Войти
Корреляция наборов инструментальных данных температуры из различных источников, некоторые из которых относятся к 1850. 
Воспроизвести мультимедиа Анимация НАСА изображает глобальные изменения температуры поверхности с 1880 года. Синим цветом обозначены более низкие температуры, а красным - более высокие температуры. Инструментальная запись температуры обеспечивает температуру климатической системы Земли из исторической сети измерений на месте температуры приземного воздуха и температуры поверхности океана.
Данные собираются тысячами метеорологических станций, буев и судов по всему миру. Самый продолжительный температурный рекорд - это серия данных Температура Центральной Англии, которая начинается в 1659 году. Самый продолжительный квазиглобальный рекорд начинается в 1850 году.
В последние десятилетия более обширная выборка температуры океана на различных глубинах позволяет оценить теплосодержание океана, но эти образцы не являются частью наборов данных глобальной температуры поверхности.
Глобальная средняя и комбинированная температура поверхности суши и океана показывает потепление на 0,85 [0,65–1,06] ° C в период с 1880 по 2012 год на основе нескольких независимо подготовленных наборов данных. Это дает тенденцию 0,064 ± 0,015 ° C за десятилетие за этот период. Эта тенденция идет быстрее для суши, чем для океана, быстрее для арктических регионов и быстрее с 1970-х годов, чем в более длительный период.
Большая часть наблюдаемого потепления произошла в два периода: примерно с 1900 по 1940 год и примерно с 1970 года; похолодание / плато с 1940 по 1970 гг. в основном связано с сульфатным аэрозолем. Некоторые колебания температуры за этот период времени также могут быть связаны с особенностями циркуляции океана.
Отнесение изменения температуры к естественным или антропогенным (т.е. антропогенным ) факторам является важным вопрос: см. глобальное потепление и объяснение недавнего изменения климата.
Температура воздуха на суше растет быстрее, чем температура поверхности моря. За период с 1979 по 2012 год тенденция для суши составляла около 0,254 ± 0,050 ° C за десятилетие на CruTemp4 или 0,273 ± 0,047 на GHCN, в то время как тенденция для температуры поверхности моря составляет около 0,072 ± 0,024 ° C за десятилетие на HadISST до 0,124 ± 0,030 ° C за десятилетие по HadSST3.
В период с 1979 по 2012 год линейный тренд потепления для комбинированных температур суши и моря составлял 0,155 ° C (0,122–0,188 ° C) за десятилетие, согласно AR5.
Четвертый отчет об оценке МГЭИК показал, что приборный температурный рекорд за последнее столетие включал эффекты городского теплового острова, но что они были в основном локальными, оказывая незначительное влияние на глобальные тенденции изменения температуры (менее 0,006 ° C за десятилетие
Неопределенности в записи температуры, например, эффект городского теплового острова, более подробно рассматриваются в более позднем разделе.
NOAA график глобальных аномалий годовой температуры, 1950–2012 гг. в январе 2017 г., несколько научных агентств по всему миру, в том числе NASA и NOAA в США и Метеорологическое бюро в Соединенном Королевстве, назвали 2016 год самым теплым из зарегистрированных. Это ознаменовало собой третий год подряд достижение нового рекорда температуры, впервые с момента начала нынешней тенденции к потеплению в 1970-х годах, когда три года подряд были рекордно высокими. Рекорд 2016 г. означал, что 16 из 17 самых теплых лет приходились на период с 2000 г., а 2017 г. был третьим по величине годом за всю историю наблюдений означает, что 17 из последних 18 самых теплых лет приходятся на период с 2000 г.
