Journal | [J] 工业技术 Volume 4, Issue 1. 2022.
二氧化碳、温室效应和全球变暖:从Arrhenius和 Callendar的开创性工作到今天的地球系统模型
作者 : 非律 ·安, 艾德 ·霍, 汤姆 斯·
摘要 / Abstract
根据最先进的地球系统模型(ESM)的整体平均结果,预计21世纪期间的气候变暖将在1.0到3.7℃之间, 具体取决于未来的温室气体排放量。考虑到气候系统的复杂性,这些预测有多可靠?气候研究的早期历史提供了对 回答这个问题所需的理解和科学的洞察。我们检查了Svante Arrhenius(1859-1927)和Guy Stewart Callendar(1898- 1964)开发的行星能量预算的数学量化,并构建了后者的经验近似值,我们证明它在回顾性预测整个过程中的全球变 暖方面是成功的二十世纪的。该近似值随后用于计算21世纪气候变暖对大气温室气体增加的反应,预测温度升高是 由一组ESM产生的结果的下限(如政府间专家组的最新评估中所述)气候变化)。这个结果可以解释如下。气候系 统在概念上很复杂,但其核心是辐射传输的物理定律。这种基本的或“核心”物理在数学上计算起来相对简单,如 Callendar的计算所示,导致基线变暖的定量预测。ESM不仅包括物理核心,还包括气候反馈,这些反馈将不确定性 引入预测的幅度,但不包括符号:正(变暖的放大)。因此,ESM对世纪末全球变暖的预测从根本上是值得信赖的:基 于众所周知的辐射传输物理学的定量稳健基线变暖,以及由于气候反馈导致的额外变暖。因此,这些预测提供了一个 令人信服的案例,即全球气候将继续经历显着变暖,以应对不断向大气排放的二氧化碳和其他温室气体。
关键词 / Keywords
温室效应;全球变暖;地球系统模型
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