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冠状病毒和气候

当我们集体受到当前大流行带来的变化影响时,人们正被气候问题的类比所吸引——但类比可能很棘手,而且往往扭曲了它们所阐明的。

例如,在波士顿地球,杰夫·雅各比的评论并不是特别有见地,而且错误引用了迈克·曼的话。迈克的响应很好:

我很宽慰,看看政策制定者以应得的紧迫性为治疗冠状病毒威胁。当涉及更大的潜在威胁时,他们需要做同样的事情:人类导致的气候变化。

在最近的一列中(“我对气候危言耸听持怀疑态度,betway体育手机版但我对冠状病毒的担忧是认真的,”《思想》(Ideas, 3月15日)的作者杰夫·雅各比(Jeff Jacoby)长期以来在气候问题上拒绝科学专家的智慧,而在冠状病毒问题上却接受了这些专家的智慧。

雅各布这样做时断章取义,曲解了我对那些夸大气候威胁的人的批评以一种呈现问题的方式是无法解决的,这给人一种厄运、不可避免和无望的感觉。”

正如我在过去的评论,当涉及气候变化的破坏性影响时,真相足够糟糕,包括前所未有的洪水,热浪,干旱以及现在在世界各地展开的野火,包括必威官网美国澳大利亚,我在哪里休假

有证据表明,气候变化是我们现在必须应对的一项严峻挑战。没有必要夸大它,特别是当它提供了一个关于厄运和绝望的令人瘫痪的叙述。

如果我们现在大胆行动,而不是出于恐惧,而是出于对未来仍主要掌握在我们手中的信心,我们仍有时间避免最坏的结果。这种观点很难支持雅各比关于气候变化问题被夸大或缺乏紧迫感的说法。

虽然我们只有几天的时间来平平冠状病毒的曲线,但我们有好几年的时间来平平二氧化碳排放的曲线。不幸的是,在一定程度上要感谢像雅各比这样的人,我们目前仍在气候大流行的道路上。

Michael E. Mann.

州立大学,PA。

本文作者是宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)教授,现任地球系统科学中心(Earth System Science Center)主任。

直接连接

有一些直接连接也。锁定和旅行限制对短寿命空气污染物(如NOx,SO2等),排水和二氧化碳的排放具有材料影响。影响对空气水的质量已经被看到了——也许可以让人们重新设定清洁空气和水的基线。

常态是过时的

显然,在此之后没有什么会相同。我们很快将将前面的规范和行为描述为“这是如此的bc”(冠状病毒之前)。在观看预先录制的电视节目时,我已经在看到握手和拥抱时内部畏缩。

但对于最坏情况的情况来说,它也应该显而易见的是,它是推动结果的因素的组合。运气,好坏,以及决定,明智或不明智,结合创造未来。运气驾驶病毒的特定效力,它是潜伏期和致命性,但社会决定确定了制备(或缺乏),医疗保健系统设计或能力(或缺乏其),以及政府反应(适当或不足)。

实际上,每个可能的未来只能通过特定的(科学)以及我们对它的事(策略)来达到。betway体育手机版这与气候没有什么不同,因为它具有淫乱。没有可能的未来没有人做出任何决定。

气候模型在真正预测未来有多好?

Hausfather和他的同事(包括我)最近发表了一篇论文,其中对气候模型预测进行了自上世纪70年代以来最全面的评估。底线?一旦你修正了预测力中的小错误,它们表现得非常好。

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IPCC土地特别报告

讨论新特别报告的线程。[提升alan2102的评论]。

气候变化与土地
IPCC关于气候变化、荒漠化、土地退化、可持续土地管理、粮食安全和陆地生态系统中温室气体通量的特别报告


土地退化加速了全球气候变化。Al Jazeera English.
发布于2019年8月8日

新的联合国报告强调了气候变化和土地退化的恶性循环。中央社
发布于2019年8月8日

新的IPCC报告警告土壤退化和气候变化之间的恶性循环。真正的新闻网络
发布于2019年8月8日

非强制变化vs强制响应?

