2023 年 9 月全球气温异常
具有突破意义的是，2024 年记录了有记录以来最热的 6 月至 8 月，延续了自 2023 年 6 月以来全球气温创纪录的惊人势头。
气候学家认为，这种意外的气温飙升既让人震惊又让人困惑，这促使人们对其促成因素展开了深入调查。
近期气温趋势2024 年 6月至 8 月，全球气温创下历史新高，超过了 2023 年同期。根据美国宇航局戈达德太空研究所(GISS) 的数据，这种极端高温并不局限于夏季；从 2023 年 6 月开始一直持续到 2024 年 8 月，全球气温连续 15 个月创下新高。
虽然这股持续的热浪与人类活动（尤其是温室气体排放）导致的更广泛的变暖趋势相符，但其强度令气候科学家震惊。GISS 主任加文·施密特 (Gavin Schmidt) 在《自然》杂志发表的一篇评论文章中将 2023 年末的意外气温飙升描述为“令人震惊”和“令人困惑” 。
本页的图表显示了 2023 年和 2024 年的全球气温与基于 NASA 气温记录的预期有多大差异。大约一年后，施密特和其他气候学家仍在试图了解原因。
“2023 年的变暖速度比其他任何一年都要快，2024 年也是如此，”施密特说：“我希望知道原因，但我不知道。我们仍在评估发生了什么，以及我们是否看到了气候系统运行方式的转变。”
预测气候变化地球一年内的空气和海洋温度通常反映长期趋势（例如与气候变化相关的趋势）和短期影响（例如火山活动、太阳活动和海洋状况）的综合影响。
2022 年末，施密特使用统计模型预测了来年的全球气温，就像他自 2016 年以来每年所做的那样。拉尼娜现象（导致热带太平洋海面温度下降）在 2023 年上半年出现，应该会降低全球气温。施密特计算出，2023 年全球平均气温将比基线高出约 1.22 摄氏度，成为最热的三到四年之一，但不会创下纪录。英国气象局、伯克利地球和Carbon Brief的科学家使用各种方法做出了类似的评估。
2023 年 1 月至 2024 年 8 月预计全球气温异常
该图表显示了施密特对 2023 年 1 月至 2024 年 8 月每月气温与 NASA 1951-1980 年基线（也称为异常）的差异的预期。预期（在图表中以虚线表示）基于一个方程，该方程根据最近 20 年的变暖速度（每十年约 0.25°C）和NOAA对热带太平洋海面温度的测量来计算全球平均气温，考虑到这些气温对全球平均值的影响有三个月的延迟。阴影区域显示变化范围（正负两个标准差）。
加州大学伯克利分校气候科学家 Zeke Hausfather 表示：“更复杂的全球气候模型有助于预测长期变暖，但像这样的统计模型可以帮助我们预测年际变化，而年际变化通常受厄尔尼诺和拉尼娜现象的影响。” Hausfather帮助制作了伯克利地球全球温度记录，并根据这些数据生成全球温度变化的年度预测。
超越预期施密特的统计模型（自 2016 年以来每年都成功预测全球平均气温）低估了 2023 年的异常高温，豪斯法瑟和其他气候学家使用的方法也是如此。施密特预计全球气温异常将在 2024 年 2 月或 3 月达到峰值，这是对厄尔尼诺现象进一步变暖的滞后反应。相反，异常高温早在厄尔尼诺现象达到峰值之前就出现了。而且高温来得出乎意料——首先是在北大西洋，然后几乎无处不在。
“9 月份，气温上升了 0.5 摄氏度，这绝对令人震惊，”施密特说：“GISS 的记录中从未出现过这种情况。”
NASA 全球气温异常，2023 年 1 月至 2024 年 8 月
上图显示了 2023 年 1 月至 2024 年 8 月计算出的全球气温与 NASA 基线（1951-1980 年）的差异。红色虚线表示了 2016 年和 2020 年创下的每个月的先前温度异常记录。从 2023 年 6 月开始，每个月的气温都比之前的记录高出 0.3 到 0.5°C。尽管 2024 年的气温异常更接近过去的异常，但它们一直到 2024 年 8 月都在打破记录。2024 年 9 月的全球平均气温比 NASA 的基线高出 1.26°C——低于 2023 年 9 月，但仍比 2023 年之前的任何 9 月高出 0.3°C。
