为什么地球气候在2023年如此温暖异常？——第一部分

到目前为止，您可能已经知道2023年是有记录以来最热的一年。从气候学的角度来看，它也可能是最反常的年份之一。

到初夏，很明显有些不寻常的事情正在发生。六月，纽约和其他主要城市被巨大的加拿大野火产生的有毒烟雾笼罩，这些野火由干燥炎热的条件助长。当这个月的全球最终气温数字统计出来时，事实证明这是有记录以来最热的六月。

随着夏天的展开，极端热浪层出不穷。洪水和暴雨摧毁了世界各地的地区。其中一场灾难发生在利比亚东部，造成数千人死亡。尽管社会因素在灾难中起到了重要作用，但近期研究表明，由于气候变化，极端降雨的可能性增加了多达50倍，强度也增加了多达50倍。

从六月到年底，创纪录的温暖持续不断。七月更是以自1880年代以来所有月份中最热的令人怀疑的殊荣告终。（如果您想知道，从1850年到2023年底共有2076个月。）

毫不奇怪，2023年并非仅仅以微弱的优势成为最热的一年——它打破了2016年创下的前一项记录。现在，过去的一年已经载入史册，科学家们正在努力弄清楚发生了什么。

在本专栏以及后续的第二部分中，我将借助一系列图表来解答这个问题。第一个图表就在本故事的顶部，是一张世界地图，显示了2023年全球气温与长期平均水平的差异。地图上几乎覆盖整个地球的黄色、橙色和红色调生动地讲述了这个故事。

但原因是什么呢？要解决这个问题，其他图表将会有所帮助。

二氧化碳，长期的驱动因素

图表 #2

仔细查看上面可视化图中左侧的两个图表。上面的图表描绘了吸热的二氧化碳在大气中浓度的上升。

2023年，我们人类排放了409亿吨二氧化碳，主要通过燃烧化石燃料，但也通过大规模砍伐森林等土地利用活动。尽管有一丝好消息——过去十年二氧化碳排放的增长速度已经放缓——但我们仍然处于巨大的麻烦之中。

根据NOAA和斯克里普斯海洋研究所的一份公告，去年五月二氧化碳水平达到424 ppm，“继续稳步攀升，进入数百万年来未曾达到的境地。”

上面的可视化图也记录了日益厚重的二氧化碳“毯子”的影响：地球气候系统中积聚的热量一直在同步上升。您可以在图的左下角看到这一点。它展示了从2000年到2023年的情况。

NASA戈达德太空研究所前所长詹姆斯·汉森（James Hansen）估计，我们温室气体排放在大气中积聚的能量，相当于每天有80万颗广岛原子弹爆炸。

可视化图右侧的动画演示了一个有趣的现象：它以三维方式展示了大气层，并突出了仅在2021年一年中二氧化碳的积聚。

二氧化碳是一种看不见的有毒气体。但通过绘制卫星观测和地面监测数据的模型，NASA描绘了当年二氧化碳在大气中的流动，气体“毯子”以黄色、橙色和红色表示。人类活动源和生物圈（主要是北半球的植物）对气体的自然昼夜和季节性流动都可以在可视化图中看出。（更多详情及其他可视化图，请参阅NASA科学可视化工作室的此页面。）

厄尔尼诺接管

图表 #3

虽然温室气体是全球变暖的主要长期驱动因素，但自然变率也在去年的极端灾难中发挥了作用。从季节性来看，没有哪种自然气候现象能比厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）更重要。ENSO现象是指热带太平洋中部和东部海面温度在凉爽的拉尼娜现象和温暖的厄尔尼诺现象之间波动，期间有中性条件。

2023年初，拉尼娜现象占主导地位，导致太平洋大片区域的海面温度下降。反过来，这在一定程度上帮助压低了全球平均地表气温。

但在主导气候系统一年半后，拉尼娜现象逐渐消退，热带太平洋在三月份转为中性。然后，在五月份，厄尔尼诺现象接管了气候主导权，最终发展成一次强事件。厄尔尼诺现象带来的更温暖的海面水温将热量释放到大气中，这帮助推高了全球平均气温。

NASA喷气推进实验室的气候科学家乔希·威利斯（Josh Willis）如此总结道：“总的来说，这是我们和厄尔尼诺现象的共同作用。说到底，是人类在加热地球，而厄尔尼诺现象在我们头上跳舞。”

这场舞蹈还没有结束。在创纪录的六月到十二月期间，厄尔尼诺现象的强度甚至还没有达到顶峰。这似乎正在发生，这意味着它对全球气候的峰值影响可能要到2024年才会到来。因此，今年很可能会打破2023年作为最热年份的记录。

来自深海的热量

图表 #4

正如上面动画中显示的那样，厄尔尼诺现象的热量最终来自深海，一大团温暖的海水涌向海面。这是该现象的一个正常特征，它解释了厄尔尼诺现象特有的温暖海面温度。

但动画只显示了9月至10月赤道附近热带太平洋的情况。当前厄尔尼诺现象的一个不寻常之处在于，它与全球范围内异常的海水变暖同时发生——包括海面和水下。

这让我们回到我们在2023年异常温暖中所扮演的角色，特别是它如何影响了世界上所有海洋，而不仅仅是热带太平洋的广大区域。关于这一点，我希望您能阅读本系列的第二部分。