Karsten Haustein,U. Oxford的评论评论彼得·雅各布斯(乔治·梅森大学)。

气候研究中一个长期存在的问题是,内部气候变化在十年到更长的时间尺度上扮演了多大的角色。一个大的角色将增加将近期趋势归因于人为原因的不确定性,而一个小的角色将收紧这种归因。多年来,有很多人试图量化这一问题,我们刚刚发表了一项新的研究(Haustein等,2019)发表在《气候杂志》上,讨论了这个问题。

利用一个简化的气候模式,我们可以重现1850年以来的气温观测数据和1500年以来的代理数据,而且精度很高。研究结果表明,数十年海洋振荡只是这一时期全球平均地表温度演变的一个次要因素。中的优秀文章介绍了基本结果CarbonBrief科学杂志,但这篇文章将尝试更深入地探讨我们的发现。

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参考

  1. K. Haustein,F.E.L.Otto,V.Vema,P. Jacobs,K.Cowtan,Z. Hausfather,R.G。Way,B. White,A. Subramanian和A.P.Schurer,“二十世纪变暖的未稳定内部变异的有限作用”,杂志的气候,第32卷,4893-4917页,2019年。http://dx.doi.org/10.1175/jcli-d-18-0555.1.

新的海洋热含量历史必威官网

访客评论来自放弃祖娜(美国牛津大学)和G. Jake Gebbie.(谁)

最近的两个文件,Zanna等人(2019)(以下ZKGIH19)Gebbie & Huybers (2019)(GH19),独立重建了仪器记录之前的海洋热含量(OHC)变化(始于~1950年)。必威官网这两篇论文的目标(和方法)截然不同——ZKGIH19研究的是海洋变暖和海平面热上升的区域模式,而GH19分析的是深海的长期记忆——但它们都涉及相同的内容关键问题气候迫使和反应。

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参考

  1. L. Zanna, S. Khatiwala, J. m . Gregory, J. Ison和P. Heimbach,“历史海洋热量储存和运输的全球重建”,必威官网美国国家科学院院刊, vol. 116, pp. 1126-1131, 2019。http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1808838115
  2. G. Gebbie,和P. Huybers,“小冰河时代和20世纪的深层太平洋冷却”,科学,卷。363,pp。70-74,2019。http://dx.doi.org/10.1126/science.aar8413

气候变化和极端夏季天气事件——未来仍掌握在我们手中


2018年夏天看到了一个前所未有的极端天气活动,从日本的洪水到北美,欧洲,亚洲的革命,威胁到威胁希腊甚至北极地区的野火。必威官网美国西部必威官网的热水和干旱在最糟糕的加州野火上焕然一新。这是气候变化的面貌,我当时发表了评论

这里的一些与气候变化的联系非常简单。其中一个最简单的关系所有的大气科学都告诉我们随着温度的升高大气中的水分呈指数增长。水分的增加意味着在短时间内可能会有更多的降雨,也就是更严重的洪水。具有讽刺意味的是,同样的热力学关系也解释了为什么随着地面温度的升高,土壤蒸发了更多的水分,导致许多地区出现更极端的干旱。夏季热浪增加的必威官网频率和强度,甚至温和(例如,观察到大约2华氏度)的整体升温的行为当您将曲线的中心移位时,钟弯曲的正“尾”的甚至少量。结合极端的热量和干旱,您可以获得必威官网更多的大量,更快地展开的野火。这不是火箭科学。

但事情远不止如此。因为使这些事件如此具有破坏性的不仅仅是极端的气象事件,还有它们的持久性。当一个低压中心在同一地点停留数天,你就会得到创纪录的降雨和前所未有的洪水。这就是发生在哈维飓风去年和弗兰伦飓风今年。这也是发生在洪水在日本今年夏初记录夏季降雨量我们在宾夕法尼亚州今年夏天经历过。相反,当一个高压中心在同一位置摊位时,在加州,欧洲,亚洲甚至在过去的夏天进入欧洲北极时,你会获得历史新高,干旱和野火。必威官网

