Mit Beginn des neuen Jahres sind nun die meisten Klimadaten für das gesamte Jahr 2022 verfügbar. Und diese Daten zeigen, dass das vergangene Jahr sowohl für einzelne Standorte als auch für die Welt insgesamt neue Rekorde aufgestellt hat. 

Hier untersucht Carbon Brief die neuesten Daten über die Ozeane, die Atmosphäre, die Kryosphäre und die Oberflächentemperatur des Planeten (siehe die Links unten, um zwischen den Abschnitten zu navigieren). Dieser Rückblick auf 2022 enthüllt:

• Wärmegehalt der Ozeane: Es war das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen für den Wärmegehalt der Ozeane, der zwischen 2021 und 2022 deutlich zugenommen hat.
• Oberflächentemperatur: Es war zwischen dem fünften und sechstwärmsten Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen für die Oberflächentemperatur für die Welt als Ganzes, zwischen 1.1 ° C und 1.3 ° C darüber vorindustriell Ebenen über verschiedene Temperaturdatensätze. Die letzten acht Jahre waren die acht wärmsten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen Mitte des 1800. Jahrhunderts.
• Ein anhaltender dreifacher La Niña: Das Jahr endete aufgrund der anhaltenden La Niña-Bedingungen im tropischen Pazifik kühler als sonst. Carbon Brief stellt fest, dass 2022 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen nach 2020 gewesen wäre, wenn es keine kurzfristigen Schwankungen durch El Niño- und La Niña-Ereignisse gegeben hätte. 
• Erwärmung über Land: Es war das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen in 28 Ländern – darunter China, Frankreich, Deutschland, Irland, Italien, Neuseeland, Portugal, Spanien und Großbritannien – und in Gebieten, in denen 850 Millionen Menschen leben.
• Extremwetter: 2022 gab es extreme Hitzewellen über Europa, China, Indien, Pakistan und Südamerika sowie katastrophale Überschwemmungen in Pakistan, Brasilien, Westafrika und Südafrika. Klimawandel eine klare Rolle gespielt bei der Erhöhung der Schwere all dieser Ereignisse.
• Vergleich mit Klimamodelldaten: Die Beobachtungen für 2022 liegen nahe an der zentralen Schätzung der Klimamodelle, die im fünften Sachstandsbericht des IPCC enthalten sind.
• Erwärmung der Atmosphäre: Es war das siebt- oder achtwärmste Jahr in der unteren Troposphäre – dem untersten Teil der Atmosphäre – je nachdem, welcher Datensatz verwendet wird. Die Stratosphäre – in der oberen Atmosphäre – kühlt ab, was zum Teil auf Wärme zurückzuführen ist, die in der unteren Atmosphäre durch Treibhausgase eingeschlossen ist.
• Anstieg des Meeresspiegels: Der Meeresspiegel erreichte neue Rekordhöhen, mit einer bemerkenswerten Beschleunigung in den letzten drei Jahrzehnten.
• Treibhausgase: Konzentrationen erreichten Rekordwerte bei CO2, Methan und Lachgas.
• Meereisausdehnung: Das arktische Meereis verzeichnete die zehntniedrigste minimale Ausdehnung seit Beginn der Aufzeichnungen und lag im Allgemeinen am unteren Ende der historischen Bandbreite für das Jahr. Das antarktische Meereis verzeichnete für einen Großteil des Jahres 10 ein neues Rekordtief.
• Ausblick auf 2022: Carbon Brief prognostiziert, dass die globalen durchschnittlichen Oberflächentemperaturen im Jahr 2023 höchstwahrscheinlich etwas wärmer als 2022 sein werden, aber angesichts der anhaltenden La Niña-Bedingungen in der ersten Jahreshälfte wahrscheinlich keinen neuen Allzeitrekord aufstellen werden.

Zeichne den Wärmegehalt des Ozeans auf

Das vergangene Jahr war das wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen für den Wärmegehalt der Weltmeere. Der ozeanische Wärmeinhalt (OHC) hat sich seit den 428er Jahren um rund 1940 Zettajoule – eine Milliarde Billionen Joule – erhöht. Allein die Hitzezunahme 2022 gegenüber 2021 – etwa 11 Zettajoule – ist rund 19 Mal so viel wie die Gesamtenergie produziert durch alle menschlichen Aktivitäten auf der Erde im Jahr 2020 (das letzte Jahr, in dem globale Primärenergiestatistiken verfügbar sind).

Vom Menschen emittierte Treibhausgase fangen zusätzliche Wärme in der Atmosphäre ein. Während ein Teil davon die Erdoberfläche erwärmt, die überwiegende Mehrheit – rund 93% – geht in die Ozeane. Etwa zwei Drittel davon sammeln sich in den oberen 700 Metern an, einige landen aber auch in den tiefen Ozeanen. Jährliche OHC-Schätzungen zwischen 1950 und heute sowohl für die oberen 700 Meter (hellblaue Schattierung) als auch für die 700-2000 Meter (dunkelblau) Tiefe des Ozeans sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Jährlicher globaler Wärmegehalt des Ozeans (in Zettajoule – Milliarden Billionen Joule oder 10^21 Joule) für die Schichten 0–700 Meter und 700–2000 Meter. Daten von Cheng et al. (2023). Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

In vielerlei Hinsicht stellt OHC ein viel besseres Maß für den Klimawandel dar als globale durchschnittliche Oberflächentemperaturen. Hier endet die meiste zusätzliche Wärme und ist von Jahr zu Jahr viel weniger variabel als die Oberflächentemperaturen.

