今年有望成为大多数地表温度数据集中有记录以来第二暖的一年,仅次于超级厄尔尼诺之年2016年。这一点尤其值得注意,因为2019年以较弱的厄尔尼诺现象为特征,对推高气温的作用甚微。
2019年夏季,北极海冰范围最小值并列第二低(自20世纪70年代末卫星记录开始以来)。今年4月、5月、7月和8月,北极海冰均创下新的历史最低纪录。
今年官方数据已有四分之三到位,以下是Carbon Brief最新“气候状况”报告的部分主要发现。该报告是一个季度系列,聚焦全球气候数据。
对流层(地球大气最低层)的气温同样较为偏暖,不过各监测机构对2019年排名的预测有所不同。例如,一个数据集显示今年很可能是有记录以来第二暖的年份,而另一个数据集则显示可能是第三或第四暖的年份。
2019年全球海平面持续上升,其中年初前六个月的上升速度尤为迅速。海平面上升越来越多地由冰川和冰盖融化所驱动,它们目前占近期海平面上升的三分之二。
迈向有记录以来第二暖的年份
今年迄今,全球各地地表气温均异常偏高。根据NASA的GISTEMP数据集显示,2019年1月为有记录以来第四暖的1月,2月和5月为第三暖,3月、4月、8月和9月为第二暖,6月和7月则为最暖(记录始于19世纪末)。这些极端温暖的夏季气温推动了破纪录的热浪遍及欧洲及其他地区。
动图展示了2019年5月1日至8月30日期间,长期气象站所创下的每日、每月及有史以来最高气温纪录。
今年夏季,两次重大热浪在欧洲创下了大量新的有史以来最高纪录。
今年前九个月的平均气温为有记录以来第二高,而“超级厄尔尼诺”推动的2016年仍是明确的纪录保持者。下图展示了2019年至今各月气温(红线)与往年(灰线)在NASA GISTEMP数据集中的对比,图中显示了各月的年初至今气温,从1月一直延续到全年平均值。
目前,2019年极有可能成为有记录以来第二暖的年份,仅次于2016年,几乎所有地表温度记录均如此。除非今年余下月份出现一段异常寒冷的时期,否则结果难以改变。同时,2019年超越2016年成为有记录以来最暖年份的可能性极低。
2019年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了两份特别报告,分别关于陆地和海洋与冰冻圈。这些报告指出,气候变化对世界海洋和陆地区域的影响速度各异,效果也不尽相同。
下图展示了陆地区域(橙色)、海洋区域(蓝色)以及全球整体(黑色)自19世纪末以来的变暖幅度,数据来自NASA GISTEMP。红色条显示了2019年全球气温的可能区间,依据是迄今为止的气温数据以及当前厄尔尼诺预测。
全球整体自19世纪末以来已升温约1.1°C,而陆地升温速度要快得多,较19世纪末水平已升高约1.8°C。海洋升温速度慢于全球平均水平,迄今仅升温约0.7°C。由于地球大部分表面被海洋覆盖,海洋对全球气温的影响最大。然而,由于人类社会建立在陆地之上,陆地更快的增温更真实地反映了我们所经历的全球变暖。
厄尔尼诺和拉尼娜事件——二者合称为厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)——是在长期地表变暖趋势之上,年际气温变化的主要驱动因素。ENSO事件的特征是热带太平洋海洋与大气之间的温度波动,这有助于使某些年份偏暖、另一些年份偏冷。
一般而言,厄尔尼诺时期往往比其他月份更暖,热带东太平洋的大片暖区将额外热量传递给大气。类似地,拉尼娜事件会使全球气温降温。两种情况下,其影响往往存在一定滞后:事件开始时对全球气温的影响较小,到结束时或稍后才变得更大。
下图展示了不同科研机构制作的一系列ENSO预测模式,粗红线、蓝线和绿线分别代表各类模式的平均值。高于0.5°C的正值反映厄尔尼诺条件,低于-0.5的负值则反映拉尼娜条件。

北尼诺3.4区三个月时段(6月、7月、8月——JJA——等)的厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)预测模式,取自CPC/IRI ENSO预测。
预计在2019年剩余时间及2020年,ENSO状况将保持中性或弱厄尔尼诺状态,短期内出现强厄尔尼诺或拉尼娜的可能性相对较小。
对流层气温出现分歧
除了对全球陆地和海洋的地表测量外,卫星微波探测装置一直在提供对下对流层气温的估算,自1979年起持续进行。
