NASA dan NOAA bersama melaporkan bahawa 2016 adalah tahun paling panas dalam rekod. Itu tidak menghairankan, sebagai enam bulan pertama tahun ini semuanya sangat hangat.

Namun, berita penting bagi apa yang dikatakan mengenai pemanasan global: Sebelum 2016, 10 tahun yang paling hangat rekod telah berlaku sejak 1998. Dan tahun lepas adalah tahun ketiga berturut-turut rekod suhu tahunan global yang baru telah ditetapkan.

Walaupun terdapat pemecahan rekod panas di seluruh dunia, keraguan terhadap pemanasan global yang dibuat oleh antropogenik atau manusia kekal. Bagi sesetengah orang, hakikat bahawa ahli meteorologi tidak boleh menganggarkan ramalan cuaca hari sebelumnya adalah bukti bahawa para saintis tidak dapat meramal tahun atau dekad-dekad iklim bumi dari sekarang.

Mengapa saintis seperti saya mempunyai keyakinan untuk meramal bulan-bulan panas rekod terlebih dahulu, dan bagaimana ramalan cuaca berbeza dari ramalan cuaca?

Ramalan cuaca berdasarkan gerakan atmosfera

Ramalan cuaca mengambil kira evolusi sistem cuaca, termasuk corak tekanan atmosfera. Tekanan atmosfera adalah daya yang dikenakan oleh berat molekul udara. Kawasan di mana tenggelam udara mempunyai tekanan tinggi, dan umumnya cuaca hangat dan adil. Sistem tekanan rendah, juga dikenali sebagai siklon, berlaku di mana udara naik dan biasanya menghasilkan cuaca yang sejuk dan basah.

Peta ini menunjukkan kedudukan untuk suhu purata tahunan 2016 mengikut negeri. Kedudukan merujuk kepada tempoh 122 tahun rekod 1895-2016. Pangkat 122 menunjukkan kehangatan rekod. 2016 adalah tahun kedua paling panas pada rekod untuk AS bersebelahan. NOAA

Ketepatan ramalan cuaca sehingga sekitar dua minggu keluar mempunyai bertambah baik beberapa tahun kebelakangan ini. Tetapi sistem atmosfera tidak tahan lama, dan ramalan di luar bingkai masa itu menjadi kurang tepat.

Contohnya, meramalkan pembentukan sistem tekanan rendah (cyclogeneis) dan pergerakan di seluruh pantai timur AS membentangkan cabaran. Penyimpangan dari trek ramalan hanya 50 batu timur atau barat boleh bermakna perbezaan antara badai salji, badai angin ribut atau kelaparan dekat.

Begitu juga, ramalan jumlah hujan yang akan jatuh pada hari musim panas yang panas boleh menjadi sangat tidak menentu. Ketika ramalan panggilan untuk "ribut petir terpencil," faktor yang mengawal pembentukan badai, seperti pemanasan siang hari, aliran kelembapan dan angin tingkat atas dijangka. Tetapi faktor-faktor ini banyak berubah pada hari tertentu, menjadikannya sukar untuk meramalkan jumlah hujan, khususnya di kawasan kecil. Jadi sukar untuk mengatakan jika hujan di perarakan anda atau bandar seterusnya - istilah "pop-up" petir adalah tepat.

Itu bukan untuk mengatakan bahawa amaran untuk ribut teruk tidak boleh dipercayai. Dalam kes ini, ramalan cuaca buruk sering dibuat untuk wilayah geografi yang lebih besar, dan hanya apabila keadaan wujud. Faktor-faktor yang menghasilkan jangkauan cuaca yang teruk adalah kawasan yang lebih besar berbanding dengan yang membawa kepada ribut terpencil. Penambahbaikan teknologi, termasuk radar yang lebih baik dan penggunaan superkomputer, juga membawa kepada ramalan cuaca yang lebih tepat.

Peranan haba laut

Berbeza dengan ramalan berdasarkan pergerakan sistem cuaca sementara, ramalan cuaca di sekitar suhu dan hujan, contohnya, menggunakan set data yang sangat berbeza.

Untuk meramalkan beberapa bulan hingga beberapa dekad ke masa depan, saintis menggunakan variasi lautan, faktor semula jadi lain (variasi solar, letusan gunung berapi), dan pengaruh keseluruhan dari peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (GHG) di atmosfera. Pembolehubah ini berevolusi dan mempengaruhi pengaruh mereka selama berbulan-bulan dan tahun, tidak seperti pola tekanan atmosfera yang dapat berubah dalam beberapa jam atau hari.

Satu faktor penting dengan kesan beberapa bulan hingga kira-kira setahun adalah El Nino, pemanasan berkala suhu laut merentasi Pasifik tropika. Corak pemanasan laut dan kesan-kesan yang berkaitan dengan atmosfera memberi pengaruh yang kuat di luar kawasan tropika yang dapat mempengaruhi ramalan cuaca.

Peta ini menunjukkan anomali suhu permukaan tanah dan permukaan laut, atau perubahan dari purata sejarah, untuk 2016 dalam darjah Celsius. Pusat Kebangsaan NOAA untuk Maklumat Alam Sekitar,

Data tentang suhu laut adalah kritikal kerana kebanyakan sinaran matahari yang menyentuh Bumi diserap oleh lautan dunia. Didorong oleh tenaga, lautan dan atmosfera mengedarkan haba di seluruh dunia.