Änderungen in der Menge oder Geschwindigkeit der Erwärmung sind in der OHC-Aufzeichnung viel einfacher zu erkennen als an der Oberfläche. Zum Beispiel zeigt OHC wenig Anzeichen für eine Verlangsamung in den letzten acht Jahren, trotz a wachsenden Fokus von Klimaskeptikern zu globalen Oberflächentemperaturtrends in diesem Zeitraum. Es zeigt sich auch eine deutlicheBeschleunigung nach 1991, was der gestiegenen Rate der Treibhausgasemissionen in den letzten Jahrzehnten entspricht.

Seit 1991 wurde fast jedes Jahr ein neuer OHC-Rekord aufgestellt, der zeigt, dass sich die Wärme im Erdsystem weiter angesammelt hat, da die Konzentrationen atmosphärischer Treibhausgase zugenommen haben.

Fünft- oder sechstwärmstes Jahr auf der Erdoberfläche 

Die globalen Oberflächentemperaturen im Jahr 2022 gehörten zu den wärmsten, die seit Beginn der Aufzeichnungen Mitte des 1800. Jahrhunderts gemessen wurden. Daten von NASA, NOAA und das Met Office Hadley Centre/University of East Anglia (UEA) HatCRUT5 Aufzeichnungen zeigen, dass 2022 das sechstwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen war, während Daten von Berkeley Erde, Kopernicus ERA5, JRA-55 und AIRS-Satellitendaten Zeigen Sie es als das fünftwärmste. In den meisten Fällen sind die Unterschiede zwischen den Ranglisten dieser Gruppen gering und liegen im Bereich der Messunsicherheit.

Die folgende Abbildung zeigt globale Oberflächentemperaturaufzeichnungen der wichtigsten Forschungsgruppen auf der ganzen Welt seit 1970. Diese werden durch Kombination erstellt schiffs- und bojenbasierte Messungen von Meeresoberflächentemperaturen mit Temperaturmessungen der Oberflächenlufttemperatur von Wetterstationen an Land. Temperaturen werden als Anomalien relativ zu einem Durchschnitt von 1981-2010 gezeigt; Beachten Sie, dass der Zeitraum von 1981 bis 2010 in den verschiedenen Gruppen etwa 0.6 bis 0.8 °C wärmer ist als der vorindustrielle Zeitraum von 1880 bis 99.

Jährliche globale durchschnittliche Oberflächentemperaturen von 1970-2022. Daten von NASA-GISTEMP, NOAA GlobalTemp, Hadley/UEA HadCRUT5, Berkeley Erde, und die rohe Temperaturaufzeichnung von Carbon Brief und Copernicus ERA5. Alle Temperaturänderungen sind in Bezug auf eine Basislinie von 1981-2010 aufgetragen. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Die beobachtete globale Erwärmung ist nicht auf irgendetwas zurückzuführen Anpassungen zu den zugrunde liegenden Temperaturaufzeichnungen gemacht. Die obige Abbildung enthält eine „Rohdaten“-Linie (dargestellt als gepunktete Linie), die von Carbon Brief unter Verwendung von Daten berechnet wurde, die keinen Anpassungen oder Korrekturen für Änderungen der Messtechniken unterliegen. Diese Anpassungen wirken sich nach 1950 nur geringfügig auf die Aufzeichnungen aus angepasste Temperaturaufzeichnungen zeigen tatsächlich weniger Erwärmung als die Rohdaten.

Globale Aufzeichnungen der Oberflächentemperatur kann berechnet werden zurück bis 1850, obwohl einige Gruppen ihre Aufzeichnungen im Jahr 1880 beginnen, als mehr Daten verfügbar waren. Vor 1850 existieren Aufzeichnungen für einige spezifische Regionen, sind aber nicht weit genug verbreitet, um globale Temperaturen mit hoher Genauigkeit zu berechnen (obwohl die Arbeit ist im Gange zusätzliche Aufzeichnungen zu identifizieren und zu digitalisieren, um diese weiter in die Vergangenheit zu erweitern). Diese längeren Oberflächentemperaturaufzeichnungen entstehen durch Kombinieren schiffs- und bojenbasierte Messungen von Meeresoberflächentemperaturen mit Temperaturmesswerten der Oberflächenlufttemperatur von Wetterstationen an Land (Copernicus ERA5 und JRA-55 sind eine Ausnahme, da sie auf Wettermodellen basieren Reanalyse um im Laufe der Zeit viele verschiedene Datenquellen zu kombinieren). 

Das folgende Diagramm zeigt globale Temperaturaufzeichnungen seit 1850, wobei die Temperaturen relativ zum Zeitraum 1880-99 angezeigt werden, um die Erwärmung seither hervorzuheben vorindustrielle Zeit. 

