Es gibt viele laufende Anzeichen dafür, dass der Planet aufheizt, auch "in Brand."

In der westlichen Region Nordamerikas hat die anhaltende Trockenheit zu hohen Temperaturen geführt Waldbrände, von Kanada und dem Nordwesten früher in diesem Sommer nach Kalifornien in jüngerer Zeit. Der Pazifik ist sehr aktiv mit Hurrikans, Taifunen und tropischen Zyklonen und mit mehreren schädlichen Treffern in Japan, China und Taiwan. Im Gegensatz dazu ist die atlantische Tropensturmsaison im Gegensatz dazu ruhig.

Weltweit haben die Oberflächentemperaturen Rekordwerte erreicht (siehe Abbildung unten). US-Temperaturen liegen in diesem Jahr deutlich über dem Normalwert 1.7 Fahrenheit über dem 20th-century Durchschnitt (bis Juli; der 10th höchste in den Akten). Allerdings waren die Niederschläge in weiten Teilen des Landes außerhalb des Westens deutlich überdurchschnittlich, wodurch die Temperaturen niedriger waren als sonst (aufgrund von mehr Wolken- und Verdunstungskühlung).

So was ist los? Eine verstärkte Erwärmung wird erwartet, da menschliche Aktivitäten zu einem Anstieg von Treibhausgasen führen, die hauptsächlich in der Wärme gespeichert sind, hauptsächlich Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Und tatsächlich ist die globale mittlere Oberflächentemperatur (GMST) ziemlich stetig gestiegen: jede Dekade nach den 1960s wärmer als der vorhergehendeUnd die Dekade der 2000s war das wärmste auf Rekord bei weitem; siehe Abbildung.

Gleichzeitig ist es offensichtlich, dass GMST von Jahr zu Jahr und Jahrzehnt zu Jahrzehnt schwankt. Dies wird erwartet und ist bekanntlich weitgehend auf interne natürliche Variabilität zurückzuführen. Während die Rate des Anstiegs der Oberflächentemperatur seit 1920 hauptsächlich aufwärts gerichtet war, ist die Rate der letzten Zeit nicht aus Schritt GesamtEs gibt zwei Unterbrechungsintervalle mit viel niedrigeren Temperaturanstiegsraten. Der erste war von 1943 zu 1975 und der zweite von 1999 zu 2013.

In einer Krepppapier Betitelt Hat es eine globale Erwärmung Hiatus ?, Ich finde, dass natürliche Variabilität durch Interaktionen zwischen den Ozeanen, Atmosphäre, Land und Eis den Aufwärtstrend der globalen Temperaturen leicht maskieren kann. Damit Klimaforscher Klimamodelle verbessern können, ist ein besseres Verständnis dieser Variationen und ihrer Auswirkungen auf die globalen Temperaturen unerlässlich.

Hiatus erneut besucht

Das wärmste Jahr in der 20th Jahrhundert war 1998. Seither gab es jedoch offensichtlich keinen Anstieg von GMST von 1998 durch 2013. Dies wurde bekannt als "HiatusWährend Werte 2005 und 2010 GMST.“Leicht den 1998 Wert überschritten, verlangsamte sich der Trend nach oben deutlich bis 2014, die nun das wärmste Jahr auf Aufzeichnung ist. Darüber hinaus gibt es hervorragende Perspektiven, die 2015 diesen Rekord brechen - die letzten 12 Monate bis Juni 2015 sind in der Tat die wärmsten Monate 12 aktenkundig (siehe Abbildung). Es sieht so aus, als wäre der Hiatus vorbei!

Saisonale globale mittlere Oberflächentemperaturen von NOAA, nach 1920, relativ zum Mittelwert des 20th Jahrhunderts. Die Jahreszeiten sind als Dezember-Februar usw. definiert. Ein 20-Term Gaussian Filter wird verwendet, um die dekadischen Variationen (schwere schwarze Kurve) zu zeigen. (Mitte) Die saisonalen mittleren Pacific Decadal Oscillation (PDO) Anomalien, in Einheiten der Standardabweichung. Die positiven (rosa) und negativen (hellblau) PDO-Regime sind in der gesamten Figur angegeben. (unten) Decadale mittlere Anomalien (Beginn 1921-1930) von GMST (grün) zusammen mit stückweisen Steigungen von GMST für die Phasen des PDO (gelb). Kevin Trenberth / Daten von NOAA, Autor zur Verfügung gestellt

El Niño und Pacific Decadal Oscillation (PDO)

Ein genauerer Blick auf die Ereignisse in diesen Hiatusperioden beleuchtet die Rolle der natürlichen Variabilität für den langfristigen Trend der globalen Erwärmung.

Das Jahr 1998 war das wärmste seit dem 20th Jahrhundert, weil es eine Erwärmung gab, die mit dem größten El Niño in der Aufzeichnung verbunden ist - der 1997-98-Ereignis. Vor diesem Ereignis Ozean Wärme, die über den Pazifik und in die Atmosphäre im tropischen Westpazifik Ausbreitung aufgebaut hatte, Stürme und Erwärmen der Oberfläche vor allem durch Freisetzung latenter Wärme belebend, während das Meer von Verdunstungskühlung gekühlt.