Хотя рекордные годы могут быть привлекают значительный общественный интерес, отдельные годы менее значимы, чем общая тенденция. Некоторые климатологи критикуют то внимание, которое популярная пресса уделяет статистике «самого теплого года»; например, Гэвин Шмидт заявил, что «долгосрочные тенденции или ожидаемая последовательность записей гораздо важнее, чем то, является ли какой-либо один год рекордным или нет». Из записей 2015 и 2016 годов Шмидт заявил, что явление Эль-Ниньо 2014–2016 гг. было «фактором... но и 2015, и 2016 были бы рекордными даже без него»; он объяснил около 90% потепления в 2016 году антропогенным изменением климата. В соответствии с комментарием Шмидта в заявлении НАСА / NOAA говорится, что «глобальные средние температуры в 2016 году были на 1,78 градуса по Фаренгейту (0,99 градуса Цельсия) выше среднего значения середины 20 века» и что, по оценкам, влияние потепления Эль-Ниньо имело » увеличила аномалию годовой глобальной температуры на 2016 год на 0,2 градуса по Фаренгейту (0,12 градуса по Цельсию) ". Комментарии ученых-климатологов, опубликованные в The Washington Post, продемонстрировали твердое согласие в том, что потепление объясняется в первую очередь антропогенным изменением климата, с некоторым вкладом в потепление Эль-Ниньо, хотя мнения по поводу значимости отдельных записей расходятся. возглавляет группу мониторинга в Национальных центрах экологической информации NOAA и предлагает аналогию в отчете по NPR : «Долгосрочное потепление во многом похоже на подъем по эскалатору во времени. Чем дольше вы находитесь на эскалаторе, тем выше вы поднимаетесь. А явление Эль-Ниньо подобно прыжкам вверх и вниз, пока вы находитесь на эскалаторе ». Арндт также заявил, что «долгосрочное потепление почти полностью вызвано парниковыми газами». Питер Стотт, исполняющий обязанности директора Метеорологического бюро, отметил влияние явления Эль-Ниньо на температуры 2016 года, но также заявил, что «Основной причиной потепления за последние 150 лет стало влияние человека на климат из-за увеличения выбросов парниковых газов в атмосферу». Тим Осборн, директор по исследованиям в Университете Восточной Англии ' s Группа климатических исследований согласилась, заявив, что «[m] несколько строк независимых свидетельств подтверждают, что за последние 150 лет планета потеплела: более теплые океаны, более теплая земля, более теплые нижние слои атмосферы и тающий лед. -срочная тенденция является основной причиной рекордной теплоты 2015 и 2016 годов, превосходящей все предыдущие годы, даже с сильными явлениями Эль-Ниньо ".
На основе набора данных NOAA (обратите внимание, что другие наборы данных дают разные рейтинги), в следующей таблице перечислены глобальные совокупные показатели суши и океана, ежегодно усредненные рейтинг и аномалия температуры для каждого из 10 самых теплых лет за всю историю наблюдений.
| Рейтинг | Год | Аномалия ° C | Аномалия ° F |
|---|---|---|---|
| 1 | 2016 | 0,94 | 1,69 |
| 2 | 2019 | 0,93 | 1,67 |
| 3 | 2015 | 0,90 | 1,62 |
| 4 | 2017 | 0,84 | 1,51 |
| 5 | 2018 | 0,77 | 1,39 |
| 6 | 2014 | 0,74 | 1,33 |
| 7 | 2010 | 0,70 | 1,26 |
| 8 | 2013 | 0,66 | 1,19 |
| 9 | 2005 | 0,65 | 1,17 |
| 10 | 2009 | 0,64 | 1,15 |
Хотя температурный рекорд NCDC начинается в 1880 году, реконструкции более ранних температур на основе климатических прокси предполагают, что эти годы могут быть самыми теплыми за несколько столетий до тысячелетий, или дольше.
Глобальное изменение температуры - средние десятилетия, 1880–2000-е гг. (NOAA). 