Identisch mit der vorherigen Abbildung, aber mit Daten, die bis 1850 zurückreichen (oder so weit zurück, wie jeder einzelne Datensatz verfügbar ist), und unter Verwendung eines Basiszeitraums von 1880 bis 99. Die Copernicus ERA5 wird über den Zeitraum 5-1981 auf HadCRUT2010 normalisiert, um Veränderungen seit der vorindustriellen Zeit abzuschätzen). Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Die Temperaturen im Jahr 2022 waren je nach gewähltem Temperaturrekord zwischen 1.1 °C und 1.3 °C wärmer als im späten 19. Jahrhundert (zwischen 1880 und 1899). Das letzte Jahr war das achte (NOAA und NASA) und das 14. (Berkeley Earth) Jahr in Folge, in dem die globalen Temperaturen in den verschiedenen Datensätzen 1°C über dem vorindustriellen Niveau lagen.

Die letzten acht Jahre des Albums sind wirklich viel wärmer als alles, was zuvor gekommen ist. Dies geht aus der Abbildung unten hervor Berkeley Erde. Jede schattierte Kurve repräsentiert die jährliche Durchschnittstemperatur für dieses Jahr. Je weiter diese Kurve nach rechts verläuft, desto wärmer war es.

Die Breite der Jahreskurve spiegelt die Unsicherheit der jährlichen Temperaturwerte wider (verursacht durch Faktoren wie Änderungen in der Messtechnik und die Tatsache, dass einige Teile der Welt weniger Messstellen haben als andere).

Zweitwärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen, wenn La Niña entfernt wird

Die Schwankungen der Temperaturaufzeichnungen von Jahr zu Jahr sind hauptsächlich auf den Einfluss von zurückzuführen El Niño und La Niña Veranstaltungen, die das Klima kurzfristig erwärmen oder abkühlen. Andere Einbrüche sind damit verbunden große Vulkanausbrüche. Die längerfristige Erwärmung des Klimas beruht auf Anstieg des atmosphärischen CO2 und anderer Treibhausgase, die durch menschliche Aktivitäten emittiert werden.

Die Temperaturen des letzten Jahres wurden durch ein mäßig starkes La Niña-Ereignis im Laufe des Jahres etwas nach unten gezogen, das sich im Jahr verstärkte zweite Hälfte von 2022 des Jahres (wodurch ein relativ seltenes „dreifach tauchen” La Niña-Ereignis). Aufgrund einer Verzögerung von einigen Monaten zwischen den La-Niña-Bedingungen im Pazifik und ihrer höchsten Auswirkung auf die globalen Temperaturen haben die La-Niña-Bedingungen – voraussichtlich fortbestehen bis ins erste Quartal 2023 – wird in diesem Jahr zu niedrigeren Temperaturen beitragen, als es sonst der Fall gewesen wäre.

Die folgende Abbildung zeigt die Bedingungen von El Niño (rote Schattierung) und La Niña (blau) in den letzten 70 Jahren (zusammenfassend als El Niño-Southern Oscillation oder „ENSO“ bezeichnet). Obwohl nicht beispiellos, haben sich die verlängerten La Niña-Bedingungen seit Ende des Jahres 2020 über einen ungewöhnlich langen Zeitraum erstreckt.

Um die Auswirkungen von El Niño und La Niña auf die Aufzeichnung der Oberflächentemperatur zu bewerten, hat Carbon Brief eine Schätzung erstellt, welche Temperaturen ohne diese Ereignisse auftreten würden. Die folgende Abbildung zeigt den veröffentlichten Temperaturrekord von Berkeley Earth im Vergleich zu den Schätzungen von Carbon Brief ohne El Niño- oder La Niña-Ereignisse.

Jährliche globale durchschnittliche Oberflächentemperaturen von Berkeley Earth sowie die Schätzung der globalen Temperaturen von Carbon Brief mit der Auswirkung von El Niño- und La Niña-Ereignissen (ENSO), entfernt unter Verwendung von Foster und Rahmstorf (2011) Ansatz. Die Zahlen sind relativ zu einer Basislinie von 1981-2010 dargestellt. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Würde man die Auswirkungen von El Niño und La Niña aus dem Temperaturrekord herausnehmen, wäre 2022 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen. (Dr. Gavin Schmidt bei NASA GISS findet a ähnliches Ergebnis). Dies würde auch dazu führen, dass 2020 das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen wäre und nicht 2016, da die Temperaturen 2016 durch ein großes El Niño-Ereignis in die Höhe getrieben wurden. 

Das Entfernen von ENSO-Effekten führt auch zu einem klaren Erwärmungstrend in den letzten acht Jahren, was zeigt, dass die scheinbar flachen Temperaturen in diesem Zeitraum größtenteils das Ergebnis eines starken El Niño (2015 und 2016) sind, gefolgt von einem anhaltenden La Niña (2021 und 2022). .

Lässt man die El-Niño-Effekte außer Acht, lässt sich auch die kühlende Wirkung großer Vulkanausbrüche – etwa 1982 und 1991 – viel besser in den Temperaturaufzeichnungen erkennen.

