NASA och NOAA rapporterade gemensamt att 2016 var det varmaste året på rekord. Det är ingen överraskning, som årets första halvår var alla utomordentligt varma.

Ändå är nyheterna viktiga för vad det säger om global uppvärmning: Innan 2016, 10 hetaste år på posten inträffade sedan 1998. Och förra året var det tredje året i följd en ny global årlig temperaturrekord har fastställts.

Trots den pågående rekordbrytande värmeplaneten hela världen, skepticism över antropogen eller mänsklig skapad global uppvärmning resterna. För det faktum att meteorologer inte på ett tillförlitligt sätt kan förutse väderdagen i förväg är ett bevis på att forskare inte kan förutsäga jordens klimatår eller årtionden från och med nu.

Varför gör forskare som jag själv har förtroende för att förutsäga rekordvärmemånader i förväg, och hur skiljer sig klimatprognoserna från väderprognosen?

Väderprognoser baserade på atmosfärens rörelser

Väderprognoser tar hänsyn till utvecklingen av vädersystem, inklusive atmosfäriska tryckmönster. Atmosfärstryck är den kraft som utövas av vikten av luftmolekyler. Områden där luften sjunker har högt tryck och i allmänhet varmt och rättvist väder. Lågtryckssystem, även känt som cykloner, uppstår där luften stiger och producerar vanligtvis svalare och vått väder.

Den här kartan visar rankning för 2016 årsgenomsnittstemperatur per tillstånd. Rankningar hänvisar till 122-årsperioden för posten 1895-2016. En rang av 122 indikerar rekordvärme. 2016 var det näst varmaste året på rekord för den angränsande USA. NOAA

Noggrannheten i väderprognoser upp till cirka två veckor ute har förbättrats kraftigt under senare år. Men atmosfäriska system kvarstår inte länge, och förutsägelser bortom den tidsramen blir mycket mindre noggranna.

Till exempel prognoser bildandet av lågtryckssystem (cyclogeneis) och rörelse över USA: s östkust presenterar en utmaning. En avvikelse från prognosen spår av bara 50 miles öst eller väst kan betyda skillnaden mellan en snöstorm, en vindblåst regnstorm eller en nära miss.

På samma sätt, prognoser för mängden regn som kommer att falla på en varm sommardag kan vara väldigt osäkert. När en prognos kallar för "isolerade åskväder", förväntas faktorer som styr stormbildningen, såsom dagtemperaturuppvärmning, fuktflöde och övre vindar. Men dessa faktorer utvecklas betydligt under en viss dag, vilket gör det svårt att prognostisera det totala nederbördet, särskilt över ett litet område. Så det är svårt att säga om det kommer att regna på din parade eller nästa stad över - termen "pop-up" åskväder är lämplig.

Det är inte att säga att varningar för svåra stormar inte bör lita på. I detta fall görs ofta prognoser för svårt väder för större geografiska områden, och endast när villkoren finns. De faktorer som producerar svåra väderlek sträcker sig över ett större område jämfört med de som leder till isolerade stormar. Tekniska förbättringar, inklusive bättre radar och användning av superdatorer, leder också till mer exakta svåra väderprognoser.

Rollen av havsvärmen

Till skillnad från prognoser baserade på transientväderens rörelser använder klimatförutsägelser kring temperatur och nederbörd till exempel helt olika datauppsättningar.

Att förutse flera månader till flera decennier i framtiden använder forskare av havsvariationer, andra naturliga faktorer (solvariationer, vulkanutbrott) och det övergripande inflytandet från växande växthusgashalter i atmosfären. Dessa variabler utvecklas och utövar sitt inflytande över månader och år, till skillnad från atmosfäriska tryckmönster som kan förändras inom några timmar eller dagar.

En viktig faktor med en effekt på flera månader till ungefär ett år är El Niño, periodisk uppvärmning av havstemperaturer över den tropiska Stilla havet. Detta mönster av havsuppvärmning och därtill hörande effekter på atmosfären har ett starkt inflytande utöver troperna som kan leda till klimatförutsägelser.

Denna karta visar blandade land- och havytemperatur-anomalier, eller ändras från historiska medelvärden, för 2016 i grader Celsius. NOAA National Centers för miljöinformation,

Data om havstemperaturer är kritiska eftersom det mesta av solens strålkastande jord absorberas av världens oceaner. Driven av denna energi fördelar havet och atmosfären värmen runt om i världen.

