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最坏情况下的最佳情况

“世界末日”或“对你有好处”是潜在结果中可能性最小的两个。

Stephen Schneider

当心最坏的情况

科学家们一直在寻找最好的,几十年来人为气候变化的中等和最坏情况。例如,Stephen Schneiderhimself took a turn back in 2009.另外一些人也假设了更乐观和更灾难性的可能性(证据基础有所不同)。

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工具书类

  1. S.Schneider,“最坏情况”,自然,卷。458,pp.110-4-105,2009。http://dx.doi.org/10.1038/4581104a

第四次国家气候评估报告

Filed under: -加文,2018年11月23日

在可能是气候报告历史上最大的“星期五晚间新闻堆”中,期待已久的第四次国家气候评估(α-NCA4)今天发布(比大家预期的早了大约两周)。

这个summaries常见问题解答(PDF)是好的,以及气候学家简报也值得一读。基本情况完全不足为奇,但NCA真正感兴趣的是对美国10个特定地区脆弱性和部门影响的详细研究。这些部分的写作团队包括一大批科学家和当地利益相关者,因此如果你认为气候报告是老的一样,老了,在那里你应该去读一些你以前可能看不到的东西。

显然,因为报告今天下午2点才发布,没有任何严重的禁运,大多数带你读的东西今天或明天都会很肤浅,但是在接下来的几天里应该有更多的讨论。请随时提出具体问题或提出以下主题。

气候变化和极端夏季天气事件——未来仍在我们手中


2018年夏季发生了前所未有的极端天气事件,从日本的洪水中,北美洲创纪录的热浪,必威官网欧洲和亚洲,威胁到希腊甚至北极部分地区的野火。美国西部必威官网的热和干旱在史上最严重的加州野火中达到顶峰。This is the face of climate change,我当时说.

Some of the connections with climate change here are pretty straightforward.其中之一最简单的关系in all of atmospheric science tells us that the atmosphere holds exponentially more moisture as temperatures increase.增加的水分意味着短时间内可能会有更多的降雨,即worse floods.同样的热力学关系,具有讽刺意味的是,也解释了为什么随着地面温度的升高,土壤的水分以指数形式蒸发得更多,有利于许多地区的极端干旱。夏季热浪频率和必威官网强度增加,甚至适度(例如由于行为当你移动曲线的中心时,正的“尾巴”的钟形曲线,即使是很小的量。把极端的高温和干旱结合起来,你会必威官网变得更强大,faster-spreading wildfires.这不是火箭科学。

但还有更多的故事。因为使这些事件如此具有破坏性的不仅仅是气象事件的极端性质,而是它们的持续性。当一个低压中心一次在同一地点停下来并逗留几天时,你会得到记录在案的降雨量和空前的洪水。这就是发生的事情飓风哈维去年和佛罗伦萨飓风今年。这也是发生在日本洪水今年夏天早些时候记录夏季降雨量we experienced this summer here in Pennsylvania.相反地,当高压中心停在同一位置时,就像加州发生的那样,Europe,去年夏天,亚洲甚至进入了欧洲北极,you get record 必威官网heat,干旱和野火。

Scientists such as Jennifer Francis有联系气候变化导致极端天气事件增多,尤其是在冬季,急流和“极涡”相对强劲而充满活力。北半球急流的存在是由于中纬度(中心在45N左右)暖赤道和冷北极之间的温度差异很大。由于冰的融化和其他加剧极地变暖的因素,北极的变暖速度比地球其他地方快,对比度在下降,喷射流变慢了.Just like a river traveling over gently sloping territory tends to exhibit wide meanders as it snakes its way toward the ocean,当温度对比度降低时,急流中向东迁移的摆动(称为罗斯比波)的振幅也会变大。The larger the wiggles in the jet stream the more extreme the weather,其峰值对应于表面的高压,波谷对应于表面的低压。The slower the jet stream,这些极端天气在同一地点停留的时间越长,给了我们更多持久的极端天气。

此外,在夏天还会发生其他事情,当极地温度对比度特别弱时。大气可以表现得像一个“波导”,将较短波长的罗斯比波(在北半球周围的一个完整回路中可容纳6至8个全波长的波)限制在以中纬度为中心的相对较窄纬度范围内,阻止它们向低纬度和高纬度辐射能量。这使得在这个波长范围内的一般弱扰动通过共振的物理过程而增强,在次大陆尺度上产生非常大的峰谷,即异常极端的区域天气异常。这种现象被称为准共振放大或“qra”,和(见下图)。

近几十年来,许多最具破坏性的极端夏季天气事件都与QRA有关。包括2003年的欧洲热浪,必威官网the 2010 Russian 必威官网heatwave and wildfires and Pakistan floods (see below),以及2011年德克萨斯州/俄克拉荷马州干旱。最近的例子包括2013年欧洲洪水,the 2015 California wildfires,2016年阿尔伯塔省的野火的确,我们在去年夏天目睹了前所未有的一系列极端夏季天气事件。

