趋势。图片来源:华盛顿大学气候影响小组。

太平洋西北部的大部分地区在20世纪经历了变暖的趋势。图片来源:华盛顿大学气候影响小组。

Johnstone和Mantua的研究主要使用了NOAA扩展重建海面温度的数据(ERSST)和国家大气研究中心的月北半球海平面压力.他们选择的理由是,在1940年之前,这两个数据集最密切地保持着1940年之后的相关性。因此,他们的分析依赖于有限的信息,而这些信息是他们得出结论的基础。事实上,进一步检查他们的补充材料显示,1940年以前不同的海平面压力数据集(NOAA的)之间存在很大的差异海洋-大气数据集20世纪再分析美国国家环境预测中心再分析和哈德利中心HadSLP2).

约翰斯通和曼图亚研究的另一个重要因素是,他们的结果在很大程度上受到1940年以前时期的影响,而大多数人为变暖发生在1960年以后。如果他们关注的是1940-2012年这段时间,结果会是什么样子呢?他们会离Abatzoglou等人的研究更近吗?

在约翰斯通和曼图亚的研究中,海平面压力和气温之间的关系是通过两个变量之间的单一线性回归来探索的。这限制了结果的统计。另一方面,Abatzoglou等人的工作使用多重线性回归因素,如El Niño-Southern振荡、自然大气环流模式、火山活动、太阳变化和人为强迫(吸热气体排放)。他们的分析表明,单靠自然因素无法解释观测到的变暖。

我所进行的归因研究还表明,太平洋西北地区极端高温事件的变化主要是由于温室气体浓度的增加。在初步工作在美国气象学会2014年年会上发表的一篇论文中,我展示了本世纪头十年夏季罕见的日最高温度事件(100年发生一次)发生的可能性是上世纪60年代的两倍,当时捕热气体的浓度远低于本世纪头十年。我还测试了海洋的影响,其中La Niña模式(热带太平洋的温度较低)倾向于温暖的温度,并发现La Niña模式期间的极端高温在21世纪更温暖。

2014年8月,太平洋和印度洋的大部分地区的气温达到了历史最高水平。图片:美国国家海洋和大气管理局

2014年8月,太平洋和印度洋的大部分地区的气温达到了历史最高水平。图片:美国国家海洋和大气管理局

约翰斯通和曼图亚的出版物提供了一个有趣的视角,说明海洋的足迹如何比人类引起的大气变化更大。但人类也能影响海洋。例如,最近的研究表明,海洋已经吸收了大部分人类排放的热量。因此,了解气候变化的关键在于探索地球上的水如何与大气纠缠在一起,以及人类如何影响这种相互作用。