科学家如詹妮弗·弗朗西斯有联系气候变化导致极端天气事件增多,特别是冬季急流和“极涡”相对强而有力。北半球急流的存在是由于在温暖的赤道和寒冷的北极之间的中纬度(以北纬45度为中心)温度的强烈反差。由于冰的融化和其他加剧极地变暖的因素,北极变暖的速度比地球上其他地方都要快,这种对比正在减少急流的速度越来越慢。就像一条河流在平缓的斜坡上流过时,它在向海洋蜿蜒前进时,往往会表现出很宽的弯道一样,当温度对比降低时,急流中向东迁移的摆动(称为罗斯比波)也会变得更大。急流的波动越大,气候越极端,峰值对应地表高压,槽对应地表低压。急流越慢,极端天气在同一地点停留的时间就越长,这就给了我们更多持久的极端天气。

在夏季还会发生一些其他的事情,那时向极地的温度对比特别弱。大气中可以表现得像一个“波导”,捕获波长越短罗斯比波(那些能够适合6到8全波长在北半球的一个完整的电路),一个相对狭窄的纬度范围集中在中纬度地区,阻止他们辐射能量低,高纬度地区。这使得这个波长范围内的一般弱扰动通过共振的物理过程加强,在次大陆尺度上产生非常大的波峰和波谷,即异常极端的区域天气异常。这种现象被称为准谐振放大或“QRA”(见下图)。

近几十年来的许多最损害的极端夏季天气事件与QRA有关,包括2003年欧洲热浪,2010年俄罗斯热浪和野火和巴基斯坦洪水(见下文),以及2011年德克萨斯州/俄克拉荷马州干旱。必威官网最近的例子包括2013年欧洲洪水,2016年加州野火,2016年艾伯塔野火,实际上,我们在过去的夏天见证了前所未有的极端夏季天气活动。

随着时间的推移,这些事件发生频率的增加被认为与北极放大指数(北极和北半球其他地区变暖的差异)相一致,暗示了两者之间的联系(见下图)。

去年,我们(我和包括RealClimate同事Stefan Rahmstorf在内的一个合作团队)发表了一篇论文一篇文章在里面自然杂志科学报告展示这一点减缓急流的北极变暖的放大模式(“北极放大”)确实也增加了QRA事件的频率。这意味着在夏季急流已经最弱的时候,地区极端天气会持续更长的时间。基于对气候观测和历史气候模拟的分析,我们得出结论,人类对QRA影响的“信号”很可能来自过去15年自然变化的“噪音”。我认为,在2018年夏天,这一信号已不再微妙。它在我们的电视屏幕和报纸头条上实时播放,以前所未有的极端洪水、干旱、热浪和野火席卷整个半球的形式出现。必威官网

在一个后续文章中刚刚发表在美国科学促进会杂志上科学推进,我们使用最先进的气候模型模拟来研究QRA的未来预测。值得注意的是,由于技术原因,人们不能在气候模型模拟中直接分析QRA行为。大多数气候模型都是在纬度几度或更高的网格分辨率下运行的。当涉及到气候模型时,表征Rossby波QRA行为的物理学面临着严峻的挑战,因为它涉及到急流风对纬度的二次数学导数。当您从网格场计算数值一阶导数时,误差急剧增加,当您计算二阶导数时更是如此。我们的计算表明,上述关键术语遭受的平均气候模式的误差超过300%相对于观测。相比之下,模型对纬向温度平均值的平均误差小于1%,对纬向温度导数的平均误差仅为30%左右。betway体育手机版

最后的数量是特别相关的,因为QRA事件已经被证明在低层大气中有明确的温度纬度变化特征。通过一个被称为热风在美国,急流风的大小实际上很大程度上是由低层大气的平均风速决定的。正如我们在上面所看到的,这些模型很好地捕捉到了这个量(很大程度上是因为温度随纬度的变化及其对温室气体浓度增加的反应取决于气候模型所理解和代表的物理现象)。

这些发现,偶然具有更广泛的影响。首先,基于气候模型的研究,用于评估当前极端天气事件可归因于气候变化的程度可能低估气候变化影响。例如,基于模型的研究建议气候变化只会使今年夏天欧洲出现极端热浪的可能性增加一倍。必威官网就像我当时的评论,这估计可能太低,因为它没有考虑到我们碰巧知道的角色,在这种情况下,在这种情况下扮演的QRA。同样,曾经在极端天气行为的未来变化的气候模型可能低估了未来的气候变化可能对夏季持续期目睹的持续夏季天气的发生率的影响。