Schnelle Erwärmung für die Landregionen der Erde

Der Fokus auf die globale Oberflächentemperatur als Schlüsselkennzahl des Klimawandels ist wichtig, kann jedoch sehr unterschiedliche Änderungsraten auf dem Planeten verschleiern.

Während beispielsweise der größte Teil der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, befinden sich fast alle menschlichen Siedlungen und Aktivitäten auf Landgebieten. Das Land hat sich in den Jahren seit 70 etwa 40 % schneller erwärmt als die Ozeane – und 1970 % schneller als der globale Durchschnitt.

Die folgende Abbildung zerlegt den Temperaturdatensatz der Berkeley-Erde in Temperaturen nur an Land (rot) und nur im Meer (blau).

Während sich die Welt im Berkeley-Earth-Datensatz seit der vorindustriellen Zeit (1.3-1850) insgesamt um etwa 1900 °C erwärmt hat, haben sich Landgebiete viel stärker erwärmt – um durchschnittlich 1.8 °C. Im Gegensatz dazu haben sich die Ozeane langsamer erwärmt – seit vorindustrieller Zeit um etwa 0.8 °C. (Sehen Carbon Brief's Gastbeitrag darüber, warum sich Land und Ozean unterschiedlich schnell erwärmen.)

Verschiedene Teile des Landes und der Ozeane erwärmen sich ebenfalls unterschiedlich schnell. Die Hitze im Jahr 2022 bedeckte große Regionen der Welt, mit besonders ungewöhnlich hohen Temperaturen über Europa, China, dem Nahen Osten und Teilen der Arktis und relativ kühlen Temperaturen über dem tropischen Pazifik aufgrund der La-Niña-Bedingungen. Die folgende Abbildung von Berkeley Earth zeigt die durchschnittlichen Jahrestemperaturen im Vergleich zu 1951-80 auf der ganzen Welt für das Jahr.

Ein Jahr der Klimaextreme

Abgesehen davon, dass das Jahr 2022 das fünft- oder sechstwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen für die Oberfläche war und einen neuen Rekord für den Wärmegehalt der Ozeane aufstellte, gab es XNUMX viele Klimaextreme auf der ganzen Welt. Dazu gehören rekordverdächtige extreme Hitzeereignisse in der Großbritannien und EuropaChina Indien und Pakistan machen Südamerika, und katastrophale Überschwemmungen in Pakistan, Brasil, Westafrika machen Südafrika. 

In all diesen Fällen arbeiten Wissenschaftler mit der Zuschreibung des Weltwetters haben herausgefunden, dass diese Extreme durch den vom Menschen verursachten Klimawandel noch verschlimmert wurden. Gleichzeitig fanden die Forscher begrenztere Beweise für die Rolle des Klimawandels bei der Verschlechterung von Dürren in beiden Madagaskar und für Sahel-Region von Afrika.

Im Jahr 2022 erlebten 28 Länder ihr wärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen Berkeley Erde. Dazu gehören Afghanistan, Andorra, Belgien, Bosnien und Herzegowina, China, Kroatien, Fidschi, Frankreich, Deutschland, Irland, Italien, Kirgisistan, Liechtenstein, Luxemburg, Malta, Monaco, Marokko, Neuseeland, Papua-Neuguinea, Portugal, San Marino, Spanien, die Schweiz, das Vereinigte Königreich, Tadschikistan, Tonga, Tunesien und Vanuatu.

Gebiete mit 850 Millionen Einwohnern erlebten im Jahr 2022 ihr wärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen, während es keinen Ort auf der Erde gab, an dem die Jahresdurchschnittstemperaturen zu den kältesten seit Beginn der Aufzeichnungen gehörten. Die folgende Abbildung, ebenfalls von Berkeley Earth, zeigt die Regionen der Welt, in denen im Jahr 2022 entweder warme (rote Schattierung) oder kalte (blaue) Rekorde aufgestellt wurden.

Während der größte Teil Westeuropas und Teile Nordwestafrikas ihr wärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen erlebten, verzeichnete Europa insgesamt nur sein zweitwärmstes Jahr und lag damit leicht unter dem Rekord von 2020. 2022 war jedoch immer noch fast 2.5 °C wärmer als zuvor -Industrieniveaus für die Region, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die Hitzewelle im Juli in Großbritannien und Europa war besonders bemerkenswert und hat in vielen Ländern Rekorde gebrochen. Am 19. Juli britische Temperaturen überstieg zum ersten Mal aktenkundig 40 °C, erreicht 40.3 ° C. Damit wurde der bisherige Höchststand von 38.7 °C aus dem Jahr 2019 bei weitem übertroffen. Die folgende Abbildung zeigt den neuen Rekord an der Coningsby Royal Air Force Station in Lincolnshire im Vergleich zu allen früheren stündlichen Temperaturmessungen an diesem Ort seit 1973 und zeigt, wie ungewöhnlich warm es ist es war.

Forscher von World Weather Attribution fanden heraus, dass die extreme Hitze in Großbritannien gemacht wurde mindestens 10 mal wahrscheinlicher aufgrund des bisher erlebten menschengemachten Klimawandels.

