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

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摘要：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：

温室效应；全球变暖；地球系统模型

Universe Scientific Publishing

ISSN：2661-3662

年,卷(期)：2022,4(1)