1880–2011 гг. Глобальное изменение средней приземной температуры за год и десятилетие. Источник данных: NOAA Было обнаружено, что многочисленные циклы влияют на среднегодовые глобальные температуры. Тропический цикл Эль-Ниньо – Ла-Нинья и тихоокеанские декадные колебания являются наиболее известными из этих циклов. Изучение изменений средней глобальной температуры по десятилетиям показывает продолжающееся изменение климата, и AR5 сообщает: «Каждое из последних трех десятилетий на поверхности Земли было последовательно более теплым, чем любое предыдущее десятилетие с 1850 года (см. Рисунок SPM.1). Полушарие, 1983–2012 гг., Вероятно, было самым теплым 30-летним периодом за последние 1400 лет (средняя степень достоверности) ».
Следующая диаграмма взята из данных НАСА из комбинированных наземных Аномалии температуры приземного воздуха и морской воды.
| Годы | Температурная аномалия, °C (°F ) от 1951–1980 в среднем | Изменение по сравнению с предыдущим десятилетием, °C (°F ) |
|---|---|---|
| 1880–1889 | -0,274 ° C (-0,493 ° F) | НЕТ |
| 1890–1899 | -0,254 ° C (-0,457 ° F) | +0,020 ° C (0,0360 ° F) |
| 1900–1909 | -0,259 ° C (-0,466 ° F) | -0,005 ° C (-0,00900 ° F) |
| 1910–1919 | −0,276 ° C (−0,497 ° F) | −0,017 ° C (−0,0306 ° F) |
| 1920–1929 | −0,175 ° C (-0,315 ° F) | +0,101 ° C (0,182 ° F) |
| 1930–1939 | -0,043 ° C (-0,0774 ° F) | +0,132 ° C (0,238 ° F) |
| 1940–1949 | 0,035 ° C (0,0630 ° F) | +0,078 ° C (0,140 ° F) |
| 1950–1959 | -0,02 ° C (-0,0360 ° F) | -0,055 ° C (-0,0990 ° F) |
| 1960–1969 | -0,014 ° C (-0,0252 ° F) | +0,006 ° C (0,0108 ° F) |
| 1970–1979 | - 0,001 ° C (-0,00180 ° F) | +0,013 ° C (0,0234 ° F) |
| 1980–1989 | 0,176 ° C (0,317 ° F) | +0,177 ° C (0,319 ° F) |
| 1990–1999 | 0,313 ° C (0,563 ° F) | +0,137 ° C (0,247 ° F) |
| 2000–2009 | 0,513 ° C (0,923 ° F) | +0.200 ° C (0,360 ° F) |
| 2010–2019 | 0,753 ° C (1,36 ° F) | +0,24 ° C (0,432 ° F) |
| 2020–2029 (неполный) | 0,01 ° C (0,0180 ° F) | 0,01 ° C (0,0180 ° F) |
Изменение глобальной приземной температуры за период 1980–2004 гг. Синяя линия представляет собой среднемесячное значение, черная линия - среднее значение за год, а красная линия - среднее значение за 5 лет. Источник данных: http://www.cru.uea.ac.uk/ Парниковые газы задерживают исходящую радиацию, нагревая атмосферу, которая, в свою очередь, нагревает землю.
Эль-Ниньо обычно приводит к повышению глобальной температуры. Ла-Нинья, с другой стороны, обычно приводит к более холодным годам, чем краткосрочное среднее значение. Эль-Ниньо - это теплая фаза Эль-Ниньо – Южного колебания (ЭНСО), а Ла-Нинья - холодная фаза.
Аэрозоли рассеивают приходящую радиацию, в целом охлаждая планету. Вулканы - самый крупный источник, но есть и антропогенные источники. Есть несколько других эффектов, например, облака. Некоторые аэрозоли, такие как технический углерод, обладают согревающим действием.
Изменение землепользования, такое как обезлесение, может увеличить выбросы парниковых газов за счет сжигания биомассы. Альбедо также можно изменить.
Входящая солнечная радиация изменяется очень незначительно, при этом основное изменение контролируется приблизительно 11-летним циклом солнечной магнитной активности.