随着时间的推移,这些事件频率的增加被视为与北极放大指数(北极和北半球其他地区变暖的差异)相一致。暗示有联系(见下图)。

去年,我们(我和包括RealClimate同事Stefan Rahmstorf在内的一组合作者)发表了文章自然杂志科学报告 证明这一点同样的放大北极变暖模式(“北极放大”)减缓了急流,实际上也增加了QRA发作的频率。这意味着在夏季,当急流已经处于最脆弱状态时,区域极端天气将持续更长的时间。基于对气候观测和历史气候模拟的分析,我们得出的结论是,人类对QRA影响的“信号”很可能是在过去十年半的时间里从自然变异的“噪音”中产生的。2018夏天,我会说,那个信号不再微妙了。它在我们的电视屏幕和报纸头条上以史无前例的全球性极端洪水的形式实时播放,旱灾,必威官网热浪和野火。

在一个后续文章刚刚发表在美国科学院学报上科学进展,we look at future projections of QRA using state-of-the-art climate model simulations.It is important to note that that one cannot directly analyze QRA behavior in a climate model simulation for technical reasons.大多数气候模型都是以纬度或更高的度数网格分辨率运行的。描述罗斯比波qra行为的物理学在气候模型方面面临着严峻的挑战,因为它涉及到喷气流风相对于纬度的二阶数学导数。当从网格字段计算一个数值一阶导数时,误差会急剧增加,而当计算二阶导数时,误差会更大。我们的计算表明,上述关键术语的平均气候模型误差比观测值高出300%以上。相比之下,模型的平均误差在纬向温度平均值上小于1%,在纬向温度导数上仍只有30%左右。betway体育手机版

最后一个数量尤其重要,因为qra事件已被展示在低层大气温度的纬度变化方面有一个明确的特征。通过被称为热风,事实上,喷流风的大小很大程度上是由低层大气中喷流风量的平均值决定的。And as we have seen above,这些模型很好地捕捉到了这一数量(很大程度上是因为温度随纬度的变化以及它对日益增加的温室气体浓度的反应取决于人们很好理解的物理现象以及由气候模型很好地表示的物理现象)。

这些发现,顺便说一句,它有更广泛的含义。首先,用于评估当前极端天气事件可归因于气候变化的程度的基于气候模型的研究可能低估了气候变化的影响。例如,一项基于模型的研究建议气候变化只使今年夏天欧洲极端热浪的可能性增加了一倍。必威官网正如我当时发表了评论,这个估计可能太低了,因为它不能解释我们碰巧知道的角色,在这种情况下,在那个项目中,QRA发挥了作用。同样地,用于预测极端天气行为未来变化的气候模型可能低估了未来气候变化可能对持续性夏季极端天气发生率的影响,就像我们去年夏天看到的那样。

那么,我们的研究对未来有什么看法呢?betway体育手机版我们发现,如果我们继续简单地向大气中添加二氧化碳,QRA事件的发生率可能会以近几十年来的相同速度继续增加。但也有一个问题:未来用于预测未来气候的排放情景还必须考虑除温室气体以外的其他因素。Historically,例如,使用早于清洁空气法案的旧煤炭技术,会产生二氧化硫气体,这些气体会逸出到大气中,在那里与其他大气成分发生反应,形成所谓的气溶胶。

这些气溶胶在美国引起酸雨和其他环境问题。在20世纪70年代工厂被要求安装“洗涤器”以在二氧化硫离开工厂烟囱之前除去它之前。这些气溶胶也反射入射的阳光,因此在工业中纬度地区产生了冷却作用。一些国家,像中国一样,仍在从事老年人,更脏的燃煤形式。如果我们像往常一样继续燃烧化石燃料,但是像中国这样的国家为了避免空气污染而向更现代的“清洁”燃煤过渡,在接下来的半个世纪里,我们很可能会看到气溶胶的大量减少。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的“RCP 8.5”方案基本上作出了这样的假设,一个“照常经营”的未来排放情景,导致二氧化碳浓度比工业前水平(280份/百万)增加了两倍多,到本世纪末,全球变暖约为4-5摄氏度(7-9华氏度)。

As a result,在未来几十年中,预计冷却气溶胶的消失会在夏季中纬度地区产生特别大的暖化(当有最多的阳光照射时,而且,因此,最能反射回太空的阳光)。各IPCC气候模型的平均值,中纬度地区的变暖甚至超过北极地区,换句话说,the opposite of Arctic Amplification i.e.北极去放大(见下图)。在气溶胶消失后的世纪后期,温室效应再次占主导地位,我们再次看到qra事件的增加。

所以,有没有希望避免像2018年夏天那样的未来夏天?大概不会。But in the scenario where we rapidly move away from fossil fuels and stabilize greenhouse gas concentrations below 450 parts per million,让我们有大约50%的机会避免2c/3.6f的行星变暖(所谓的“RCP 2.6”IPCC方案),我们发现QRA事件的频率在当前水平上保持大致不变。

虽然我们将来可能还要面对更多的夏天,比如2018年,我们可能会阻止持续的夏季极端天气进一步加剧。换言之,the future is still very much in our hands when it comes to dangerous and damaging summer weather extremes.从化石燃料到可再生能源的快速转变只是我们意志力的问题。

European climate services take an important leap forward

第二届大会通过了一个重要的里程碑。哥白尼气候变化服务,9月24-28日在柏林举行(Twitter标签“c3sga18”).欧洲气候服务已经开始运作,由欧洲中期预测中心主办(ECMWF).


