作者答疑：谈气候变化，先明确时间尺度气候变化

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气候变化，与我们每个人的命运息息相关|图源：pixabay.com
编者按
一周前，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新的第六次评估报告《气候变化2021：自然科学基础》发布，联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯（AntónioGuterres）称之为“对人类的红色警告” ，再次提醒人类活动造成的温室气体排放增加给人类和地球带来的潜在风险。
《知识分子》邀请中国科学院大气物理研究所研究员周天军和浙江大学地球科学学院教授曹龙，对该报告进行了解读。文章刊发之后，引发不少读者的讨论和质疑，例如， “在没有工业化和大量温室气体排放的情况下，全球气候也在不断变化，如何确定如今人类活动的影响程度？”“气候变暖就是有害的吗？”“面对岌岌可危的气候危机，人类如何自处？”
针对部分讨论，《知识分子》再次邀请两位作者，从实际观测数据和自然科学基础的角度进行回应。两位作者认为，相较于气候冷感，国内舆论场中的气候质疑，或许不失为一种进步，也希望针对具体问题的回应，可以激发更多有价值的思考。
毕竟，这与我们每个人的命运息息相关。
撰文|曹龙（浙江大学）
周天军（中科院大气物理研究所）
左萌（中科院大气物理研究所）
责编|冯灏
二氧化碳通过温室作用造成升温是基本的物理理论

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问：只有亚洲地区的气候变化超出了自然变率的范围吗？为什么亚洲临近海域的海平面上升速率高于其他地区？
答：全球变暖的空间分布不是均匀的，中高纬度特别是北极地区的增暖更强。因此，并不是只有亚洲的气候变化超出了自然变率的范围。关于海平面升高，观测证据显示，在1993-2018年期间，西太平洋地区的海平面升高最快，而东太平洋海平面升高最慢（中等信度）。这种区域差异和海洋动力学过程有关。

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问：根据IPCC报告的观测数据（1950-2020年），北大西洋部分海域为什么变冷了？
答：IPCC报告明确指出，人类活动已经使大气、陆地、海洋变暖。大气圈、海洋圈、冰冻圈和生物圈已经发生了快速和广泛的变化。但是，大范围变暖不代表所有地区都变暖。在人类活动影响的同时，气候系统的自然变率也会对气候变化产生重要影响，特别是局地尺度的气候变化。图中显示的北大西洋部分海域变冷和“大西洋经向翻转环流”（AMOC）的减弱有关。当AMOC正常运作时，循环系统会将墨西哥湾附近热带地区含盐的温暖表层水带到北方的欧洲海岸，并将融冰生成的寒冷淡水带走。

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伴随每一单位的全球变暖，温度、湿度和土壤湿度的变化在区域尺度上表现得更强|图源：文献[1]
图a观测和模拟的年平均温度变化比较，左图为观测值（1950-2020年），右图为模拟值（多模式集合结果），均为伴随全球增暖1oC时局地温度的变化
图b模拟的相对于1850-1900年基准态当全球增暖1.5oC、2.0oC和4oC时年平均温度变化的空间分布

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问：近五十年来，南极大气观测二氧化碳浓度呈现升高趋势，但是夏季、冬季地面观测月平均气温呈现线性降低趋势， “二氧化碳-升温”理论在南极是不是个例外？