Menneskelig indflydelse opdaget i skiftende årstider

For første gang, videnskabsmænd fra Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) og fem andre organisationer har vist, at menneskelig påvirkning signifikant påvirker størrelsen af ​​den sæsonbestemte temperaturcyklus i det laveste lag af atmosfæren.

For at demonstrere dette, de anvendte en såkaldt "fingeraftryks"-teknik. Fingeraftryk søger at adskille menneskelige og naturlige påvirkninger på klimaet. Den er afhængig af mønstre for klimaændringer - typisk mønstre, der er gennemsnittet over år eller årtier. Men i den nye forskning, der vises i 20. juli-udgaven af ​​tidsskriftet Videnskab , holdet undersøgte sæsonbestemt adfærd, og fandt ud af, at menneskeskabt opvarmning har påvirket sæsonens temperaturcyklus væsentligt.

Forskerne fokuserede på troposfæren, som strækker sig fra overfladen til omkring 16 kilometer i atmosfæren ved troperne og 13 kilometer ved polerne. De overvejede ændringer over tid i størrelsen af ​​årstidens cyklus af troposfærisk temperatur på forskellige steder på jordens overflade. Dette mønster giver information om temperaturkontraster mellem årets varmeste og koldeste måneder.

Væk fra havenes modererende virkninger, regioner på midten af ​​breddegrad på kontinenter på den nordlige halvkugle har en stor sæsonbestemt cyklus af atmosfærisk temperatur, med kolde vintre og varme somre. Satellittemperaturdata er i overensstemmelse med modeller, der projekterer, at dette sæsonbestemte "hjerteslag" bliver stærkere med menneskelige emissioner af kuldioxid.

Andre fællestræk for observationerne og modelsimuleringerne er små ændringer i den tropiske sæsonbestemte temperaturcyklus, og et fald i størrelsen af ​​sæsoncyklussen i den antarktiske region.

"Vores resultater tyder på, at tilskrivningsstudier med den skiftende sæsoncyklus giver kraftfulde og nye beviser for en betydelig menneskelig effekt på Jordens klima, " sagde LLNL klimaforsker og hovedforfatter Benjamin Santer.

Jordens klima påvirkes samtidigt af forskellige eksterne og interne faktorer. Eksempler på ydre påvirkninger er naturlige ændringer i solens energiproduktion og menneskeskabte stigninger i atmosfæriske koncentrationer af drivhusgasser. Interne påvirkninger omfatter en bred vifte af naturlige cyklusser, såsom El Niño/Southern Oscillation og Interdecadal Pacific Oscillation. Variationer i disse og mange andre interne og eksterne faktorer har drevet ændringer i det historiske klima.

Siden starten af ​​forskning i klimafingeraftryk i slutningen af ​​1970'erne, videnskabsmænd har brugt mønstergenkendelsesmetoder til at opdage usædvanligt store ændringer i klimaet og tilskrive disse ændringer til forskellige ydre påvirkninger. Indledende undersøgelser koncentrerede sig om overflade- og atmosfærisk temperatur. Senere fingeraftryksforskning overvejede ændringer i en lang række variabler, inklusive havvarmeindhold, det hydrologiske kredsløb, atmosfærisk cirkulation, havisens udbredelse og adfærden ved ekstreme begivenheder.

I den nye forskning, holdet undersøgte modelsimuleringer drevet af historiske ændringer i menneskelige faktorer. Et fremtrædende træk ved disse simuleringer er, at på mellembreddegrader, størrelsen af ​​sæsonens temperaturcyklus stiger markant. Denne stigning skyldes større opvarmning i hver halvkugles sommersæson. På tur, større sommeropvarmning på midten af ​​breddegrader synes delvist at skyldes sommerudtørring af landoverfladen.

På grund af forskelle i varmekapaciteten på land og hav, og fordi der er væsentligt mere land på den nordlige halvkugle, stigninger på midten af ​​breddegraden i sæsonens temperaturcyklus er større på den nordlige end på den sydlige halvkugle. Lignende mønstre i stor skala af sæsonbestemte cyklusændringer forekommer i satellittroposfæriske temperaturdata. "Mønstermatchet" mellem den menneskelige indflydelses fingeraftryk og satellitmønstrene for sæsonbestemte cyklusændringer var meget signifikant. Det var usandsynligt, at kampen skyldtes naturlige interne klimavariationer.

De satellittroposfæriske temperaturdata, der bruges i Videnskab papir viser global gennemsnitlig årlig opvarmning på omkring 1,25 grader Farenheit fra 1979 til 2016. Årsagerne til dette årlige gennemsnitlige opvarmningssignal har været genstand for mange tidligere undersøgelser. Men indtil den nye forskning blev udført, ingen formel fingeraftryksundersøgelse var blevet udført med den skiftende sæsoncyklus af troposfærisk temperatur.