År efter en El Niño tenderar att vara varmare än de med nästan normala (även kallade neutrala) eller La Niña-förhållanden. Närvaron av La Niña resulterar ofta i en sänkning av den globala temperaturen. Detta berättar att den relativa mängden värme i ytvattnet i den tropiska Stilla havet kan användas för att förutsäga globala temperaturer flera månader i förväg, vilket är exakt vad som hände i prognoser förra årets rekordtemperatur.

I december 2015 den UK Met Office förutspådde att 2016 skulle vara rekordvärt, mellan 0.72 och 0.96 grader Celsius över det långsiktiga (1961-1990) genomsnittet. Deras tillkännagivande idag att 2016 var 0.77? över genomsnittet ligger inom det förutsagda intervallet. I början av 2016 Gavin Schmidt från NASAs Goddard Institute for Space Studies förutspådde att 2016 blir det 1.3? över sena 19-talstemperaturer – anmärkningsvärt nära dagens rapporterade 1.2? stiga.

Vad sägs om 2017? I sin Jan 12 uppdatering, NOAA prognostiserad en övergång från svag La Nina till neutrala förhållanden genom den första halvan av 2017. La Niñas inflytande tidigt på året ligger centralt i förutsägelser som 2017 kommer att bli något kallare än 2016, men fortfarande bland ett av de hetaste åren på rekord.

Globala årliga genomsnittliga anomalier i närheten av ytan temperaturen (dvs. temperaturskillnaden från 1961-1990-genomsnittet i grader Celsius) från 1850-2015. 2016-värdet är ett genomsnitt för januari till oktober. Den grå linjen och skuggningen visar 95-procentuella osäkerhetsintervall. Prognosvärdet för 2017 och dess osäkerhetsintervall visas i grönt och svart. UK Met Office

Det bör läggas till att posten 2016-värmen inte berodde på El Niño ensam. Faktum är att El Niño år blir varmare, liksom de med La Niña, på grund av den övergripande uppvärmningsutvecklingen från stigande växthusgaser.

Kombinerade inflytande av mänskliga och naturliga faktorer över tiden

Utöver oceaneffekter, andra naturliga faktorer är kända för att påverka uppvärmningshastigheten. Stora vulkanutbrott, särskilt de i troperna, kan ha en kylande effekt globalt genom att blockera solstrålning. Till exempel utbrott av Mt. Pinatubo i 1991 resulterade i a sänkning av den globala genomsnittstemperaturen på cirka 1 grad Fahrenheit (0.6?).

Kylning är dock vanligtvis kortlivad och slutar när de vulkaniska aerosolerna - de små partiklarna som blockerar solljuset - regnar ut.

Variationer i solutgång kan också påverka klimatet. Den observerade uppvärmningsutvecklingen under de senaste årtiondena, kan inte hänföras till förändringar i solen. Effekten av solvariationen på klimatförändringen är uppenbar, men effekten av växthusgaser har bevisats mycket mer betydande I det korta loppet.

Prognoser för uppvärmning vid längre tidsskalor - flera decennier eller längre - baseras på simuleringar av klimatmodeller och vår förståelse av hur känsligt klimatsystemet är till framtida ökningar av atmosfäriska växthusgaser.

Vilka modeller har visat är att den framtida uppvärmningen förväntas domineras av de stigande växthusgasnivåerna jämfört med variationerna från den inre oceanvariationen och andra naturliga faktorer. Uppvärmningen kommer att förstärkas genom återkopplingar som involverar kolcykeln, atmosfärisk fuktighet och andra faktorer. Till exempel är vattenånga en potent växthusgas, så stigande atmosfäriska fuktmängder ökar uppvärmningen. Utsläpp från Arktis är också ett särskilt problem och hotar att byta Arktis från en kolsänka till en källa.

Sexton av 17 hetaste åren har skett detta århundrade. Där är en överväldigande vetenskaplig konsensus att mänskliga handlingar värmer jorden.

Samtidigt fortsätter vi att förbättra väder- och klimatutsikterna, vilket leder oss till en djupare förståelse av klimatsystemets beteende under olika tidsperioder och över flera rumsliga skalor. Denna forskning kommer att förbättra noggrannheten och förtroendet för framtida prognoser.

Om författaren

Michael A. Rawlins, förlängning docent, University of Massachusetts Amherst

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon