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北京的地标,包括中国尊,在日落时形成了一道天际线
北京的标志性建筑,包括中国尊,在日落时形成一道天际线。 图片来源:想象中国有限公司/阿拉米股票图片。
气候状况
2020年7月30日15:00

气候状况:2020年将是有记录以来第一或第二热年

泽克·豪斯的父亲

泽克·豪斯的父亲

30.07.2020 | 3:00pm
气候状况 气候状况:2020年将是有记录以来第一或第二热年

根据今年上半年的数据,Carbon Brief估计,2020年很可能是有记录以来最热的一年或第二热的一年,亚慱官网具体取决于气候使用的方法计算全球温度。

2020年上半年,全球地表温度异常温暖,与2016年创纪录的气温持平。这一点尤其引人注目,因为厄尔尼诺conditions have been largely “neutral” in 2020 to-date, unlike 2016 which wasconsiderably boosted热带太平洋一次极强的厄尔尼诺现象。

此外,在Carbon Brief分析的大多数地表温度数据集中,2020年6月是自1850年开始记录以来最热或第二热的6月。亚慱官网

在2020年的前六个月,出现了一些极端高温事件;澳大利亚西伯利亚在今年头六个月的大部分时间里都经历了惊人的高温,西伯利亚北部的气温比工业化前时期高7摄氏度左右。这种程度的酷热几乎不可能科学家最近得出结论,在没有人为因素导致全球变暖的情况下。

在7月份的大部分时间里,北极海冰也处于历史最低水平。虽然现在确定夏季最低冰层将在哪里结束还为时尚早,但2020年可能会出现有记录以来最低的北极海冰范围之一。

前六个月创纪录的高温

2020年的前六个月非常温暖,要么与2016年持平,要么略落后于2016年,这是目前创纪录的最温暖的一年。Carbon Brief分析了六个不同研究小组的记录,这些研究小组报告了全球地表温度记录:亚慱官网美国宇航局;NOAA;大都会办公室哈德利中心/UEA;Berkeley Earth;考坦和路;和哥白尼/ECMWF.

下表显示了月份的排名,“1”表示该月份有记录以来最热的温度。历史上最热的月份或并列最热的月份以绿色突出显示。

美国宇航局GISTEMP 哈德利/UEA哈德克鲁特4 NOAA全球温度 Berkeley Earth 科坦威 哥白尼/ECMWF
2nd 第一 第一 2nd 2nd 第一
二月 2nd 2nd 2nd 2nd 2nd 2nd
Mar 2nd 2nd 2nd 4th 2nd 4th
四月 第一 2nd 2nd 第一 第一 2nd
May 第一 第一 第一 第一 第一
六月 第一* 4th 三rd 第一 2nd
不同数据集的2020年气温月排名。请注意,哈德利、伯克利和考坦的历史可以追溯到1850年,美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局的历史可以追溯到1880年,哥白尼/ECMWF从1979年才开始使用。*2020年6月美国宇航局的数据与2019年的数据完全一致。

1月、4月、5月和6月的数据都创下了六个数据集中至少一个数据的记录。

下图显示了2020年迄今为止的气温(红线)与NASA GISTEMP数据集(使用其新的版本4). 它显示了一年中每个月的温度,从一月到全年平均温度。

NASA GISTEMP提供的2012年至2020年各月迄今的温度。根据1981-2010年基线绘制的异常。使用高阶图表按碳元素排列。亚慱官网
从2012年到2020年每个月的年迄今温度美国宇航局GISTEMP. 根据1981-2010年基线绘制的异常。碳纤维简图亚慱官网海图.

在美国宇航局的数据集中,2020年和2016年是有记录以来最热的一至六月份。然而,2016年下半年气温较低,而2020年在过去几个月一直相当温暖。过去的12个月是许多数据集中有记录以来最热的12个月。

下面的地图显示了2020年前6个月地球表面的温度分布。今年以来,西伯利亚地区一直异常温暖,许多地区比全球平均气温高7摄氏度。欧洲也经历了大约比平均气温高2摄氏度的异常温暖。其他异常温暖的地区包括东亚、北欧和南极洲的部分地区。

2020年前6个月(1月至6月)的平均地表温度Berkeley Earth.
2020年前6个月(1月至6月)的平均地表温度Berkeley Earth. 根据1981-2010年基线绘制的异常。碳纤维简图亚慱官网.

而人类排放的二氧化碳和其他温室气体负责所有地球的长期变暖,任何一年的温度都受到地球气候短期变化的强烈影响,这些变化通常与厄尔尼诺和拉尼娜现象.这个se arefluctuations in temperature在热带太平洋的海洋和大气之间,这有助于使个别年份变得温暖而有些年份变得凉爽。

这个2020年上半年不过,厄尔尼诺现象呈中性,可能对气温影响不大有证据在过去的两个月里,温和的拉尼娜现象正在发展。预测模型表明,拉尼娜现象将持续到下半年,尽管大多数模型预测到2020年底,拉尼娜现象将相对温和。

下图显示了一系列不同的厄尔尼诺forecast models由不同的科学团体制作。显示的数值是热带太平洋的海面温度变化厄尔尼诺3.4区域–为期三个月。这个动力学模型平均值以红色显示,而统计模型的平均值以绿色显示。

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)在nino3.4区域的三个月预报模型。
厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的三个月预报模式Niño3.4 region(三月、四月、五月——妈妈——等等),取自CPC/IRI ENSO预测.

厄尔尼诺现象造成的变暖和拉尼娜现象造成的降温往往在热带太平洋气候达到峰值后三个月左右对全球气温产生最大影响。这意味着,即使在一年的最后几个月出现强烈的拉尼娜现象,其主要影响将是2021年的气温,而不是2020年。

好机会2020年将是有记录以来最温暖的一年

With half the year’s data recorded and forecasts of El Nino development over the next six months now published, it is possible to estimate with reasonable accuracy where 2020 annual temperatures will likely end up.

亚慱官网CarbonBrief研究了所有六组的全球表面温度数据。然后,它利用迄今为止每个数据集的可用数据,以及对气候变化的预测,预测了2020年全年的气温厄尔尼诺指数for the remainder of 2020 (see methodological note at the end for details).

所示的结果the figure below. Annual temperatures between 1979 and 2019 are shown in black for each record, while the likely range (95% confidence interval) of the 2020 annual temperature based on the first six months of the year is shown by the red bar.

年全球平均地表温度和2020年估计值来自NASA GISTemp、NOAA GlobalTemp、Hadley/UEA HadCRUT4、Berkeley Earth和哥白尼/ECMWF。根据1981-2010年基线绘制的异常。详见下文方法注释。使用高阶图表按碳元素排列。亚慱官网
全球年平均地表温度和2020年估计值美国宇航局GISTEP,NOAA全球温度,哈德利/UEA哈德克鲁特4,Berkeley Earth哥白尼/ECMWF. 根据1981-2010年基线绘制的异常。详见下文方法注释。碳纤维简图亚慱官网海图.

对于所有的地表温度记录,2020年很可能是有记录以来最热或第二热的一年。Carbon Brief估计,美国宇航局(NASA)和哥白尼(Copernicus)这两个组织极有可能将2020年定为有记录以来最热的一年,而哈德利亚慱官网、伯克利地球和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的记录显示,在这一点上,2020年也同样可能是最热或第二热的一年。请注意,截至6月份,Cowtan和Way的数据尚未公布,2020年的估计数也未包含在这些数据中。

根据今年迄今为止的气温,2020年在最暖年份排行榜上排名的可能性如下表所示。

美国宇航局GISTEMP 哈德利/UEA哈德克鲁特4 NOAA全球温度 Berkeley Earth 科坦威 哥白尼/ECMWF
第一 87% 21% 43% 50% 79%
2nd 11% 37% 45% 39% 16%
三rd 2% 27% 8% 11% 4%
4th 0% 14% 3% 0% 0%
每个数据集2020年温度等级的估计概率,最可能的结果以粗体显示。请注意,这些概率不包括每个记录的测量不确定度,只包括最佳估计。有关详细信息,请参见末尾的方法说明。

2020年不可能成为最暖年或第二暖年。这在很大程度上取决于拉尼娜现象在未来三个月的发展。

极端高温事件

这个2020年上半年saw extreme heat events in many parts of the world, with a record setting澳大利亚的热浪在2019年底和2020年初,以及西伯利亚持续的高温。下图以暗红色显示了世界上一些地区,这些地区的前六个月创下了自1850年以来最暖的前六个月纪录。这包括中亚北部、中国部分地区、墨西哥和南美洲。

在2020年的前六个月,世界上有创纪录的温暖温度(或创纪录的寒冷,如果有的话)的地区。
在2020年的前六个月,世界上有创纪录的温暖温度(或创纪录的寒冷,如果有的话)的地区。Figure fromBerkeley Earth.

西伯利亚在今年头六个月的大部分时间里都经历了惊人的高温——西伯利亚北部比工业化前时期高出7摄氏度左右。这种程度的酷热几乎不可能在没有长期变暖的情况下,该地区已经经历了一段时间。

这个figure below shows temperatures for the first six months of the year for the Siberia region from 1850 through present. The value for 2020 represents a remarkable departure from anything previously seen for the region. It reflects a combination of a long-term, human-caused warming trend – Siberia is one of the fastest warming regions on Earth – and an extremely rare heat event likely due to natural variability.