那么,我们的研究对未来有什么启示呢?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事件的发生率很可能会以最近几十年相同的速度继续增加。但有一个问题:用于未来气候预测的未来排放情景还必须考虑温室气体以外的因素。例如,从历史上看,使用清洁空气之前的老式煤炭技术产生的二氧化硫气体逸散到大气中,与其他大气成分反应形成所谓的气溶胶。

20世纪70年代,美国工厂被要求安装“洗涤器”,在二氧化硫离开工厂烟囱之前,这些悬浮微粒导致了酸雨和其他环境问题。这些悬浮微粒也会反射射入的阳光,因此对产生悬浮微粒的中纬度工业地区的地表产生冷却效应。一些国家,比如中国,仍在从事老式的、更脏的燃煤。如果我们继续像往常一样燃烧化石燃料,但像中国这样的国家转向更现代的“更清洁的”煤炭燃烧以避免空气污染问题,我们很可能在未来半个世纪看到气溶胶的大幅下降。政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其“RCP 8.5”情景中做出了这样的假设——基本上,这是一种“一切照旧”的未来排放情景,其结果是到本世纪末,二氧化碳浓度将比工业化前水平(百万分之280)增加两倍以上,全球变暖幅度将达到4-5C(7-9华氏度)。

因此,预计在未来几十年里,冷却的气溶胶将消失,这将在夏季造成中纬度地区特别大量的升温(此时开始有最多的阳光射入,因此,也有最多的阳光反射回太空)。在IPCC的各种气候模型中,平均来看,中纬度地区的变暖程度甚至高于北极地区——换句话说,与“北极放大效应”(即“北极去放大效应”)相反(见下图)。本世纪后期,在气溶胶消失后,温室效应再次占主导地位,我们再次看到QRA事件的增加。

那么,是否有希望避免2018年那样的夏季呢?可能不会。但在场景,我们迅速摆脱化石燃料和稳定温室气体浓度低于450 ppm,给我们一个大约50%的机会避免2 c f / 3.6行星变暖(所谓的“RCP 2.6”IPCC场景)我们发现QRA事件的频率大约保持在当前水平恒定。

虽然未来我们可能还要应对更多像2018年这样的夏季,但我们很可能会阻止持续的夏季极端天气进一步增加。换句话说,在危险和破坏性的夏季极端天气方面,未来在很大程度上仍掌握在我们手中。从化石燃料迅速过渡到可再生能源只是我们的意志力问题。

破解气候变化问题

这周我在《纽约时报》上发表了一篇专栏文章

科学家是如何破解气候变化的
地球上最大的犯罪现场就是地球。我们知道地球正在变暖,但是谁或什么原因造成的呢?
伊米莉亚Miękisz

许多人都将认识到以前的迂回件中的隐喻(这是最早的一个我记得是2007年的),事实上,暂定名是“CSI:行星地球”。关于近期气候趋势的归因的过程描述和结论来自多个来源(这里这里等),以及表面温度趋势的数据可视化彭博新闻

关于这对Twitter有很多评论 - 最欣赏,一些预期和一些betway体育手机版有趣的。预期的批评来自大多数似乎没有读过这件作品的人(“气候已经发生了变化了!” - 一种争议的声称,以及许多通过断言的毫无意义的反击。在更有趣的评论线程中,是由德德·诺霍斯问道

我的回答基本上,它可能是他的古老帽子(也许很多读者在这里),但我对人的数量不断感到惊讶 - 即使是那些有关气候的人 - 那些没有意识到我们如何归因和科学的方式betway体育手机版IPCC陈述后面是。并通过许多评论来判断,它肯定不是这种作品只读的情况。但是要询问有多少人被这样的文章说服的是一个有效的问题,我真的不知道答案。任何人?

工业化前人为排放的二氧化碳:多大?