Nun ist in 2015 ein weiteres starkes El Niño im Gange; Es begann in 2014 und hat sich weiterentwickelt, und nicht zuletzt ist es verantwortlich für die jüngste Wärme und das Wettermuster auf der ganzen Welt: die verstärkte tropische Sturmaktivität im Pazifik auf Kosten des Atlantiks, der feuchtere Bedingungen über den zentralen Vereinigten Staaten und kühlen Schneeverhältnissen in Neuseeland.

Es gibt auch eine starke jahrzehntelange Variabilität im Pazifik, die zum Teil als Pacific Decadal Oscillation (PDO) oder Interdekadischen Pacific Oscillation (IPO) - Ersteres konzentriert sich auf die Nordhemisphäre, aber die beiden sind eng miteinander verwandt. Die positive Phase des PDO-Musters, das die Meerestemperaturen beeinflusst, ähnelt der von El Niño.

Die PDO ist in diesen Zeitpausen ein wichtiger Akteur, wie dies von Beobachtungen und für. In den pazifischen und pazifischen Randstaaten gibt es große Veränderungen bei den Passatwinden, dem Meeresspiegeldruck, dem Meeresspiegel, den Niederschlags- und Sturmpositionen, aber auch in den südlichen Ozeanen und über die Arktis in den Atlantik hinein.

Es gibt gute, aber unvollständige Beweise dafür, dass diese Veränderungen der Winde die Meeresströmungen, die Ozeankonvektion und das Umkippen verändern, was zu Veränderungen in der Wärmemenge führt in größeren Tiefen im Ozean gefangen während der negativen Phase der PDO. Die Effekte sind am größten in Winter in jeder Hemisphäre. Das Ergebnis ist, dass während der positiven Phase des PDO die GMST erhöht, während während der negativen Phase es stagniert.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erde Gesamtenergieungleichgewicht Das heißt, die wachsende Menge an einfallender Energie der Sonne, die durch Treibhausgase eingefangen wird - ist mit der PDO weitgehend unverändert. Während der positiven Phase wird jedoch mehr Wärme in den oberen 300-Metern des Ozeans abgelagert, wo sie die GMST beeinflussen kann. In der negativen Phase wird mehr Wärme unter 300-Meter abgelassen, was zur allgemeinen Erwärmung der Ozeane beiträgt, aber wahrscheinlich irreversibel gemischt und an die Oberfläche verloren geht.

Modulieren von menschlichen induzierten Änderungen

Die interne Klimavariabilität kann auch durch äußere Einflüsse, einschließlich der verschiedenen menschlichen Einflüsse, moduliert werden.

Eine erhöhte Erwärmung durch die Zunahme von Treibhausgasen kann durch sichtbare Verschmutzung (in Form von Partikeln, die als Treibhausgase bezeichnet werden) ausgeglichen werden atmosphärische Aerosole), die meist auch ein Produkt der Verbrennung fossiler Brennstoffe sind. Tatsächlich gab es von 1945 bis 1970 eine Zunahme der Umweltverschmutzung in der Atmosphäre infolge der Industrialisierung nach dem Zweiten Weltkrieg in Europa und Nordamerika, insbesondere über dem Atlantik, und einige vulkanische Aktivitäten, die Aerosole in der Stratosphäre erhöhten. Die Vorschriften in Industrieländern wie der Clean Air Act von 1970 haben diese Ära jedoch beendet.

Klimamodell-Simulationen und Projektionen von GMST deuten darauf hin, dass das Signal des vom Menschen verursachten Klimawandels aus der EU hervorging Lärm der natürlichen Klimavariabilität in etwa den 1970s. Die erwarteten Änderungsraten entsprachen sehr stark der Rate, die von 1975 zu 1999 beobachtet wurde, aber nicht die langsamere Rate von 1999. (Dies ist ein weiterer Grund zu sagen, dass es eine Unterbrechung von 2000 zu 2013 gegeben hat.)

Der vom Menschen verursachte Klimawandel ist unerbittlich und weitgehend vorhersehbar, auch wenn er zu jeder Zeit und insbesondere vor Ort durch natürliche Schwankungen verdeckt werden kann, sei es auf interannuellen (El Niño) oder auf dekadischen Zeitskalen. Aber der Haupttreiber der Verlangsamung in GMST ist die PDO. Es gibt Spekulationen, ob sich die dekadische Variabilität umgekehrt hat oder nicht - in eine positive Phase (siehe Abbildung). Mit diesem Wechsel und dem letzten El Niño-Event macht der GMST einen weiteren Schritt auf ein höheres Level.

Die Rolle der natürlichen Variabilität zeichnet ein anderes Bild als eines der stetig steigenden globalen Durchschnittstemperaturen. Tatsächlich führt die Kombination von dekadischer Variabilität und einem Erwärmungstrend durch zunehmende Treibhausgase dazu, dass die GMST-Aufzeichnung eher einer aufgehenden Treppe gleicht als einer monotonen Steigung.

Über den Autor

Kevin Trenberth ist Distinguished Senior Scientist am Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung. Er war stark am Zwischenstaatlichen Gremium für Klimawandel (und erhielt 2007 den Friedensnobelpreis) und am Weltklimaforschungsprogramm (WCRP) beteiligt. Kürzlich leitete er das Programm Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) im Rahmen von WCRP. Er hat über 240 referierte Zeitschriftenartikel und über 520 Veröffentlichungen und ist einer der am häufigsten zitierten Wissenschaftler in der Geophysik.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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