Siberia temperatures from 1850 through present, along with uncertainties (grey vertical lines).
西伯利亚从1850年到现在的温度,以及不确定性(灰色垂直线)。数字来源Berkeley Earth.

气候变暖与气候模型预测相符

气候模型根据对未来排放量、温室气体浓度和其他因素的不同假设,提供基于物理的未来变暖估计climate-influencing factors.

下图显示了本报告中的各个预测模型的范围政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告–统称为CMIP5型号–1970年至2020年间,采用灰色阴影,所有模型的平均投影以黑色显示。个别观测温度记录用彩色线表示。

在这些模型中,对2005年以前的气温的估计是利用已知的过去气候影响的“事后预测”,而对2005年以后的气温预测则是基于对情况可能如何变化的估计的“预测”。

1970年至2020年间CMIP5模型和观测的12个月全球平均地表温度。2005年以后的车型使用RCP4.5强制力。它们包括海洋表面的温度和陆地表面的空气温度,以与观测结果相匹配。根据1981-2010年基线绘制的异常。使用高阶图表按碳元素排列。亚慱官网
12个月全球平均地表温度CMIP5型号以及1970年至2020年间的观测结果。2005年以后的车型使用RCP4.5强制力。它们包括海洋表面温度和陆地表面空气温度to match what is measured by observations. 根据1981-2010年基线绘制的异常。碳纤维简图亚慱官网海图.

While global temperatures were running a bit below the pace of warming projected by climate models between 2005 and 2014, the last few years have been pretty接近模型平均值. 这一点尤其适用于全球完整的温度记录例如美国宇航局(NASA)、伯克利地球公司(Berkeley Earth)和哥白尼/ECMWF再分析,其中包括对整个yabo亚博体育app下载北极的温度估计。最近几个月,气温略高于模型平均值。

北极海冰创历史新低

北极海冰在2020年初的大部分时间处于1979-2010年历史范围的低端,不过在过去几周,海冰面积迅速下降,在7月份创造了新的记录。

南极sea ice was close to the long-term average over the first seven months of 2020. Reliable sea ice coverage data is only available since polar-observing satellites were launched in the late 1970s.

下图显示了2020年北极和南极海冰的范围(红色和蓝色实线)、1979年至2010年的历史范围(阴影区域)和历史低点(黑色虚线)。与全球温度记录不同的是,海冰数据每天都会被收集和更新,使得海冰的范围可以一直观察到现在。

北极的和南极每日的sea ice extent from the US National Snow and Ice Data Center. The bold lines show daily 2020 values, the shaded area indicates the two standard deviation range in historical values between 1979 and 2010. The dotted black lines show the record lows for each pole. Chart by Carbon Brief using Highcharts.
北极的和南极每日的sea ice extent from the美国国家冰雪数据中心. 粗线表示2020年的每日值,阴影区域表示两个标准差范围1979年至2010年间的历史价值。黑色虚线显示了每个极点的历史低点。碳纤维简图亚慱官网海图.

夏季北极海冰最小值是一个标志性的数字,近年来还没有超过这个数字record low set in 2012. 虽然北极海冰目前正处于每年这个时候的历史低点,但目前尚不清楚这些情况是否会持续下去,而要知道2020年的最小值会降到哪里还为时过早。

下图显示了1978年至2020年期间每年北极海冰的平均覆盖范围,其中2020年至今用一条粗黑线突出显示。

从1979年到2020年7月中旬,美国国家冰雪数据中心提供的北极和南极每周海冰范围。
北极和南极每周海冰范围从美国国家冰雪数据中心from 1979 through mid-July 2020.

该图显示,自20世纪70年代末以来,北极海冰明显而稳定地减少,顶部颜色较深(早些年)而较浅(最近几年)则要低得多。一个典型的夏季,北极的海冰数量几乎是上世纪七八十年代的一半。

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方法论注释

A统计多元回归model was used to estimate the range of likely 2020 annual temperatures for each group that provides a temperature record. This model used the average temperature over first six months of the year, the latest monthly temperature value (June 2020), the averageENSO 3.4 region valueduring the first six months of the year and the average predicted ENSO 3.4 value during the last six months of the year to estimate the annual temperatures. The model was trained on the relationship between these variables and annual temperatures over the period from 1950 through 2019 (or 1979 through 2019 for the哥白尼/ECMWF再分析数据集yabo亚博体育app下载). 然后,该模型使用这种拟合来预测各组最有可能的2020年年值,以及95%的置信区间。2020年最后6个月的ENSO 3.4区域预测值取自NMME模型均值预测.

利用回归模型的输出,假设正态分布一系列的结果。这使我们能够估计2020年可能的年值中有多少百分比高于或低于前几年的温度。

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