了下:- mike @ 2018年10月11日

客人的文章威廉•鲁丁曼

鲁迪曼(2003年)出版后十五年,早期的人为假设仍争论,来自许多学科的相关证据继续出现。最近的调查结果总结了对索赔的支持:从早期农业(1850年之前)的温室气体排放量足够大,以改变大气组成和全球气候。

海洋同位素阶段(MIS) 19是最接近轨道模拟当前MIS 1间冰期(Tzedakis et al ., 2012),与同样小的变化在旋进(ε罪ω)和近同步峰值罪恶和倾斜(图1 a、b)。管理信息系统11曾经声称最近的MIS 1模拟(例如,布勒克和储料器,2006),但是这个说法现在被拒绝了,因为MIS 11中的倾角和岁差峰值被远远抵消了。


图1 MIS19、MIS11、MIS1和MIS1的(a)倾角和(b)进动(εsinω)趋势对比图基于Tzedakis等人(2012)。(c) MIS19(黑色)和MIS1(红色)期间的CO2趋势。MIS 19的CO2数据来自Dome C (Bereiter等人,2015年)。MIS1的CO2数据来自Law Dome (MacFarling Meure et al. 2006)和Dome C (Monnin et al. 2001, 2004)。

由于MIS 11作为模拟,重点是MIS 19。在MIS 1和MIS 19中早期的CO2信号达到几乎相同的270和269ppm,之后MES 1值下降了4000年但随后将20 ppm上升到晚期280-285 ppm。相比之下,MIS 19 CO2趋势在当今相当于每天的时间,超过10,000年以上超过10,000年至245-250 ppm。该值与在自然全新世世界的早期人为假设中提出的240-245ppm水平一致(没有人类叠盖)。两个中间夹具之间的35ppm差异接近Ruddiman(2003)推断的40 ppm全茂异常异常。

GCM模拟MIS 19时相当于vavrus等人的MET 19次。(2018)表明,在加拿大群岛和葡萄干岛(大致为格陵兰大小的区域)以及其他北极地区,低二氧化碳价值将造成年度圆形的雪覆盖(指示初期冰川),以及其他北极地区(参见Ganopolski等人。,2014)。

Ruddiman(2003)根据当时可获得的不完整森林砍伐历史的粗略汇编(表1)估计,工业化前的碳排放为300-320亿吨。[1亿吨为10亿吨]。这个估计有一段时间被拒绝了,因为它太高了5到10倍(Joos et al., 2004;Pongratz等人,2008;Stocker等人,2011。然而,Kaplan等人(2011)发现,这些估计有向下的偏向,因为他们假设的早期人均清除量比实际历史数据显示的大量数据要小得多。这些估计数也忽略了已被砍伐、未积极用于农业用途、但尚未重新造林的地区。卡普兰及其同事估计,在调整了这些因素后,工业化前的排放量为343千吨吨当量。

Erb等人。(2017年)平均7估计目前储存在地球潜在的天然植物中的碳金额没有人类活动(910 GTC),而与今天实际储存的460个GTC碳相比。它们归因于人类(大多数砍伐森林)的450 GTC对累积植被移除的差异。在工业时代发生〜140 GTC的间隙,估计310GTC留下了总工工程期间的总除去并排放到大气中。在类似的分析中,Lorenz和Lal(2018)估计了“高达”357 GTC的预工业碳排放。

其他学科的研究已经开始增加有关早期清除的直接事实证据。betway体育手机版欧洲数百个湖泊岩芯中的花粉分析(Fyfe et al., 2014;Roberts等人,2018)表明,森林植被在6000年前之后开始减少,并达到了工业时代开始前的接近现代的水平(图2)。李等人(2009)和霍斯纳等人(2016)对5万多个考古遗址的汇编显示,7000年前,在以前的森林地区,农耕定居点开始大幅增加。这些广泛的汇编支持上述关于早期大规模人为清除和碳排放的估计。


图2.欧洲早期森林清关的证据。(a)欧洲花粉数据库中核心的位置。B中用于花粉概要的核心以红色显示(FYFE等,2015)。(b)森林,开放,半开(混合森林和开放)植被的变化绘制为“伪杂志”的总和。

