您如何測量氣候變化?一種方法是長時間記錄不同地方的溫度。雖然這很有效，但自然變化會使您更難看到長期趨勢。

但另一種方法可以讓我們非常清楚地了解發生了什么：跟蹤有多少熱量進入地球大氣層，以及有多少熱量離開。這是地球的能源預算，現在它已經完全失去了平衡。

我們最近的研究發現這種不平衡在過去 20 年中增加了一倍多。其他研究人員已經來到相同的結論.這種不平衡現在比氣候模型所表明的要嚴重得多。

在 2000 年代中期，能源不平衡是約 0.6 瓦平均每平方米 （W/m2）。近年來，平均值約為 1.3 W/m2。這意味著能量在行星表面附近積累的速度翻了一番。

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這些發現表明，氣候變化很可能在未來幾年加速。更糟糕的是，這種令人擔憂的不平衡正在顯現，即使美國的資金存在不確定性威脅到我們的能力跟蹤熱量的流動。

能量輸入，能量輸出

地球的能源預算功能有點像您的銀行賬戶，資金進出。如果您減少支出，您將在您的賬戶中積累現金。在這里，能源就是貨幣。

地球上的生命取決于從太陽流入的熱量和離開的熱量之間的平衡。這種平衡正在向一側傾斜。

太陽能撞擊地球并使其變暖。大氣中吸收熱量的溫室氣體保留了部分能量。

但煤炭、石油和天然氣的燃燒現在已經增加了超過2 萬億噸二氧化碳和其他溫室氣體排放到大氣中。這些會捕獲越來越多的熱量，防止熱量離開。

其中一些額外的熱量正在使陸地變暖或融化海冰、冰川和冰蓋。但這只是很小的一部分。完全地90% 已消失由于它們的巨大熱容量而進入海洋。

地球以多種方式自然散發熱量。一種方法是將云、雪和冰的入射熱量反射回太空。紅外輻射也被發射回太空。

從人類文明開始到一個世紀前，平均表面溫度約為 14°C。 累積的能源不平衡現在已經推高了平均氣溫高 1.3-1.5°C.

跟蹤速度比模型快

科學家通過兩種方式跟蹤能源預算。

首先，我們可以使用監測衛星上敏感的輻射計直接測量來自太陽并返回太空的熱量。此數據集及其前身可以追溯到 1980 年代后期。

其次，我們可以通過獲取溫度讀數來準確跟蹤海洋和大氣中熱量的積累。數千機器人浮子自 1990 年代以來一直在監測世界海洋的溫度。

這兩種方法都表明能量不平衡已經迅速加劇。

能源不平衡的翻倍令人震驚，因為我們使用的復雜氣候模型在很大程度上無法預測如此巨大而迅速的變化。

通常，模型預測不到我們在現實世界中看到的變化的一半。

為什么變化這么快？

我們還沒有完整的解釋。但新的研究表明，云層的變化是一個大因素.

云總體上具有冷卻作用。但被高反射白云覆蓋的區域已經萎縮了，而雜亂無章、反射率較低的云面積有所增加。

目前尚不清楚云層為何會發生變化。一個可能的因素可能是后果從 2020 年開始成功減少運輸燃料中的硫含量的努力，因為燃燒較臟的燃料可能會對云產生增亮效果。

然而，能源預算不平衡的加速始于這一變化之前。

氣候系統的自然波動，例如太平洋年代際振蕩也可能起作用。最后，也是最令人擔憂的是，云的變化可能是全球變暖本身引起的趨勢的一部分，即對氣候變化的正反饋。

這是什么意思？

這些發現表明，最近的極端炎熱年份不是一次性的，而是可能反映出未來十年或更長時間內變暖的加強。

這意味著陸地上灼熱的熱浪、干旱和極端降雨更有可能產生更強烈的氣候影響，以及更強烈和持久的海洋熱浪。

這種不平衡可能會導致更嚴重的長期后果。新研究顯示唯一接近模擬真實世界測量的氣候模型是那些具有更高“氣候敏感性”的氣候模型。

這意味著，在排放量沒有迅速減少的情況下，這些模型預測了未來幾十年后更嚴重的變暖。

然而，我們還不知道是否有其他因素在起作用。現在明確地說我們正處于高度敏感的軌道上還為時過早。

我們在天空中的眼睛

我們很早就知道解決方案：停止常規燃燒化石燃料，并逐步淘汰導致森林砍伐等排放的人類活動。

如果我們要發現意外的變化，長期保持準確的記錄是必不可少的。

特別是衛星，它是我們的預先預警系統，告訴我們蓄熱的變化大約十年在其他方法之前。

但美國的資金削減和優先事項的急劇轉變可能威脅必要的衛星氣候監測。

史蒂文·舍伍德， 氣候變化研究中心大氣科學教授，新南威爾士大學悉尼分校;貝努瓦·梅西納克， 氣候科學副研究科學家，圖盧茲大學和托爾斯滕·莫里森， 氣候科學教授，斯德哥爾摩大學

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