Записи о среднемировой температуре поверхности обычно представлены как аномалии, а не как абсолютные температуры. Температурная аномалия измеряется относительно эталонного значения или долгосрочного среднего значения. Например, если эталонное значение составляет 15 ° C, а измеренная температура составляет 17 ° C, то аномалия температуры составляет +2 ° C (т. Е. 17 ° C −15 ° C).
Температурные аномалии полезны для получения средних значений температуры поверхности, поскольку они имеют тенденцию сильно коррелировать на больших расстояниях (порядка 1000 км). Другими словами, аномалии представляют собой изменения температуры на больших площадях и расстояниях. Для сравнения, абсолютные температуры заметно различаются даже на небольших расстояниях.
Средняя абсолютная температура поверхности Земли за период 1961–1990 годов была получена путем пространственной интерполяции средних наблюдаемых приповерхностных температур воздуха над сушей, океанами и морскими льдами с наилучшей оценкой 14 °. С (57,2 ° F). Оценка не точна, но, вероятно, находится в пределах 0,5 ° C от истинного значения. Учитывая разницу в неопределенностях между этим абсолютным значением и любой годовой аномалией, нельзя складывать их вместе, чтобы получить точное абсолютное значение для определенного года.
Период для которого существуют достаточно надежные инструментальные записи приповерхностной температуры с квазиглобальным охватом, как правило, считается, что они начаты примерно в 1850 году. Существуют более ранние записи, но с более редким охватом и менее стандартизованными приборами.
Данные о температуре для записи берутся из измерений с наземных станций и судов. На суше датчики температуры находятся в экране Стивенсона или в системе максимальной минимальной температуры (MMTS). Морской отчет состоит из надводных кораблей, измеряющих температуру моря через заливные отверстия двигателей или ведра. Можно сравнить наземные и морские рекорды. За измерения на суше и в море и калибровку приборов ответственность несет национальные метеорологические службы. Стандартизация методов осуществляется через Всемирную метеорологическую организацию (а ранее через ее предшественницу, Международную метеорологическую организацию ).
Большинство метеорологических наблюдений используется для прогнозов погоды. Такие центры, как ECMWF показывает мгновенную карту своего покрытия ; или Центр Хэдли показывает покрытие для среднего значения за 2000 год. Покрытие для более раннего периода в 20 и 19 веках будет значительно меньше. Хотя изменения температуры различаются как по размеру, так и по направлению от одного места к другому, числа из разных мест объединяются для получения оценки глобального среднего изменения.
Там - это научный консенсус в отношении того, что климат меняется и что парниковые газы, выделяемые в результате деятельности человека, являются основной движущей силой. Научный консенсус отражен, например, в Межправительственной группе экспертов по изменению климата ( МГЭИК), международный орган, обобщающий существующую науку, и США Программа исследования глобальных изменений.
Методы, используемые для получения основных оценок трендов глобальной приземной температуры - HadCRUT3, NOAA и NASA / GISS - в значительной степени независимы.
Этот график показывает, как происходят краткосрочные изменения в записи глобальной температуры. Однако график все еще показывает долгосрочную тенденцию глобального потепления. Источник изображения: NCADAC. Американская Национальная академия наук, как в своем докладе президенту Джорджу Бушу за 2002 г., так и в более поздних публикациях, решительно подтвердила свидетельства повышения средней глобальной температуры в XX век.
Предварительные результаты оценки, проведенной группой Беркли по температуре Земли и обнародованной в октябре 2011 года, показали, что за последние 50 лет поверхность земли нагрелась на 0,911 ° C, и их результаты отражают результаты, полученные в результате более ранних исследований, проведенных NOAA, Центром Хэдли и НАСА GISS. В исследовании были рассмотрены проблемы, поднятые «скептиками», включая эффект городского острова тепла, «плохое» качество станций и «проблему смещения выборки данных», и было обнаружено, что эти эффекты не повлияли на результаты, полученные в этих более ранних исследованиях.
