NASA 和 NOAA 聯合報告稱，2016 年是有史以來最熱的一年。 這並不奇怪，因為今年前六個月都異常溫暖。
然而，這個消息對全球暖化的影響意義重大：2016 年之前，全球最熱的 10 年記錄自1998年以來發生。 去年是連續第三年創下全球年度氣溫新紀錄。
儘管全球範圍內持續出現創紀錄的高溫，但人們對人為或人為的全球暖化持懷疑態度遺跡。
對某些人來說，氣象學家無法提前幾天可靠地預測天氣這一事實證明科學家無法預測幾年或幾十年後的地球氣候。
為什麼科學家像我自己一樣有信心提前幾個月預測創紀錄的高溫，氣候預測與天氣預報有何不同？
基於大氣運動的天氣預報
天氣預報考慮了天氣系統的演變，包括大氣壓力模式。 大氣壓力是由大氣所施加的力空氣分子的重量。
空氣下沉的地區氣壓較高，天氣通常溫暖而晴朗。 低壓系統，也稱為旋風分離器，發生在空氣上升的地方，通常會產生涼爽和潮濕的天氣。
該地圖顯示了各州 2016 年年平均氣溫的排名。 排名指的是 1895 年至 2016 年間的 122 年記錄。
排名 122 顯示氣溫創歷史新高 - 2016 年是美國本土有史以來第二熱的年份。
美國國家海洋暨大氣總署
天氣預報的準確度長達兩週左右大幅改善最近幾年。 但大氣系統不會持續很長時間，超過該時間範圍的預測就會變得較不準確。
例如，預測低壓系統（氣旋）的形成以及美國東海岸的運動。提出了一個挑戰。
與預報軌蹟的偏差僅向東或向西 50 英里就可能意味著暴風雪、暴風雨或險些發生。
同樣，對炎熱夏季降雨量的預測可能非常不確定。 當預報出現「孤立雷暴」時，預計會出現控制風暴形成的因素，例如白天加熱、濕氣流動和高空風。
但這些因素在某一天會發生很大的變化，因此很難預測總降雨量，特別是在小範圍內。
所以很難說你的遊行隊伍或下一個城鎮會不會下雨？ 「突然出現」雷暴這個詞很貼切。
這並不是說不應該相信嚴重風暴的警告。 在這種情況下，惡劣天氣的預報通常針對較大的地理區域，並且僅在條件存在時進行。
與導致孤立風暴的因素相比，造成惡劣天氣的因素覆蓋的範圍更大。技術改進，包括更好的雷達和超級電腦的使用，也導致了更準確的惡劣天氣預報。
海洋熱量的作用
與基於瞬態天氣系統運動的預測相比，圍繞溫度和降水的氣候預測使用完全不同的資料集。
為了預測未來幾個月到幾十年，科學家利用海洋變化、其他自然因素（太陽變化、火山爆發）以及大氣中溫室氣體 (GHG) 濃度上升的整體影響。
這些變數會在數月和數年內演變並發揮其影響，這與大氣壓力模式不同，大氣壓力模式可以在數小時或數天內發生變化。
影響數月至一年左右的一個重要因素是男孩，熱帶太平洋海洋溫度的周期性變暖。
這種海洋變暖模式以及對大氣的相關影響對熱帶地區以外的地區產生了強烈影響，可以影響氣候預測。
此地圖顯示了 2016 年陸地和海洋表面溫度混合異常情況，或相對於歷史平均值的變化（以攝氏度為單位）：
NOAA 國家環境資訊中心
有關海洋溫度的數據至關重要，因為到達地球的大部分太陽輻射都被世界海洋吸收。 在這種能量的驅動下，海洋和大氣將熱量散發到全球各地。
厄爾尼諾現象發生後的幾年往往更溫暖高於那些接近正常（也稱為中性）或拉尼娜狀況的國家。 拉尼娜現象的出現常常導致全球氣溫下降。
這告訴我們，熱帶太平洋表層海水的相對熱量可以用來提前幾個月預測全球氣溫，這正是預測去年創紀錄氣溫時所發生的情況。
2015 年 12 月英國氣象局預測 2016 年將創下歷史最高氣溫，比長期（1961-1990 年）平均溫度高出 0.72 至 0.96 攝氏度。
他們今天宣布2016年是0.77？ 高於平均值在預測範圍內。
2016年初加文·施密特來自美國太空總署戈達德太空研究所預計2016年會是1.3嗎？ 高於 19 世紀末的氣溫 ? 非常接近今天報道的 1.2？ 上升。
2017年呢？ 在 1 月 12 日的更新中，美國國家海洋暨大氣總署預測2017 年上半年從弱拉尼娜現象過渡到中性狀況。
今年年初對拉尼娜現象的影響主要集中在預測2017年將會比 2016 年稍微涼爽一些，但仍然是有記錄以來最熱的年份之一。
英國氣象局
需要補充的是，2016 年創紀錄的氣溫不僅僅是厄爾尼諾現象造成的。 確實，厄爾尼諾年正在變得溫暖，由於溫室氣體濃度上升導致整體暖化趨勢，拉尼娜現像也是如此。
隨著時間的推移，人類和自然因素的綜合影響
除了海洋效應之外，其他自然因素已知會影響變暖的速度。 大型火山爆發，特別是在熱帶地區，可以在全球範圍內產生冷卻效果透過阻擋太陽輻射。
例如，1991 年皮納圖博火山爆發導致全球平均氣溫下降約華氏 1 度（0.6？）。
然而，冷卻通常是短暫的，當火山氣溶膠消失時就會結束。 阻擋陽光的小顆粒？ 下雨了。
太陽能輸出的變化也會影響氣候。 然而，近幾十年來觀察到的暖化趨勢不能歸因於太陽的變化。
太陽變率的影響是顯而易見的，但溫室氣體的影響已被證明更可觀從短期看。
較長時間尺度上的暖化預測？ 幾十年或更久？ 基於氣候模型的模擬以及我們對如何氣候系統很敏感未來大氣溫室氣體濃度的增加。
模型顯示，與內部海洋變化和其他自然因素的變化相比，未來的暖化預計將由不斷上升的溫室氣體水平主導。
涉及碳循環的回饋將加劇變暖，大氣濕度和其他因素。 例如，水蒸氣是一種強效溫室氣體，因此大氣濕度的上升將加劇暖化。
此外，北極的排放是一個特別值得關注的問題，並有可能使北極從一個碳匯到源。
最熱的 17 年中有 16 年發生在本世紀。 有一個壓倒性的科學共識人類的行為正在使地球變暖。
同時，我們不斷改進天氣和氣候預測，這將使我們更深入地了解不同時間段和跨多個空間尺度的氣候系統行為。
這項研究會提高準確性嗎？ 和信心？ 在對未來的預測中。
麥可·羅林斯，推廣副教授，麻薩諸塞大學阿默斯特分校。
