这篇文档属于类型b,即一篇科学论文,但并非单一原创研究的报告。以下是针对该文档的学术报告:
该论文由A. J. Simmons、P. Berrisford、D. P. Dee、H. Hersbach、S. Hirahara和J.-N. Thépaut共同撰写,他们均来自欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)。论文于2017年1月发表在《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》上,标题为《A Reassessment of Temperature Variations and Trends from Global Reanalyses and Monthly Surface Climatological Datasets》,DOI为10.1002/qj.2949。
论文主要探讨了全球再分析数据集和月表面气候数据集对温度变化和趋势的重新评估。研究重点包括自1979年以来的全球平均表面温度变化、年际变异性特征、极端气候事件(如2015/2016年的暖期)以及不同数据集之间的差异。此外,论文还讨论了这些数据集在气候变化监测中的应用及其对IPCC(政府间气候变化专门委员会)第五次评估报告(AR5)中“全球变暖停滞”概念的影响。
论文指出,ERA-Interim和JRA-55再分析数据集以及多种月表面气候数据集对自1979年以来的全球平均表面温度变化提供了相似的估计。这些数据集在年际变异性特征和2015/2016年暖期的极端性上表现出广泛的一致性,尽管在区域平均值和时间尺度上存在差异。论文强调,数据覆盖范围和海表温度(SST)分析的不同是导致这些差异的主要原因。此外,研究还发现,1998年至2012年间的表面变暖幅度比早期数据集显示的更大,这挑战了IPCC AR5中“全球变暖停滞”的说法。
论文详细比较了ERA-Interim、JRA-55、HadCRUT4、NOAAGlobalTemp等数据集在温度趋势和变异性方面的表现。研究发现,尽管这些数据集在总体变暖趋势上表现一致,但在特定时间段(如1998-2012年)和区域(如北极和南极)上存在显著差异。例如,ERA-Interim和JRA-55在北极区域的变暖趋势上表现更为显著,而HadCRUT4由于数据覆盖不足,低估了北极的变暖幅度。论文还指出,通过插值或外推方法填补数据缺失区域的传统数据集与再分析数据集的一致性更好。
论文特别关注了2015/2016年的极端暖期,并分析了其与强厄尔尼诺事件和北极海冰覆盖减少的关系。研究发现,这一暖期在大气能量(atmospheric energy)的视角下并不显得那么极端,因为大气能量更侧重于热带地区的变异性,而热带地区的热信号在垂直方向上具有更大的穿透性,且潜热能量(latent energy)的影响更大。论文还指出,2016年初全球温度首次触及或短暂超过了工业革命早期水平的1.5°C,这一发现对全球气候变化的目标设定具有重要意义。
论文探讨了再分析数据集在气候变化监测中的潜力,特别是ERA-Interim和JRA-55数据集在提供全球和区域温度趋势方面的能力。研究表明,再分析数据集能够提供高频率和高分辨率的全球温度估计,并且在识别近期几十年来的趋势和低频变异性方面与传统月温度数据集具有竞争力。论文还提到,欧洲的哥白尼气候变化服务(Copernicus Climate Change Service)利用ERA产品提供信息,进一步验证了再分析数据集在气候变化监测中的价值。
论文将1979年以来的温度变化置于更长的时间尺度中,对比了HadCRUT4、NOAAGlobalTemp和GISTEMP等数据集在19世纪以来的温度记录。研究发现,自1979年以来的表面变暖幅度显著大于不同数据集之间的差异,这进一步支持了近期极端暖期的全球性意义。论文还指出,尽管这些数据集在早期年份的温度估计上存在差异,但它们在20世纪以来的总体变暖趋势上表现出一致性。
该论文通过对全球再分析数据集和月表面气候数据集的重新评估,提供了对全球温度变化和趋势的更全面理解。研究结果不仅挑战了IPCC AR5中“全球变暖停滞”的概念,还为极端气候事件的表征和气候变化监测提供了新的视角。此外,论文强调了再分析数据集在气候变化研究中的潜力,特别是在提供高分辨率和高频率的全球温度估计方面。这些发现对未来的气候变化研究和政策制定具有重要的科学价值和实际应用意义。
论文的亮点在于其对多种数据集的综合比较和重新评估,特别是在极端气候事件和长期温度记录方面的分析。研究方法的创新之处在于利用再分析数据集填补传统数据集的数据缺失区域,并通过大气能量的视角重新评估极端暖期的意义。此外,论文还首次提出2016年初全球温度首次触及1.5°C的工业革命早期水平,这一发现对全球气候变化的目标设定具有重要的启示意义。