Одна из проблем, которая поднималась в СМИ, - это мнение, что глобальное потепление «прекратилось в 1998 году». Эта точка зрения игнорирует наличие внутренней изменчивости климата. Внутренняя изменчивость климата является результатом сложных взаимодействий между компонентами климатической системы, таких как связь между атмосферой и океаном. Примером внутренней изменчивости климата является Эль-Ниньо – Южное колебание (ЭНСО). Эль-Ниньо в 1998 году было особенно сильным, возможно, одним из самых сильных в 20-м веке.
Например, похолодание между 2006 и 2008 годами, вероятно, было вызвано Ла-Нинья, противоположным Условия Эль-Ниньо. Область с температурой поверхности моря ниже средней, которая определяет условия Ла-Нинья, может привести к снижению глобальной температуры, если это явление будет достаточно сильным. Даже с учетом наличия внутренней изменчивости климата последние годы считаются одними из самых теплых за всю историю наблюдений. Например, каждый год 2000-х годов был теплее, чем в среднем за 1990 год.
Средние глобальные температуры с 2010 по 2019 год по сравнению с базовым средним значением с 1951 по 1978 год. Источник: НАСА 
Верхний рисунок (полный): 196 строк представляют 196 стран, сгруппированных по континентам. Каждая строка содержит 118 цветных кодов годовых температур, показывающих модели потепления 1901–2018 годов в каждом регионе и стране.. - Нижний рисунок (сводка): глобальное среднее значение за 1901–2018 годы.. - Визуализация данных: полосы потепления.
Температура поверхности суши увеличивалась быстрее, чем температура океана, поскольку океан поглощает около 92% избыточного тепла, генерируемого изменением климата. Диаграмма с данными НАСА, показывающая, как температура воздуха на суше и на море изменилась по сравнению с доиндустриальным исходным уровнем. Температурные тренды с 1901 года положительны на большей части земной поверхности, за исключением Атлантического океана к югу от Гренландии, юго-востока США и части Боливии. Наиболее сильное потепление наблюдается во внутренних районах Азии и Северной Америки, а также в юго-восточной части Бразилии и некоторых районах Южной Атлантики и Индийского океанов.
С 1979 года повышение температуры значительно сильнее над сушей, в то время как похолодание наблюдалось в некоторых океанических регионах Тихого океана и Южного полушария; пространственная картина тренда температуры океана в этих регионах, возможно, связана с тихоокеанскими декадными колебаниями и Южным кольцевым режимом.
Сезонные тренды температуры положительны на большей части земного шара, но на большей части земного шара наблюдается слабое похолодание. на средних широтах южного океана, но также и над восточной Канадой весной из-за усиления североатлантического колебания. Потепление сильнее в северной Европе, Китае и Северной Америке зимой, в Европе и Азии весной, в Европе и Северной Африке летом и в северной части Северной Америки, Гренландии и Восточной Азии осенью.
Усиленное потепление над северной Евразией частично связано с северным кольцевым режимом, тогда как в южном полушарии тенденция к усилению западных ветров над Южным океаном способствовала похолоданию на большей части Антарктиды, за исключением Антарктического полуострова, где сильные западные ветры уменьшают выбросы холодного воздуха с юга. Антарктический полуостров потеплел на 2,5 ° C (4,5 ° F) на станции Беллинсгаузен за последние пять десятилетий.
Сравнение наземных (синий) и спутниковые (красный: Университет Алабамы в Хантсвилле ; зеленый: RSS) записи изменения глобальной приземной температуры с 1979–2009 гг. Линейные тренды, построенные с 1982 года. Последние модели климатических моделей дают ряд результатов для изменений средней глобальной температуры. Некоторые модели показывают большее потепление в тропосфере, чем на поверхности, в то время как несколько меньшее количество симуляций показывает противоположное поведение. Между этими результатами моделей и наблюдениями в глобальном масштабе нет принципиального несоответствия.
