Havoverfladetemperaturforskning giver klare beviser for menneskeskabte klimaændringer

Ny oceanisk forskning giver klare beviser for et menneskeligt "fingeraftryk" på klimaændringer og viser, at specifikke signaler fra menneskelige aktiviteter har ændret den sæsonbestemte cyklus-amplitude af havoverfladetemperaturer (SST).

"Dette er et banebrydende bevis på, at der er et menneskeskabt klimaændringssignal i havtemperaturer forbundet med CO₂ stiger," ifølge medforfatter Benjamin Santer, en adjungeret videnskabsmand og en fremtrædende forsker i Physical Oceanography Department ved Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI).

"Vi viser, at et menneskeskabt signal i den sæsonbestemte cyklus af havoverfladetemperatur (SST) er opstået fra støjen fra naturlig variabilitet. Geografiske mønstre af ændringer i SST sæsonbestemt cyklus amplitude (SSTAC) afslører to karakteristiske træk:en stigning ved Northern Halvkuglens mellembredder relateret til dybdeændringer i blandede lag og et robust dipolmønster mellem 40˚S og 55˚S, som hovedsageligt er drevet af overfladevindændringer," ifølge tidsskriftet offentliggjort i Nature Climate Change .

"Beviset, vi fandt, er meget klart. Vores forskning er baseret på fire forskellige observationsdatasæt af havoverfladetemperaturen. Vi analyserede data fra forskellige overvågningssystemer, herunder satellitregistreringer og havmålinger, som WHOI har indsamlet fra skibe og flyde siden 1950 ."

"Alle disse data gav den samme historie og den samme konklusion:at det menneskeskabte signal i SSTAC er meget stærkt og har et meget karakteristisk mønster," rapporterede co-lead forfatter Dr. Jia-Rui Shi, Postdoc med WHOI.

Det modelforudsagte mønster af SSTAC-ændringer kan identificeres med høj statistisk sikkerhed i fire forskellige observerede SST-produkter og i 51 individuelle modelrealiseringer af historisk klimaudvikling. Simuleringer med historiske ændringer i individuel forcering afslører, at drivhusgasstigninger er den primære drivkraft for ændringer i SSTAC, med mindre, men tydelige bidrag fra menneskeskabt aerosol- og ozonpåvirkning.

Forskningen var motiveret af tidligere arbejde af Santer, som har arbejdet med klimafingeraftryk i mere end 30 år. Tidligere undersøgelser brugte satellitregistreringer til at identificere menneskelige fingeraftryk i den skiftende sæsonbetonede cyklus af mellem-til-øvre troposfærisk temperatur. Dette er imidlertid den første fingeraftryksundersøgelse, der afslører detaljerede mønstre for klimaændringer i sæsonbestemte havoverfladetemperaturer.

"Sæsoncyklussens amplitude af havoverfladetemperaturen ændrer sig og bliver stærkere. Et af vores største fund er, at opvarmningen er større om sommeren end om vinteren. På både den nordlige og sydlige halvkugle er havets dybder med blandede lag bliver tyndere, hvilket kan forstærke sommertemperaturerne markant," sagde Shi.

"Opvarmningen på den nordlige halvkugle er mere ekstrem, forbundet med mindre havbassinstørrelser. På den sydlige halvkugle opdagede vi, at havoverfladetemperaturændringer i høj grad er drevet af vindskiftemønstre forårsaget af atmosfærisk opvarmning."

"Denne forskning afviser påstande om, at de seneste temperaturændringer er naturlige, hvad enten de er på grund af solen eller på grund af interne cyklusser i klimasystemet. En naturlig forklaring er praktisk talt umulig i forhold til det, vi ser på her:ændringer i årstidens temperaturer i klimasystemet. hav," sagde Santer. "Denne forskning udelukker yderligere påstanden om, at vi ikke behøver at behandle klimaændringer seriøst, fordi det er naturligt."

"Dette robuste menneskelige fingeraftryk i den sæsonbestemte cyklus af havoverfladetemperatur forventes at have vidtrækkende indvirkninger på marine økosystemer. Dette kan dramatisk påvirke fiskeriet og fordelingen af ​​næringsstoffer," sagde Shi. "At få indsigt i den menneskeskabte indflydelse på sæsonbetinget er af videnskabelig, økonomisk og samfundsmæssig betydning."

I 2023 var varmeindholdet i det øvre hav det højeste nogensinde, hvilket førte til stor bekymring i det videnskabelige samfund. Havet absorberer omkring 90 % af Jordens overskudsvarme fra global opvarmning og spiller en afgørende rolle i reguleringen af ​​planetariske klimasystemer.

"Havtemperaturer er bogstaveligt talt ude af hitlisterne. Mange mennesker vil gerne vide, hvad der sker," sagde Santer. "En stor del af svaret er, at menneskelige aktiviteter gradvist har opvarmet verdenshavene. Det videnskabelige samfund har været fokuseret på ændringer i havets årlige gennemsnitstemperatur. Dette papir viser, at det også er kritisk vigtigt at udføre fingeraftryk med sæsonbestemte ændringer," sagde Santer.

Havet er et vigtigt kulstofdræn, der absorberer 25 % af den kuldioxid, som vi producerer ved afbrænding af fossile brændstoffer. Men havets evne til at absorbere CO₂ er temperaturafhængig. Når havet opvarmes, er det afgørende, at vi forstår, hvordan havenes evne til at absorbere CO₂ er påvirket.

"I takt med at havene absorberer kuldioxid, skaber det bredt rapporteret forsuring, som kan påvirke marine organismer negativt. Hvis vi begynder at ændre havets pH, risikerer vi at påvirke den strukturelle integritet af organismer i bunden af ​​fødekæden," sagde Shi.

"Vi står nu over for vigtige beslutninger, i USA og globalt, om, hvad vi skal gøre ved klimaændringer. Disse beslutninger er baseret på vores bedste videnskabelige forståelse af virkeligheden og alvoren af ​​menneskelige virkninger på gennemsnitsklimaet og på årstiderne," sagde Santer .

Flere oplysninger: Jia-Rui Shi et al., Den nye menneskelige indflydelse på den sæsonbestemte cyklus af havoverfladetemperatur, Nature Climate Change (2024). DOI:10.1038/s41558-024-01958-8

Leveret af Woods Hole Oceanographic Institution