随着这一广泛的多学科证据的出现,一些科学家继续拒绝早期的人为假设。大部分的反对是基于地球化学指数(δ13CO2),测量的是冰芯中气泡中所含的二氧化碳。δ13CO2指数表明陆地12c -富碳碳源与海洋13c -中性碳源在时间上处于相对平衡状态。在过去的7000年里,大气中13C的少量减少被解释为这一时期富含12c的陆地碳输入的最小值(Broecker和Stocker, 2006;Elsig等人,2009)。2018年7月20日,Scienceonline.org的一篇文章中,杰夫·塞弗林豪斯估计,人类对观察到的二氧化碳上升的早期贡献“最多为1到2 ppm”,或仅为表1中最近估计的5-10%。

其他科学家(Stocker等,2018年; Ruddiman等,2016)指出,除非所有显着的碳源和水槽都受到良好限制,否则Δ13Co2指数不能用于隔离森林殖民碳的量。在过去7000年期间,yu(2011)表明〜300 gt(12c的富人)碳埋在北部泥炭中,表明这一限制在以前的研究中尚未满足。在过去7000年期间,Boreal Peats〜300 GTC〜300 GTC需要对300多种地球碳的抗衡发射,而上述讨论总结了造成预工业砍伐造成的证据可以填补这种赤字。然而,即使现在,碳交换(在过去7000年的河流泛毛霜区域和河洪泛区和Deltas中)也仍然知名。

努力下降辩论的科学家现在可以重视大量的多学科证据,以获得大量早期森林清关,依赖于对betway体育手机版Δ13Co2指数的依赖。

参考

Bereiter, B., S. Eggleston, J. Schmitt, C. Nehrbass-Ahles, T. F. Stocker, et al. (2015), EPICA Dome C CO2记录的修正,地球物理学。卷。那42, 542–549.

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Erb,K.-h.,T.Kastner,C.Plutzar,C.,A.L.S Bais,N.Carvalhai。,等。(2018),森林管理对全球植被生物量的意外巨大影响。自然553,73-76。

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FYFE,R. M.,J. Woodbridge和N. Roberts(2015年),从森林到耕地:花粉推断的土地覆盖欧洲的变化,使用伪化方法。全球变革生物学20,1197-1212。

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Hosner,D.,M.Wagner,P. E. Tarasov,X. Chen和C. Leipe(2016),新石器时代和青铜时代在中国考古遗址的时空分布模式:概述。全新世26,1576-1583。

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Kaplan J. O, K. M. Krumhardt, E. C. Ellis, W. F. Ruddiman, C. Lemmen等。Goldewijk(2011),全新世土地覆盖变化导致的碳排放。全新世21,775 -792。

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MacFarling Meure,C.,D. Etheridge,C.Tudinger,P. Steele,R.Langenfelds等。(2006年),法律圆顶CO2,CH4和N2O冰核记录延长至2000年的BP。地球症。卷。那33, L14810, doi:10.1029/2006GL026152.

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Pongratz,J.,C.Reick,T.Raddatz,以及M. A.Claussen(2008),重建全球农业领域和最后一千年的土地覆盖。全球地球化学循环22,GB3018M DOI:10.1029 / 2008GLO36394。

Roberts N, R. M. Fyfe, J. Woodbridge等人(2018),《欧洲森林:过去11000年基于花粉的合成》。自然科学报告。DOI: 10.1038 / s41598 - 017 - 18646 - 7
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自然全新世。自然科学报告81,DOI:10.1038 / S41598-018-28419-5。

汉森作证30年后

了下:——gavin @ 2018年6月21日

“温室效果在这里。”
——吉姆·汉森,1988年6月23日,参议院作证

使用GCM的第一个瞬态气候预测今年是30岁,他们已经非常好地站起来。

我们已经学习了技巧Hansen等人(1988)pdf以前的模拟(早在2008年),我们在模拟熟练时表示,与观察结果的差异有十年或两个人的更多数据。好吧,另一个十年过去了!

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参考

  1. J. Hansen,I. Fung,A. Lacis,D.Rind,S.Lebedeff,R.Ruedy,G. Russell和P. Stone,“Goddard Space研究所的预期全球气候变化了三维模型”那地球物理研究杂志,第93卷,第9341页,1988。http://dx.doi.org/10.1029/JD093iD08p09341

Alsup后果

来自的演示文稿气候科学教程上个月公布的所有信息(链接如下),迈尔斯·艾伦(原告的第一主持人)给出了他对该事件的看法。
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