热量去哪儿了? GCOS关于地球能量不平衡的新报告回答了这个问题

全球气候观测系统(GCOS)发布了对地球多余热量积聚位置的第一份全面评估。 报告呼吁加强和健全气候观测系统。 ISC 采访了该报告的主要作者、来自非营利性海洋预报组织墨卡托海洋的海洋学家 Karina von Schuckmann 博士和 GCOS 指导委员会主席 Han Dolman 教授。

热量去哪儿了? GCOS关于地球能量不平衡的新报告回答了这个问题

Argo 漂浮在海洋中的部署。 学分:CSRIO

地球能量不平衡 (EEI) 被描述为来自太阳到达地球的能量与返回太空的能量之间的差异。 它作为一个基本指标,让科学界和公众能够评估世界对控制气候变化任务的反应程度。

据 GCOS 称,这份新报告代表了迄今为止最准确、最先进的地球热量清单研究。 这表明地球能量失衡继续有增无减,与 2010-2018 年的平均值相比,在过去十年(1971-2018 年)中翻了一番。

在 1971-2018 年期间,大约 1% 的热量存在于大气中。 绝大多数多余的热量(89%)被海洋吸收。 对钻孔测量的新评估表明,土地加热率为 6%。 大约 4% 的多余热量会导致陆地冰和浮冰的损失(融化)。

在这次采访中,我们从主要作者那里听到, 卡琳娜·冯·舒克曼博士韩多尔曼教授, GCOS 指导委员会主席。

您和其他 XNUMX 名研究人员一直在研究地球的能量失衡。 从本质上讲,您一直在寻找答案——热量去哪儿了? 你发现了什么? 您能告诉我们一些您在寻找答案时使用的研究方法吗?

卡琳娜:我们一直在研究地球热量库存。 由于气候变化,目前地球大气层顶部存在正能量不平衡,这意味着流出的热量少于流入的热量。我们想知道这些热量存储在地球系统组件中的什么位置,例如海洋、大气、陆地和冰冻圈。 这是一种非常多学科的方法——我们建立了一个国际团队,涵盖不同的地球系统组成部分、气候观测系统和模型,以实现我们的发现。

韩:这些是 GCOS 为了解气候变化而确定的基本气候变量的长期气候数据系列。 对于海洋观测,自 21 世纪初以来一直使用一种新系统。st 世纪使用 Argo浮标,这是一组非常全面的数据,减少了结果的不确定性。

气候否认者跳入不确定性,因此这是来自报告的非常强烈的信息.

韩:很难理解气候变化否认者的想法。 研究人员能够用这些数据集做的是在 10% 的确定性范围内得到这个数字。 这是一项重大成就。 这是一个一致的分​​析,应该受到欢迎。

该报告指出,来自温室气体效应的 89% 的能量都进入了海洋。 我们即将进入联合国海洋科学促进可持续发展十年。 你的发现对海洋乃至地球意味着什么?

卡琳娜:海洋为我们提供了重要的生态系统服务,因为它吸收了地球系统中气候变化产生的大部分热量。 直接影响是海洋变暖,导致全球平均海平面上升 30-40%,这将产生各种后果,尤其是对海洋生态系统。 最令人担忧的是我们在研究中观察到的过去十年中发生的快速变化。 海洋处于危险之中,而 联合国海洋科学促进可持续发展十年 是一个独特的机会来创造 我们想要的未来 通过为子孙后代激发海洋科学和信息的活力。

韩:原则上,海洋吸收了所有的能量看起来不错,但缺点是在特定的时间点,能量会再次出来。 它是一个长期的热量库,它的一些变暖对某些地区有影响,比如冰川。

卡丽娜:储存在地球系统中的热量实际上是“管道中的热量”——地球系统还没有对这种热量做出反应,而且还在迅速增加。 是的,海洋的这个数字非常高,为 89%,但即使其他热量存量的数字看起来很小,比如冰冻圈的 4%,这仍然对行星系统产生重大影响。 今天,陆地冰融化占全球平均海平面上升的 70% 左右。

韩:是的,进入陆地的 6% 对热浪以及食品和水安全等问题产生了重大影响。 它仍然是相当大的能量。

自 1992 年以来的 UNFCCC,以及最近在 2015 年的巴黎气候协定中强调,要求将 EEI 降低到大约为零,以使地球系统恢复到准平衡状态。 目前,EEI 指标在 0.87 W/m2 左右。 这听起来是一项非常艰巨的任务——要将 EEI 降低到零,我们需要将大气中的二氧化碳从 2 ppm 降低到 410 ppm。 观测系统,特别是海洋和气候观测,如何帮助控制气候变化?

韩:如果政府和政策制定者能像在这次大流行期间听病毒学家一样听气候学家的话,那就太好了。 在实践中,这将是一项艰巨的任务,甚至更难从空气中去除二氧化碳。 我们应该在 2 年前就开始了。

卡丽娜:通过基于气候观测系统的国际跨学科研究,我们可以取得很多成就。 我们需要维持和扩展我们的观测系统。 我们的报告指出存在测量差距,我们必须通过改进监测来减少不确定性,以便我们能够更好地规划未来。 我们还需要看看我们是否正在实现我们的目标,或者我们是否正在达到临界点。 我们只能通过持续和广泛的观测系统来做到这一点。

韩:我们的海洋观测系统很脆弱。 在 COVID-19 危机期间,更换 Argos 浮标的日常工作受到严重影响,导致数据收集出现问题。 如果不是大流行,就会有另一场危机,或未来的危机——我们必须拥有一个强大的观测系统,该系统也可以扩展以对抗这些极端力量。 

您是否有希望通过强大的观测系统和听取气候学家、科学和公众的意见的政策制定者可以解决这个问题?

韩:没有希望我就不是人了。 观测系统就像测量生病星球的温度。 观测系统使我们能够确定这颗行星发高烧——我们知道它发高烧——但现在我们无法确定。 我们现在需要的是有爱心的父母将生病的星球带到医生那里并用药。 这就是政策制定者和公众介入的地方。

卡丽娜:我赞同韩所说的话。 我相信这份新报告带来了希望——这是来自世界各地国际团队的许多专家的巨大承诺,他们提供了独特的参与,以研究这个主题,对 EEI 做出最佳估计,并将这些信息提供给民众。 我们的研究结果为 6th 评估报告 政府间气候变化专门委员会 和政策制定者,特别是在联合国 2030 年议程的背景下 可持续发展目标.


全球气候观测系统 (GCOS) 是在 9 年 1992 月 XNUMX 日 WMO、UNESCO IOC、UNEP 和 ISC(前身为 ICSU)签署谅解备忘录后成立的。


图片来源: CSIRO

补充报告: 地球观测站

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