11月20日发表于《自然》的一项国际研究显示,二十世纪初(1900-1930年)的海洋温度比之前以为的要低。在这段时期内,由于某些测量方法的原因,海洋显得过于寒冷。这使得这一时期的全球海洋表面温度测量结果与陆地气温和古气候数据不一致,陆地和海洋之间的差异比气候模型显示的要大。
(共同作者、伯克利地球首席科学家Robert Rohde社交媒体。)
这一发现对于理解过去的气候变异性和未来气候变化具有深远意义。不过,该研究来自德国莱比锡大学、瑞士苏黎世联邦理工学院和美国伯克利地球等机构的作者团队强调,这些新发现并不影响对相对于1850-1900年的全球变暖的量化以及人类对这种变暖的促成作用:在寒冷期开始前的十九世纪(1850-1900年)的陆地和海洋温度提供了直到今天的温度变化物理上非常一致的图景。不过,对这一寒冷期进行修正可以增加对观测到的变暖量的置信度,改变对于历史气候变异性的认识,并改进未来气候模型的质量。
(与该研究配套发表于《自然》的评论论文作者之一、英国东安格利亚大学气候科学家Timothy Osborn社交媒体。)
了解全球温度趋势对气候研究至关重要。该团队根据历史气候数据,包括历史上的陆地和海洋测量数据以及古气候分析,像拼图一样重建了全球平均温度。在对陆地和海洋进行比较时,他们注意到了一个系统性偏差:在二十世纪初,海洋温度比之前几十年要低,而陆地上的气温则保持相对恒定。这一结果与物理理论和气候模型不一致。
该研究利用多种不同的证据表明,根据这一时期的海洋表面数据重建的全球平均温度过低:平均比陆基重建低了约0.26摄氏度。这种差异比自然气候变异性下可能出现的差异更大。“我们的最新发现并没有改变1850年以来的长期变暖趋势。但是,我们现在可以更好地了解历史气候变化和气候变异性,”首席作者、莱比锡大学气候科学家Sebastian Sippel解释说。比如,二十世纪初1900年到1950年变暖期的原因从没被完全弄清。如果海洋温度得到修正,二十世纪初的变暖趋势就会减弱。
“气候模型与二十世纪初观测到的温度趋势之间的差异主要是由于对观测结果的理解不完整,而不是由于气候模型不完整或自然气候变异性,”共同作者、苏黎世联邦理工学院气候物理学家Reto Knutti指出。“有一些行之有效的方法可以解释测量方法变化对海洋表面温度测量的影响。这项新研究表明,在二十世纪初,这些方法并不能很好地解释观测方式的快速变化的差异。我们的新认识证实了气候模型,更清楚地显示了自工业化前时代以来人类的影响。”
在证据平衡的基础上,该研究认为,二十世纪初的海洋冷异常主要源于未经校正的海洋表面温度偏差,这可能是由于各国船队的源数据各不相同,以及测量实践中未考虑到的转变造成的。因而,持续开展对历史气候数据和元数据的抢救,以及开发不同的海洋表面温度偏差校正方法,对于更好地了解这一关键时期,包括其区域和季节性特征至关重要。该团队推荐了各种数据处理和分析方法。“我们的方法论方法强调了需要不断抢救和数字化历史气候数据,并将其与独立数据进行比较,”Sippel指出。“与此同时,关于对早期气候数据系统调整的截然不同的假设应该得到检验,因为观测数据作为气候理解和建模的基础至关重要。”
(文/牛静美)
【参考来源:】
Sippel et al.《二十世纪初海洋表面温度观测中的冷偏差》《自然》2024(开放获取)
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08230-1
https://www.researchgate.net/publication/385981392_Early-twentieth-century_cold_bias_in_ocean_surface_temperature_observations
Timothy Osborn和John Kennedy《修订后的历史记录使人们对全球变暖有了更清晰的认识》《自然》2024
https://doi.org/10.1038/d41586-024-03551-7
https://www.uni-leipzig.de/en/newsdetail/artikel/less-cold-ocean-cold-period-in-the-early-20th-century-less-pronounced-than-previously-thought-2024-11-21
https://usys.ethz.ch/en/news-events/news/archive/2024/11/weniger-kalt.html