NASA和NOAA:地球上的能量失衡事件已大约增加了一倍

2021年06月19日 09:07 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,研究人员发现,从2005年到2019年的14年间,地球的能量失衡事件大约增加了一倍。地球的气候是由大气层和表面吸收多少太阳辐射能量和地球向太空反射多少热红外辐射之间的微妙平衡决定的。一个正的能量失衡意味着地球系统正在获得能量,导致地球升温。能量失衡的翻倍是最近一项研究的主题,其结果于6月15日发表在《地球物理研究快报》上。

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美国宇航局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的科学家们比较了两个独立测量的数据。NASA的云和地球辐射能量系统(CERES)卫星传感器套件测量有多少能量进入和离开地球系统。此外,来自全球海洋漂浮物阵列Argo的数据能够准确估计世界海洋的升温速度。由于能量失衡产生的大约90%的过剩能量最终进入了海洋,吸收和发射热量的总体趋势应该与海洋热含量的变化大致一致。

该研究的主要作者、位于弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心CERES的主要调查员Norman Loeb说:“这两种观察地球能量不平衡变化的非常独立的方法真的非常一致,而且它们都显示了这种非常大的趋势,这给了我们很大的信心,我们看到的是一个真实的现象,而不仅仅是一个仪器的假象。我们发现的趋势在某种意义上是相当令人震惊的。”

由于人类活动导致的二氧化碳和甲烷等温室气体排放的增加,将热量截留在大气层中,捕获了本来会逃到太空中的外向辐射。气候变暖推动了其他变化,如冰雪融化,水蒸气增加和云层变化,这些都会进一步加强气候变暖。地球的能量不平衡是所有这些因素的净效应。为了确定驱动不平衡的主要因素,调查人员使用了一种方法,观察云层、水蒸气、微量气体和太阳光输出的综合贡献、表面反照率(地球表面反射的光量)、称为气溶胶的微小大气颗粒以及表面和大气温度分布的变化。

该研究发现,不平衡的翻倍部分是由于人类活动导致的温室气体的增加,也被称为人类活动的强迫,以及水蒸气的增加正在捕获更多的外向长波辐射,进一步促进地球的能量不平衡。此外,相关的云层和海冰的减少导致了更多的太阳能吸收。

研究人员还发现,太平洋十年涛动(PDO)从冷相到暖相的翻转可能在能量失衡的加剧中发挥了重要作用。PDO是太平洋气候变化的一种模式。它的指纹包括东太平洋的一个巨大的水楔,经历了冷和暖的阶段。地球系统中这种自然发生的内部变化可以对天气和气候产生深远的影响。2014年左右开始的一个强烈的温暖PDO阶段,一直持续到2020年,导致海洋上空的云层广泛减少,对太阳辐射的吸收相应增加。

Loeb说:“这可能是人为因素和内部变化的混合体。而在这一时期,它们都造成了变暖,这导致了地球能量不平衡的一个相当大的变化。增加的幅度是空前的。”

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