Auch die Antarktis erlebte Anfang 2022 ein außergewöhnliches Klimaereignis. An atmosphärischer Fluss am 18. März brachte ungewöhnlich warme Luft in die Antarktis und drückte die Temperaturen an der Wostok-Station kurzzeitig um 38.5 ° C über das normale Niveau. Dies ist wahrscheinlich die größte Abweichung von einem Klimanormalwert, die jemals an einer Station gemessen wurde, obwohl kein Zusammenhang zwischen diesem speziellen Ereignis und dem Klimawandel hergestellt wurde.

Temperaturen im Einklang mit Klimamodellprojektionen

Klimamodelle liefern physikbasierte Schätzungen der zukünftigen Erwärmung unter Berücksichtigung verschiedener Annahmen über zukünftige Emissionen, Treibhausgaskonzentrationen und andere klimabeeinflussende Faktoren.

Hier untersucht Carbon Brief eine Sammlung von Klimamodellen – bekannt als CMIP5 – im Jahr 2013 verwendet Fünfter Bewertungsbericht (AR5) von dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In CMIP5 sind Modellschätzungen von Temperaturen vor 2005 eine „Rückschau“ unter Verwendung bekannter vergangener Klimaeinflüsse, während nach 2005 projizierte Temperaturen eine „Vorhersage“ sind, die auf einer Schätzung basiert, wie sich die Dinge ändern könnten. 

Die folgende Abbildung zeigt die Reichweite der einzelnen CMIP5-Modellprojektionen seit 1950 sowie zukünftige Projektionen bis 2100 unter der Mitte der Straße RCP4.5 Emissionsszenario. Die schwarze Linie zeigt den Durchschnitt von 38 verschiedenen Modellen, während der graue Bereich die 95 % (zwei Standardabweichungen) Reichweite der Modellprojektionen. Beobachtungstemperaturen werden über den Klimamodelldaten aufgetragen, wobei einzelne Beobachtungsaufzeichnungen durch farbige Linien dargestellt werden.

Jährliche globale durchschnittliche Oberflächentemperaturen von CMIP5 Modelle und Beobachtungen zwischen 1950 und 2030 (bis 2022 für Beobachtungen). Modelle verwenden die RCP4.5 Szenario nach 2005. Dazu gehören Meeresoberflächentemperaturen über Ozeanen und Oberflächenlufttemperaturen über Land um mit dem übereinzustimmen, was durch Beobachtungen gemessen wird. Anomalien, dargestellt in Bezug auf eine Basislinie von 1981-2010. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Beobachtungen fallen gut in den Bereich der CMIP5-Klimamodellprojektionen der letzten 70 Jahre. Die Temperaturen im Jahr 2022 liegen leicht unter dem Modelldurchschnitt (da der Durchschnitt aller Modelle die kurzfristige Variabilität von El Niño- und La Niña-Ereignissen effektiv mittelt). 

Die hier gezeigten Ergebnisse des Klimamodells sind gemischt – das heißt, sie kombinieren die Oberflächenlufttemperatur über dem Land mit Meeresoberflächentemperaturen über dem Ozean, so wie sie in den beobachteten Klimaaufzeichnungen gemessen werden. Dies ermöglicht eine genauerer vergleich von den beiden. 

Die neueste Generation von Modellen – CMIP6 – werden nicht mit Beobachtungen in diesem Stand des Klimaberichts verglichen. Der neueste Bericht des IPCC Sechster Bewertungsbericht (AR6) hat die Art und Weise verändert, wie die Sammlung von Modellen verwendet wird. Anstatt einfach den Durchschnitt aller Modelle (und ihrer Bandbreite) zu nehmen – wie es in früheren IPCC-Berichten der Fall war – entschied sich das IPCC für eine gewichtete Teilmenge von Modellen, die gut mit historischen Beobachtungen übereinstimmten. Dies spiegelte auch a Einengung der Klimasensitivität im jüngsten IPCC-Bericht – so dass a Anzahl neuer Modelle außerhalb des „sehr wahrscheinlichen“ Empfindlichkeitsbereichs liegen. 

Während der IPCC AR6 einen neuen Satz zukünftiger „bewerteter Erwärmungs“-Projektionen lieferte, beginnen diese im Jahr 2015, was Vergleiche mit Beobachtungen über einen so kurzen Zeitraum nicht sehr informativ macht.

Erwärmung der Troposphäre und Abkühlung der Stratosphäre

Neben Oberflächenmessungen über Land und Ozeanen der Welt, Satelliten-Mikrowellen-Sounding-Einheiten liefern seit 1979 Schätzungen der Temperaturen in verschiedenen Schichten der Atmosphäre. 

Die unterste Schicht, die sie schätzen – die untere Troposphäre – spiegelt die Temperaturen einige Kilometer über der Oberfläche wider und zeigt ein Erwärmungsmuster, das den Änderungen der Oberflächentemperatur ähnlich (wenn auch nicht identisch) ist. Die Platte produziert von Fernerkundungssysteme (RSS) zeigt 2022 als das achtwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen in der unteren Troposphäre, während der Rekord vom Universität von Alabama, Huntsville (UAH) zeigt es als das siebtwärmste. Die folgende Grafik zeigt die beiden Rekorde – RSS in Rot und UAH in Blau – für die untere Troposphäre (TLT).