由遥感系统公司(RSS)和亚拉巴马大学亨茨维尔分校(UAH)制作的记录显示,过去二十年的变暖速度差异很大,两者对2019年最终排名的判断也不一致。RSS的数据与地表记录一致,表明2019年很可能是有记录以来第二暖的年份。另一方面,UAH显示2019年很可能是有记录以来第三或第四暖的年份,排在2016年、2008年之后,也可能排在2017年之后。两条记录显示在下图中:RSS为红色,UAH为蓝色。
这些卫星测量下对流层的气温,捕捉地表以上约5公里处的平均气温变化。该区域受厄尔尼诺和拉尼娜事件的影响往往比地表更强,因此卫星记录在这些事件期间显示出相应更大的升温或降温峰值。例如,1998年在卫星记录中属于最暖的年份之一,但在地表记录中仅排第12暖左右。这些卫星记录并非测量地表温度,不应与地表温度测量值直接比较。
RSS和UAH的卫星记录均存在一些较大的不确定性,并且近年来经历了重大调整,与各记录此前的版本相比,这些调整使RSS的数值变暖、UAH的数值变冷。
海平面上升加快
2019年迄今,现代海平面已升至新高,原因在于多种因素共同作用:陆地冰(冰川和冰盖)融化,以及水在升温时的热膨胀。近年来,冰盖和冰川融化对海平面上升的贡献有所增加。根据《2018年BAMS气候状况报告》,2005年至2016年间,冰川和冰盖融化占海平面总上升量的三分之二。
下图展示了自卫星测高仪于20世纪90年代初首次测量以来全球海平面的上升情况。
基于1993年1月至今卫星数据的全球平均海平面,数据来源于AVISO。图表由Carbon Brief使用Highcharts制作。
除了20世纪90年代初以来可获得的卫星数据外,早期的全球海平面是利用全球验潮仪网络的测量数据重建的。这使研究人员能够估算海平面自19世纪末以来的变化情况。
下图(彩色线)展示了五套不同的海平面上升数据集,以及1993年之后的卫星测高仪测量值(黑色)。上图显示了全球海平面变化的估算值(单位:毫米)。
自1900年以来,海平面已上升0.18至0.2米(180至200毫米)。较新的Hay数据集和Dangendorf数据集往往显示海平面上升幅度小于较早的Church and White数据集和Jevrejeva数据集。虽然近几十年的海平面上升估算基本一致,但在1980年之前存在较大分歧。
这些数据集中的大多数(Dangendorf、Hay以及Church and White)表明,当前海平面上升速度(由卫星测高仪测得)比20世纪40年代的上升速度快约50%。
也有证据表明,在高质量卫星测高数据可用的1993年后时期,海平面上升正在加速。根据近期的《2018年BAMS气候状况报告》,1993年后时期海平面上升的加速度约为每年0.1毫米。这意味着海平面上升速率每十年增加1毫米/年。(参见Carbon Brief的最新解读:气候变化如何加速海平面上升。)
北极海冰有记录以来第二低
2019年中期,北极和南极海冰的大部分时间都处于历史最低纪录。北极在4月、5月、7月和8月的大部分时间里创下每日最低纪录,南极则在5月至7月期间创下。
2019年前三个季度的几乎全部时间,北极海冰都远低于1979年至2010年期间的历史范围。今年夏季最小海冰范围与2007年和2016年并列为第二低(自20世纪70年代末记录开始以来)。北极夏季最小海冰范围低于此水平的,仅有2012年。近日,北极海冰恢复异常缓慢,目前已再次创下新的每日最低纪录。
下图展示了2019年北极和南极海冰范围(红色和蓝色实线)、1979年至2010年记录中的历史范围(阴影区域),以及记录低点(黑色虚线)。
下图显示了1978年至2019年间每年各周的北极海冰平均范围,其中今年迄今的数据以粗黑线突出显示。(1978年之前,海冰范围的卫星测量数据不可得,且数据可靠性要低得多。)
该图清楚而稳定地显示,自20世纪70年代末以来北极海冰持续减少,颜色较深的(较早年份)位于顶部,颜色较浅的(较近年份)则低得多。如今一个典型夏季的北极海冰量,几乎只有20世纪70年代和80年代的一半。
海冰范围只能说明部分情况。除了海冰范围减少之外,剩余的海冰也往往比过去覆盖该区域的海冰更年轻、更薄。下图使用泛北极海冰海洋模拟与同化系统(PIOMAS)的数据,展示了1979年至2019年每年的北极海冰厚度。

虽然今年大部分时间海冰厚度都相当低,但到9月底,其厚度最近与有记录以来最薄的水平并列。