Спутниковые записи, использованные для отображения гораздо меньших тенденций потепления для тропосферы, которые, как считалось, не соответствовали прогнозам модели; однако, после пересмотра спутниковых записей, тенденции стали аналогичными.
В пятом оценочном отчете МГЭИК завершилась «оценка большого объема исследований, сравнивающих различные радиозонды длительного использования и продукты MSU, поскольку AR4 затрудняется изменениями версий набора данных и присущей им неопределенностью данных. Эти факторы существенно ограничивают возможность сделать надежные и последовательные выводы из таких исследований об истинных долгосрочных тенденциях или ценности различных продуктов данных ".
Национальная метеорологическая служба США Кооператив Программа наблюдателей установила минимальные стандарты в отношении оборудования, размещения и отчетности станций приземной температуры. Имеющиеся системы наблюдений способны обнаруживать межгодовые колебания температуры, например, вызванные Эль-Ниньо или извержениями вулканов.
Эффект городского острова тепла очень мал, по оценкам для потепления менее 0,002 ° C за десятилетие с 1900 года.
Брукс исследовал участки Исторической климатической сети (USHCN) в Индиане в 2005 году и присвоил 16% участков оценку «отлично», 59% а » «хорошо», 12,5% - «удовлетворительно» и 12,5% - «плохо». В исследовании 2006 года было проанализировано 366 наземных станций США; результаты показывают относительно небольшое количество значительных температурных трендов, и они, как правило, поровну делятся на тенденции потепления и похолодания. 95% станций продемонстрировали тенденцию к потеплению после того, как произошли изменения в землепользовании / почвенном покрове, и авторы отметили, что «это не обязательно означает, что эти изменения являются причинным фактором». Другое исследование, проведенное в том же году, задокументировало примеры хорошо и неудачно расположенных станций мониторинга в Соединенных Штатах, в том числе возле зданий, дорог и систем кондиционирования воздуха.
Другое исследование, проведенное в 2006 году, пришло к выводу, что существующие эмпирические методы для проверки достоверности локальная и региональная согласованность данных о температуре достаточна для выявления и устранения систематических ошибок в записях станций, и что такие корректировки позволяют сохранить информацию о долгосрочных тенденциях. Исследование, проведенное в 2013 году, также показало, что городское смещение может быть объяснено, и когда все доступные данные станций разделены на сельские и городские, оба набора температур в целом согласованы.
Национальные Управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) ведет базу данных Global Historical Climatology Network (GHCN-Monthly), содержащую исторические данные о температуре, осадках и давлении для тысяч наземных станций по всему миру. Кроме того, Национальный центр климатических данных (NCDC) NOAA по измерениям температуры поверхности поддерживает глобальный температурный рекорд с 1880 года.
HadCRUT, результат сотрудничества Университета Восточной Англии Отделение климатических исследований и Центр прогнозирования климата и исследований
НАСА Институт космических исследований Годдарда поддерживает GISTEMP.
Совсем недавно Земля Беркли Набор данных о температуре поверхности. Эти наборы данных часто обновляются и обычно полностью совпадают.
Карта наземных станций долгосрочного мониторинга, включенных в Глобальную сеть исторической климатологии. Цвета обозначают продолжительность записи температуры, доступной на каждом участке. Тенденции глобальных температур с января 1979 года (начало спутникового температурного рекорда), измеряемые в градусах Цельсия за десятилетие, по состоянию на 31 октября 2019 года:
Инструментальная запись:
NOAA: +0,171
GISS (NASA): +0,185
HadCrut (Метеорологическое бюро Великобритании): +0,171
Беркли (Воздух): +0,188
Беркли (Вода): +0,165
JMA (Япония): +0,138
. Спутниковая запись:
RSS: +0,206
UAH: +0.130
Портал по глобальному потеплению 