Globale Durchschnittstemperaturen der unteren Troposphäre von RSS-Version 4 (Rot und UAH-Version 6 (blau) für den Zeitraum von 1979-2022, relativ zu einer Basislinie von 1981-2010. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Die untere Troposphäre wird tendenziell stärker von El Niño- und La Niña-Ereignissen beeinflusst als die Oberfläche. Daher zeigen Satellitenaufzeichnungen während dieser Ereignisse entsprechend größere Erwärmungs- oder Abkühlungsspitzen. Aus diesem Grund zeigt sich zum Beispiel 1998 als eines der wärmsten Jahre in Satelliten, aber nicht in Oberflächenaufzeichnungen.

Die beiden Temperaturaufzeichnungen der unteren Troposphäre zeigen große Unterschiede nach den frühen 2000er Jahren. RSS zeigt eine Gesamterwärmungsrate, die den Aufzeichnungen der Oberflächentemperatur ziemlich ähnlich ist, während UAH eine erheblich langsamere Erwärmung in den letzten Jahren zeigt, als an der Oberfläche beobachtet wurde. Beide haben große Anpassungen gesehen in den letzten Jahren, die RSS erwärmt und UAH im Vergleich zu früheren Versionen der einzelnen Rekorde abgekühlt haben. 

Insgesamt besteht bei RSS mehr Zustimmung zu anderen Datensätzen, die Satellitendaten enthalten (wie z. B. Reanalyseprodukte wie ERA5 machen JRA-55, sowie die kürzere AIRS satellitengestützte Oberflächentemperaturaufzeichnung), während die UAH-Aufzeichnung im Vergleich zu den anderen ein kleiner Ausreißer ist.

Neben einer Temperaturaufzeichnung der unteren Troposphäre liefern RSS und UAH auch Messungen der unteren Stratosphäre – einer Region der oberen Atmosphäre etwa 18 km über der Erdoberfläche. Die folgende Abbildung zeigt Aufzeichnungen der unteren Stratosphärentemperatur (TLS) für RSS (rot) und UAH (blau) von 1979 bis 2022.

Globale Durchschnittstemperaturen der unteren Stratosphäre ab RSS-Version 4 (Rot und UAH-Version 6 (blau) für den Zeitraum von 1979-2022, relativ zu einer Basislinie von 1981-2010. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Die Stratosphäre hat sich in den letzten Jahrzehnten abgekühlt, was ein deutlicher Fingerabdruck menschlicher Treibhausgase ist, die den unteren Teil der Atmosphäre erwärmen, indem sie Wärme einfangen, während sie die obere Atmosphäre kühlen, da weniger Wärme entweicht. Wenn andere Faktoren – wie z wechselnde Solarleistung – den Klimawandel verursachen würden, würden sich sowohl die Stratosphäre als auch die Troposphäre erwärmen. 

Die untere Stratosphäre wird neben Treibhausgasen von einer Reihe weiterer Faktoren beeinflusst – darunter Vulkanausbrüche und Ozonabbau. Diese spielen eine geringere Rolle bei der Beeinflussung der oberen Stratosphäre, wo sich der Abkühlungstrend aufgrund von Treibhausgasen, die Wärme in den unteren Teilen der Atmosphäre einschließen, noch deutlicher zeigt. Dies ist in der folgenden Grafik dargestellt, die Satellitentemperaturmessungen am oberen Rand der Stratosphäre (obere Zeile), in der oberen Stratosphäre (Mitte) und in der unteren Stratosphäre (unten) zeigt.

Beschleunigung des Anstiegs des Meeresspiegels

Der heutige Meeresspiegel ist auf ein neues Hoch gestiegen, aufgrund einer Kombination des schmelzenden Landeises (wie Gletscher und Eisschilde), die Wärmeausdehnung von Wasser bei Erwärmung und Veränderungen Landwasserspeicher. In den letzten Jahren gab es größere Beiträge bis zum Anstieg des Meeresspiegels durch schmelzende Eisschilde und Gletscher, da wärmere Temperaturen den Verlust von Eisschilden beschleunigen Grönland machen Antarctica.

Seit Anfang der 1990er Jahre wird der Anstieg des globalen Meeresspiegels anhand von Höhenmesserdaten von Satelliten geschätzt. Frühere globale Meeresspiegel wurden aus einem Netzwerk globaler Gezeitenpegelmessungen rekonstruiert. So können Forscher abschätzen, wie sich der Meeresspiegel verändert hat seit den späten 1800s. 

Die folgende Grafik zeigt fünf verschiedene moderne Datensätze zum Anstieg des Meeresspiegels (farbige Linien) zusammen mit Satelliten-Höhenmessermessungen von NASA-Satelliten, wie sie von der bewertet wurden University of Colorado (in Schwarz) nach 1993. (Da noch keine Daten zum Meeresspiegelanstieg für das ganze Jahr veröffentlicht wurden, wird der Wert für 2022 auf der Grundlage von Daten bis Oktober geschätzt.)