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想着失去地球betway体育手机版

Filed under: -加文@2018年8月4日

这个纽约时报杂志有一期特刊本周末讨论气候变化。主要文章是“失去地球”纳撒尼尔·里奇,其前提是,在1979年至1989年期间,当我们基本上知道我们需要知道的一切时,气候变化是一种风险,政治还没有两极分化,我们错过了行动的机会。这样说,这可能是无争议的,但由于这篇文章把责任归咎于“人性”,而不是任何真正的人类,extensive Twitter discussion ensues…

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气候变化会从降低与寒冷有关的死亡率中获益吗?Insights from the latest epidemiological research

Filed under: -Stefan@2018年6月11日

Veronika Huber的访客邮件

气候怀疑论者有时会声称,尽管全球变暖会导致更多的人死于高温,必威官网it will overall save lives due to fewer deaths from cold.但这是真的吗?流行病学研究表明情况恰恰相反。

死亡率统计通常显示出明显的季节性。在寒冷的冬季死亡的人比在温暖的夏季死亡的人多。在欧洲国家,例如,冬季(12月至3月)和一年中其他月份的平均死亡人数之差为10%到30%.只有一部分冬季过量死亡与低环境温度(而不是其他季节性因素)直接相关。然而,有理由怀疑,随着气候变化,冬天越来越温和,死于寒冷的人会减少。另一方面,高温造成的过度死亡率也可能很高,必威官网用例如,高达7万人死亡归因于2003年欧洲夏季热浪。必威官网所以,寒冷相关死亡率的预期降低是否足以补偿气候变化下与热量相关死亡率同样预期的增加?必威官网更多的

气候指标

Filed under: -Rasmus@2018年5月6日

气候系统很复杂,对其状态的完整描述需要大量的数据。However,可以通过汇总统计来跟踪其状况。

有一些很好的资源可以概述一些气候指标。一些例子包括美国宇航气候现实项目.

The most common indicator is the atmospheric background CO浓度,全球平均温度,全球平均海平面,以及有雪或北极海冰的地区。其他指标包括降雨量统计,drought indices,或其他水文方面。这个美国环保署提供了一些示例。

一个挑战是,水文循环的状态不像全球平均温度或全球平均海平面高度那样容易用一个单一的指数来概括。However,乔吉等人。(2011)提出了一种水文气候强度(hy-int)的测量方法,该方法是一种综合测量方法,能够捕捉降水强度和干旱期长度。

还有代表气候更极端方面的全球指数数据集,称为克雷德克斯,提供27个核心气候极端指数(所谓的“ETCCDI”指数,referring to the ‘CCl/CLIVAR/JCOMM气候变化检测和指数专家组)。

此外,有一个网站由NOAA它展示了美国气候极端指数(CEI)的互动方式。

因此,气候的各个方面都有相当多的指标。One question we should ask,however,是否捕捉到了气候的所有重要和相关方面。我认为他们没有,and that there are still some gaps.

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工具书类

  1. f.乔吉E.感应电动机,E.柯波拉N.S.DiffenbaughX.J.高L.MariottiY.施"Higher Hydroclimatic Intensity with Global Warming",Journal of Climate,卷。24,pp.5309-5324,2011。http://dx.doi.org/10.1175/2011jcli3979.1

大西洋翻转环流减弱的有力证据

Filed under: -Stefan@2018年4月11日

通过两项新的研究自然,湾流系统的弱化又回到了科学的头条新闻中。但在那之前,有意思的新论文已经发表了——是时候更新一下这个话题了。

让我们从明天的问题开始自然,除了两个新的研究(其中之一I was involved in) also includes a新闻与观点评论。Everything revolves around the question of whether the Gulf Stream System has already weakened.气候模型预测,这将是全球变暖的一个后果,以及其他问题,如海平面上升和热浪增加,必威官网干旱和极端降水。但是,这样的减速今天已经开始了吗?This question is easier asked than answered.大西洋经向翻转环流(AMOC,亦称为湾流系统是巨大的,整个大西洋的三维流动系统,在不同的时间尺度上波动。It is therefore by no means enough to put a current meter in the water at one or two points.更多的

更多冰场和溜冰日数据集

Filed under: -加文,2018年2月26日

对上一篇文章的回复里多运河溜冰场季节变化很有趣,并导致了一些指向其他数据集的指针,这些数据集显示了相似的趋势,以及一些来自常见嫌疑人的非常奇怪的计数器点。
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里多运河溜冰场

Filed under: — gavin @ 22 February 2018

我对间接气候相关数据集很感兴趣(例如,这个尼娜冰经典).我想起的那个昨天是48年系列的开场和闭幕里多运河溜冰场在渥太华。

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