NASA的直接观察证实人类正在破坏地球的能量平衡

模拟碳

美国宇航局的一个超级计算机模型显示了二氧化碳(全球变暖的主要驱动因素)等温室气体是如何在地球大气中全年波动的。较高的浓度用红色表示。图片来源:NASA科学可视化工作室/ NASA全球建模和同化办公室

地球正在预算中能源预算.我们的星球一直在努力平衡进出地球系统的能量流。但人类的活动正在打破这种平衡,导致我们的星球相应变暖。

照射在地球上的阳光产生的辐射能进入地球系统。其中一些能量从地球表面或大气层反射回太空。其余的被吸收,给地球加热,然后以热辐射能量的形式释放出来,就像黑色沥青在阳光明媚的日子里变热并散发热量一样。最终,这些能量也会流向太空,但其中一些会被云层和大气中的温室气体重新吸收。被吸收的能量也可能被释放回地球,在那里它会使地表更加温暖。

加入更多吸收辐射的成分——比如温室气体——或移除反射辐射的成分——比如气溶胶——就会破坏地球的能量平衡,导致更多的能量被地球吸收,而不是逃到太空中。这被称为辐射强迫,这是人类活动影响气候的主要方式。

地球的行星能量平衡

地球行星能量平衡的简化动画:行星的能源预算在进入(黄色)和传出辐射(红色)之间平衡。在地球上,自然和人为的过程影响收到的能量量以及排放到空间。这项研究通过反馈过程筛选了地球能源预算的变化,揭示了气溶胶和温室气体排放引起的能量变化。信用:美国宇航局的戈达德太空飞行中心概念性图像实验室

气候建模预测人类活动导致释放影响地球能量预算的温室气体和气溶胶。现在,A美国国家航空航天局研究首次通过直接观测证实了这些预测:由于人类活动,辐射力正在增加,影响着地球的能量平衡,并最终导致气候变化。该论文于2021年3月25日在线发表在该杂志上《地球物理研究快报

“这是第一个计算总辐射强迫的使用全球观测地球,占气溶胶和温室气体的影响,”Ryan克雷默说,第一作者在纸上和美国宇航局戈达德太空飞行中心研究员,马里兰,巴尔的摩,马里兰大学的县。“这是人类活动正在导致地球能源预算变化的直接证据。”

美国宇航局的云与地球辐射能量系统(CERES)项目研究地球大气层顶部的辐射流动。自1997年以来,一系列CERES仪器在卫星上持续飞行。每种措施如何进入地球系统和多少叶子,给出了辐射的总体净变化。该数据与其他数据源(如海洋热测量)组合,表明我们的行星上有能量不平衡。

“但它并不能告诉我们是什么因素导致了能量平衡的变化,”克莱默说。

NASA CERES地球能量平衡

NASA的谷神星仪器监测着地球的能量平衡。这幅图像显示了如何将入射和反射的短波能量——吸收的太阳能——与发射的长波辐射进行比较,从而确定地球能量的净变化。资料来源:美国宇航局科学可视化工作室

这项研究使用了一种新技术来分析总能量变化中有多少是由人类引起的。研究人员计算了这种不平衡有多少是由自然发生的因素波动引起的,比如水蒸气、云、温度和地表反照率(本质上是地球表面的亮度或反射率)。例如,大气红外探测器(AIRS)美国宇航局Aqua卫星上的仪器测量地球大气中的水蒸气。水蒸气以热的形式吸收能量,因此水蒸气的变化将影响到最终离开地球系统的能量。研究人员计算了这些自然因素引起的能量变化,然后从总量中减去这些值。剩下的部分是辐射强迫。

该团队发现,从2003年到2018年,人类活动导致地球上的辐射强迫每平方米增加了约0.5瓦特。增长主要来自发电、运输和工业制造等领域的温室气体排放。反射性气溶胶的减少也导致了这种不平衡。

这项新技术的计算速度比以前基于模型的方法快,使研究人员能够几乎实时地监测辐射力。该方法可用于追踪人类排放如何影响气候,监测各种缓解措施的效果如何,并评估预测未来气候变化的模型。

“通过观测计算出辐射强迫的直接记录,将使我们能够评估气候模型如何很好地模拟这些强迫,”纽约市美国宇航局戈达德空间研究所(GISS)主任加文·施密特(Gavin Schmidt)说。“这将使我们对未来气候变化做出更有信心的预测。”

参考文献:Ryan J. Kramer, Haozhe He, Brian J. Soden, Lazaros Oreopoulos, Gunnar Myhre, Piers M. Forster和Christopher J. Smith的“全球辐射强迫增加的观测证据”,2021年3月25日,《地球物理研究快报
gl091585 DOI: 10.1029/2020

8的评论关于“NASA的直接观察证实人类正在破坏地球的能量平衡”

  1. 因为地球的能源预算一直是稳定和完美的,直到肮脏的人类开始工业化,把一切都搞砸了——或者危言耸听者想让我们相信这一点。

    • 一个聪明的人,当他说保持沉默和被认为是傻瓜比说话和消除所有的怀疑更好时,他的脑海里有人为的气候变化否认者。

      • 克莱德·斯宾塞|2021年3月29日下午4:14|回复

        只有傻瓜才会在他们认为这些说法是错误的,并且有证据证明的时候不发言。只有没有证据的人才会用“否认者”这样的贬义词,这真的是人身攻击。

  2. 布莱恩Scott-Dawkins|2021年3月27日下午3:17|回复

    “人类”不是原因。这是大型石油!他们拒绝生产免费的能源设备。一些发明家被谋杀了!!被自私的利益驱使的贪婪是原因。

  3. Arye Michael Bender.|2021年3月27日下午6:47|回复

    我们确实透支了。

  4. Clavel jean - marc|2021年3月28日12:49|回复

    您的地址是aérosols réfléchissants ?

  5. 逻辑对于散漫者来说很难|2021年3月28日下午1:57|回复

    既然人类是地球能量平衡的一部分,我们就不能“破坏它”。

  6. 克莱德·斯宾塞|3月29日,2021年下午4:11|回复

    这种主张不太令人信服。所谓的人类贡献,0.5 W/m^2,与到达地球大气层顶端的总能量的不确定性相同。

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