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气候研究和IPCC的历史从检测温室效应到现代的气候模型 |
1895年,瑞典化学家和物理学家Svante Arrhenius说:“大气中的二氧化碳增长或降低约40%的将导致人们对这个问题的考虑,这影响到冰河时期的发展或消融。” |
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100年后,现代研究证实,大气中二氧化碳的含量在冰河期(约180ppm)和间冰期(约280ppm)确实是约在40%不等。当然,今天我们知道,还有其它的驱动因素。 |
因此,也有人在这个时候,在1958年,在Mauna Loa Observatory在夏威夷天文台Charles David Keeling开始了一系列的测量, 这些工作现在可以作为人类活动最重要的资料:精确测量空气中的二氧化碳。Keeling曲线一直持续到今天。每年它都表明,二氧化碳的年度变化(其中有植物和种植季节增加释放的二氧化碳,冬季采暖期等其它因素)。其标准的统一性和准确性,显示了过去几年和几十年二氧化碳的平均水平不断提高。 |
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图表始于工业活动200年 |
另外,在20世纪50年代,第一次作出努力,来描述大气环流的数值方法,并进行模拟。取得了巨大的,到时候,现在由于在计算机能力令人难以置信的快速发展。 |
日本地球模拟器是在2002年是世界上最快的计算机。图为计算机大厅。 ©海洋研究开发机构/地球模拟器中心 |
气象观测的历史 即便我们拥有现代的技术...但对我们来说,仍然要利用天气观测的开拓者们所开创的东西(也许比以前更需要)。对气候变化认识的提高在1950年至1960年已取得进展,而世界各国注意到并开始一起着手解决这个问题,则需要了更长的时间。现在我们要问的问题是:在过去,气候较少受到人类活动的影响以前是什么情况?我们看到的不仅是二氧化碳的增加,而且是全球温度的升高吗? |
天气和气候科学简史
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IPCC的任务和结构 我们现在知道,地球表面在变暖。我们也知道,过去50至100年的二氧化碳水平已经超出它在人类文明发展历史上的稳定范围(巴比伦,埃及,罗马帝国)。我们还知道,我们必须作出反应。 |
这个任务分发给三个工作组: |
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过去地质时期的气候 我们现在知道,地球表面在变暖。我们也知道,过去50至100年的二氧化碳水平已经超出它在人类文明发展历史上的稳定范围(巴比伦,埃及,罗马帝国)。我们还知道,我们必须作出反应。 |
同时,我们也知道,我们的反应将是缓慢,我们已经处于气候变化深度阶段。这个问题是:地球将对此有何反应?因为我们要面对这个变化,我们必须要知道答案。
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海平面也比现在高数米。 (左边是一个约50万年前的世界地图。)如果我们回顾过去二百万年,这正是人类起源的时候,我们能看到一个冰河期和间冰期的交替阶段。
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同时地球和太阳的距离在每11万到22万年会有周期变化,地球的轨道本身以10万到40年的周期,从一个典型的椭圆轨道进入另一个圆形轨道。 这些天文学上的变化,可以解释我们观测到的冰河期和温暖期的变化。 | ||
由于冰山的溃塌,严重的变化往往在几年内发生。这些海洋中的变化可能会导致剧烈的相互作用和急剧的气候变化。 |
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*我们需要考虑到,工业化国家的气象观测站有很多(欧洲,美国),而居住条件很差地区则只有少量的数据来源(沙漠,西伯利亚,极地,海洋)。为了使全球平均气温的分析更准确和合理,我们需要有更好的平衡。 |