为了计算地球的全球平均气温变化，NASA 科学家分析了陆地上数万个气象站以及船上数千台仪器和海面浮标的数据。GISS 团队采用的方法分析了这些信息，这些方法考虑了全球温度站之间的不同间距以及可能影响计算结果的城市加热效应。
探索不可预见的因素自 2024 年 5 月以来，施密特一直在收集有关导致意外变暖的可能因素的研究，包括温室气体排放的变化、来自太阳的辐射、空气中的颗粒物（称为气溶胶）和云量，以及 2022 年洪加汤加-洪加哈帕伊火山喷发的影响。然而，施密特和其他科学家认为，这些因素都不能令人信服地解释 2023 年的异常高温。
大气中的温室气体水平持续上升，但施密特估计，自 2022 年以来的额外负荷仅导致约 0.02°C 的额外升温。太阳活动在 2023 年接近峰值，但其大约 11 年的周期是可以测量的，也不足以解释温度飙升。
大型火山喷发，例如 1982 年的埃尔奇琼火山喷发和 1991 年的皮纳图博火山喷发，都曾通过将气溶胶喷入平流层而导致全球短暂降温。2024年发表的研究表明，汤加火山喷发在 2022 年和 2023 年产生了净降温效应。“如果真是这样，那么系统中还有更多的变暖现象需要解释，”施密特说。
另一个可能的因素是空气污染减少。美国宇航局戈达德太空飞行中心大气研究科学家袁天乐领导的研究小组发现，自 2020 年以来，航运产生的气溶胶污染显著下降。这一下降与国际上对航运燃料含硫量的新规定相吻合，也与冠状病毒大流行导致的航运量偶尔下降相吻合。
硫气溶胶排放会促进明亮云层的形成，这些云层会将入射的阳光反射回太空，产生净冷却效应。减少这种污染会产生相反的效果：云层形成的可能性降低，从而导致气候变暖。尽管包括袁志军在内的科学家普遍认为，硫排放量的下降可能导致2023 年出现净变暖，但科学界仍在争论这种影响的确切规模。
“所有这些因素或许可以解释十分之一度的升温，”施密特说。“即使考虑到所有合理的解释，2023 年预期和观测到的年平均气温之间的差异仍接近 0.2°C——大致相当于之前和当前年度记录之间的差距。”
面对新现实施密特和豪斯法瑟都表示担心，这些意外的温度变化可能预示着气候系统功能的变化。施密特说，这也可能是气候变化和系统变化的某种结合。“这不一定是非此即彼的。”
气候系统中最大的不确定因素之一是气溶胶如何影响云的形成，进而影响反射回太空的辐射量。然而，对于试图拼凑 2023 年发生的事情的科学家来说，一个挑战是缺乏最新的全球气溶胶排放数据。施密特说：“对气溶胶排放的可靠评估依赖于主要由志愿者推动的努力网络，可能需要一年或更长时间才能获得 2023 年的全部数据。”
美国宇航局于 2024 年 2 月发射的 PACE （浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统）卫星可能有助于阐明这些不确定性。该卫星将帮助科学家对大气中各种气溶胶颗粒的成分进行全球评估。PACE 数据还可以帮助科学家了解云的特性以及气溶胶如何影响云的形成，这对于创建准确的气候模型至关重要。
施密特和豪斯法瑟请科学家在 2024 年 12 月 9 日至 13 日于华盛顿特区举行的美国地球物理联盟秋季会议上讨论与 2023 年高温贡献者相关的研究。
美国宇航局地球观测站地图和图表由 Michala Garrison 制作，基于美国宇航局戈达德太空研究所的数据。气候螺旋可视化由美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室的 Mark SubbaRao 制作。
来源：艾米丽·卡西迪，美国宇航局地球观测站
免责声明：康加号致力于健康常识分享，内容根据公开资料编辑，版权归原作者；如有侵权请在线留言删除。文章旨在介绍健康科学进展，不能作为治疗方案；如需精准健康指导，请至正规医院诊疗。