Globaler durchschnittlicher Meeresspiegelanstieg rekonstruiert aus Gezeitenpegeldaten zwischen 1880 und 2022 aus Frederikseet al. 2020, Dangendorfet al. 2019, Hayet al. 2015, Kirche und Weiß 2011 und Palmer et al. 2021. Satellitenhöhenmesserdaten von 1993 (schwarz) bis heute stammen aus dem University of Colorado. Diagramm nach Carbon Brief Verwendung von Highcharts.

Der Meeresspiegel ist seit 0.2 um etwa 200 Meter (1900 mm) gestiegen. Während die Schätzungen zum Anstieg des Meeresspiegels in den letzten Jahrzehnten weitgehend übereinstimmen, sind vor 1980 größere Abweichungen erkennbar. Es gibt auch Hinweise auf einen beschleunigten Anstieg des Meeresspiegels in der Zeit nach 1993, als hochwertige Satellitenaltimetriedaten verfügbar sind. (Siehe Carbon Briefs Erklärer wie der Klimawandel den Anstieg des Meeresspiegels beschleunigt.)

Ein Teil dieses Anstiegs des Meeresspiegels wird durch schmelzende Landgletscher verursacht. Wissenschaftler messen die Masse von Gletschern auf der ganzen Welt mit einer Vielzahl von Fernerkundungstechniken sowie durch GRACE Messungen des Gravitationsfeldes der Erde. Die Balance zwischen Schnee, der auf einen Gletscher fällt, und Eisverlust durch Schmelzen und Abbrechen – oder „Kalben” – von Eisbergen bestimmt, ob Gletscher im Laufe der Zeit wachsen oder schrumpfen.

Ein internationales Konsortium namens Weltgletscherüberwachungsdienst verfolgt 164 verschiedene Gletscher in 19 verschiedenen Regionen auf der ganzen Welt. Die folgende Abbildung zeigt die Veränderung der globalen durchschnittlichen Gletschermasse von 1950 bis Ende 2021 (Werte für 2022 liegen noch nicht vor). Beachten Sie, dass Gletscherschmelze gemeldet wird Meter Wasseräquivalent, was ein Maß dafür ist, wie viel Masse im Durchschnitt verloren gegangen ist.

Globale durchschnittliche Gletscherschmelze im Zeitraum 1950-2021 von der Weltgletscherüberwachungsdienst, in Metern Wasseräquivalent. Carbon Brief mit Highcharts.

Grönländische Eisschilde haben in den letzten Jahren aufgrund des beschleunigten Massenverlusts zu einem größeren Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels beigetragen. Das Jahr 2022 war das 26. in Folge wo Grönland insgesamt Eis verlor, wobei 84 Gt Eis in den 12 Monaten von September 2021 bis August 2022 verloren gingen. Grönland verzeichnete zuletzt 1996 einen jährlichen Nettozuwachs an Eis.

Die Abbildung unten, von a Studie Ende 2021 veröffentlicht, zeigt die kumulierte Veränderung der Massenbilanz – d. h. den Nettoeisverlust – von Grönland zwischen 1970 und Oktober 2021. Die verschiedenfarbigen Linien zeigen Schätzungen aus verschiedenen Studien. Die Autoren stellen fest, dass Grönland in diesem Zeitraum rund 6 Billionen Tonnen Eis verloren hat, oder mehr als 700 Tonnen, die pro Person für jeden Menschen auf dem Planeten verloren gehen.

Die atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen erreichen neue Höchststände

Die Treibhausgaskonzentrationen erreichten 2022 einen neuen Höchststand, angetrieben durch menschliche Emissionen aus fossilen Brennstoffen, Landnutzung und Landwirtschaft.

Drei Treibhausgase – CO2, Methan (CH4) und Lachgas (N2O) – sind für den Großteil der zusätzlichen Wärme verantwortlich, die durch menschliche Aktivitäten eingeschlossen wird. CO2 ist bei weitem der größte Faktor und für etwa 42 % des Anstiegs der globalen Oberflächentemperaturen seit der vorindustriellen Ära (1850-1900) verantwortlich.

Methan macht 28 % aus, Lachgas etwa 5 %. Die restlichen 25 % stammen aus anderen Faktoren wie Kohlenmonoxid, Ruß machen Halogenkohlenwasserstoffe, wie FCKW.

Menschliche Emissionen von Treibhausgasen haben die atmosphärischen Konzentrationen von CO2, Methan und Distickstoffoxid auf ihre höchsten Werte seit mindestens XNUMX ansteigen lassen ein paar Millionen Jahre – wenn nicht länger. 

Die folgende Abbildung zeigt die Konzentrationen dieser Treibhausgase – in Teile pro Million (ppm) für CO2 (blaue Linie) und Teile pro Milliarde (ppb) für Methan (orange) und Lachgas (rot) – von den frühen 1980er Jahren bis Oktober 2022 für CO2 und September 2022 für CH4 und N2O (die neuesten Daten momentan erhältlich).