Tahun-tahun selepas El Niño cenderung menjadi panas daripada mereka yang mempunyai keadaan normal (juga dipanggil neutral) atau La Niña. Kehadiran La Niña sering mengakibatkan pengurangan suhu global. Ini memberitahu kita bahawa jumlah relatif haba di perairan permukaan Pasifik tropika boleh digunakan untuk meramalkan suhu global beberapa bulan lebih awal, iaitu apa yang berlaku dalam meramalkan suhu rekod tahun lepas.

Pada bulan Disember 2015 UK Met Office meramalkan bahawa 2016 akan direkodkan hangat, antara 0.72 dan 0.96 darjah Celsius di atas purata jangka panjang (1961-1990). Pengumuman mereka hari ini bahawa 2016 ialah 0.77? melebihi purata adalah dalam julat yang diramalkan. Pada awal tahun 2016 Gavin Schmidt dari Institut Goddard untuk Pengajian Angkasa NASA meramalkan bahawa 2016 akan menjadi 1.3? melebihi suhu akhir abad ke-19 – sangat hampir dengan 1.2 yang dilaporkan hari ini? bangkit.

Bagaimana dengan 2017? Dalam kemas kini Januari 12, NOAA diramalkan peralihan dari lemah La Nina kepada keadaan neutral melalui separuh pertama 2017. Pengaruh La Niña pada awal tahun adalah pusat ramalan yang 2017 akan sedikit lebih sejuk daripada 2016, tetapi masih di antara salah satu tahun terpanas yang dirakam.

Anomali suhu purata purata global tahunan (iaitu, perbezaan suhu dari purata 1961-1990 dalam darjah Celcius) dari 1850-2015. Nilai 2016 adalah purata bagi bulan Januari hingga Oktober. Garis kelabu dan teduhan menunjukkan pelbagai ketidakpastian peratus 95. Nilai ramalan untuk 2017 dan pelbagai ketidakpastiannya ditunjukkan dalam warna hijau dan hitam. UK Met Office

Perlu ditambahkan bahawa kehangatan 2016 rekod bukan kerana El Niño sahaja. Malah, tahun El Niño menjadi lebih panas, seperti orang-orang yang mempunyai La Niña, disebabkan oleh trend pemanasan keseluruhan dari peningkatan konsentrasi GHG.

Pengaruh gabungan faktor manusia dan semula jadi dari masa ke masa

Di luar kesan laut, lain-lain faktor semulajadi diketahui mempengaruhi kadar pemanasan. Letusan gunung berapi besar, terutamanya di kawasan tropika, boleh mempunyai kesan penyejukan di seluruh dunia dengan menghalang sinaran matahari. Sebagai contoh, letusan Mt. Pinatubo dalam 1991 menghasilkan a penurunan purata suhu global kira-kira 1 darjah Fahrenheit (0.6?).

Penyejukan, bagaimanapun, biasanya berpanjangan dan berakhir apabila aerosol gunung berapi - zarah-zarah kecil yang menyekat cahaya matahari - hujan keluar.

Variasi dalam pengeluaran suria juga boleh mempengaruhi iklim. Walau bagaimanapun, trend pemanasan yang diperhatikan selama beberapa dekad, tidak boleh dikaitkan dengan perubahan matahari. Kesan variabiliti solar terhadap perubahan iklim adalah jelas, tetapi kesan GHG telah terbukti jauh lebih besar dalam jangka pendek.

Unjuran pemanasan pada skala masa yang lebih lama - berbilang dekad atau lebih lama - berdasarkan simulasi oleh model iklim dan pemahaman kita tentang bagaimana sensitif sistem iklim adalah untuk peningkatan masa depan dalam kepekatan GHG atmosfera.

Model-model yang telah ditunjukkan ialah pemanasan masa depan dijangka didominasi oleh tahap GHG yang semakin meningkat berbanding variasi dari variabiliti laut dalaman dan faktor-faktor semula jadi yang lain. Pemanasan akan dikuatkan dengan umpan balik yang melibatkan kitaran karbon, kelembapan atmosfera dan faktor lain. Sebagai contoh, wap air adalah GHG yang kuat, jadi peningkatan jumlah kelembapan atmosfera akan meningkatkan pemanasan. Juga, pelepasan dari Artik adalah kebimbangan khusus dan mengancam untuk menukar Arktik dari a tenggelam karbon ke sumber.

Enam belas tahun terpanas 17 telah berlaku pada abad ini. Ada satu konsensus ilmiah yang hebat bahawa tindakan manusia memanaskan planet ini.

Pada masa yang sama, kami terus memperbaiki cuaca dan ramalan cuaca, yang akan membawa kita ke pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku sistem iklim dalam tempoh masa yang berbeza dan merentas pelbagai skala spatial. Kajian ini akan meningkatkan ketepatan - dan keyakinan - dalam unjuran untuk masa depan.

Tentang Pengarang

Michael A. Rawlins, Profesor Madya Tambahan, University of Massachusetts Amherst

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

at InnerSelf Market dan Amazon