Globale Konzentrationen von CO2, Methan (CH4) und Lachgas (N2O). Basierend auf Daten der NOAA Forschungslabor für Erdsysteme. Beachten Sie, dass die y-Achsen nicht bei Null beginnen. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Insbesondere die Methankonzentrationen sind in den letzten zehn Jahren nach einem Plateau in den 2000er Jahren stark angestiegen. Diese scheint gefahren zu sein durch erhöhte Emissionen aus der Landwirtschaft und aus fossilen Brennstoffen etwa zu gleichen Teilen. 

Arktisches und antarktisches Meereis

Das arktische Meereis lag die meiste Zeit des Jahres 1979 am unteren Ende der historischen Bandbreite (2010-2022), stellte aber keine neuen Allzeittiefstrekorde auf. Das Sommerminimum – das niedrigste aufgezeichnete Niveau für das Jahr – war der gemeinsame-10. kleinste seit Beginn der Aufzeichnungen in den späten 1970er Jahren.

Das antarktische Meereis hingegen verzeichnete fast das ganze Jahr über neue Rekordtiefstände, einschließlich Februar bis April, Juni bis August, Ende Oktober und Dezember. Anders als in der Arktis ist der langfristige Trend der Meereisausdehnung in der Antarktis weniger klar. Da ist ein aktive Debatte in der Gemeinschaft über die relative Rolle des Klimawandels gegenüber der natürlichen Variabilität bei den Rekordtiefs der letzten zwei Jahre, obwohl klar ist, dass die Erwärmung zumindest einen Teil des jüngsten Rückgangs vorantreibt. 

Die folgende Abbildung zeigt sowohl die arktische (rote Linie) als auch die antarktische (blaue Linie) Meereisausdehnung für jeden Tag des Jahres, zusammen mit ihrem Vergleich zur historischen Reichweite (entsprechende Schattierung).

Tägliche Meereisausdehnung der Arktis und Antarktis Nationales Schnee- und Eisdatenzentrum der USA. Die fetten Linien zeigen die Tageswerte für 2022, der schattierte Bereich zeigt die zwei Standardabweichungsbereich in historischen Werten zwischen 1979 und 2010. Die gepunkteten schwarzen Linien zeigen die Rekordtiefs für jeden Pol. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Wir freuen uns auf 2023 und darüber hinaus

Mit einem „Triple Dip“-La-Niña-Event in der zweiten Hälfte des Jahres 2022 sind die La-Niña-Bedingungen voraussichtlich bestehen bleiben für mindestens die ersten drei Monate des Jahres 2023. Denn es gibt a Verzögerung von einigen Monaten Zwischen dem Höhepunkt der El Niño- oder La Niña-Bedingungen im tropischen Pazifik und ihren Auswirkungen auf die globalen Temperaturen werden diese La Niña-Bedingungen wahrscheinlich einen anhaltenden kühlenden Einfluss auf die Temperaturen im Jahr 2023 haben. 

Hier liefert Carbon Brief seine eigene Vorhersage der wahrscheinlichen Temperaturen im Jahr 2023 unter Verwendung des NASA-GISTEMP-Datensatzes – und basierend auf einem Modell, das das Jahr, die Temperaturen in den letzten drei Monaten und verwendet Projektionen von El Niño/La Niña-Bedingungen in den nächsten sechs Monaten. Die folgende Abbildung zeigt die Carbon-Brief-Vorhersage in Gelb, zusammen mit ihrem 95-%-Konfidenzintervall (schwarze Balken) und dem historischen NASA-GISTEMP-Datensatz (graue Punkte).

2023 Temperaturvorhersagen von Carbon Brief, relativ zu vorindustriellen (1880-99) Temperaturen, verglichen mit historischen Daten von NASA-GISTEMP. Chart von Carbon Brief mit Highcharts.

Obwohl die Unsicherheiten zu diesem Zeitpunkt noch groß sind, stellen wir fest, dass 2023 sehr wahrscheinlich zwischen dem dritt- und neuntwärmsten Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen liegen wird, mit einer besten Schätzung, dass es das fünftwärmste seit Beginn der Aufzeichnungen sein wird – ähnlich wie 2022. Wenn es sich um ein El Niño-Ereignis handelt sich Ende 2023 entwickelt, macht es jedoch wahrscheinlich, dass 2024 einen neuen Rekord aufstellen wird.

Es gab drei weitere veröffentlichte Vorhersagen – von der UK Met Office, NASAs Dr. Gavin Schmidt machen Berkeley Erde – davon, wie die Temperaturen im Jahr 2023 aussehen könnten. Die folgende Abbildung zeigt die vier verschiedenen Vorhersagen für 2023 im Vergleich zum Temperaturrekord der NASA GISTEMP. Diese wurden „normalisiert“, um die Erwärmung im Jahr 2023 im Vergleich zum Zeitraum 2001-20 im NASA-Datensatz zu zeigen. Dadurch sollen alle Unterschiede in den Vorhersagen aufgrund von Abweichungen zwischen Datensätzen in früheren Teilen der Temperaturaufzeichnung beseitigt werden.

2023 Temperaturvorhersagen von der UK Met Office, NASAs Dr. Gavin Schmidt, Berkeley Erde, und Carbon Brief relativ zu vorindustriellen (1880-99) Temperaturen im Vergleich zu historischen Daten von NASA-GISTEMP. Chart von Carbon Brief mit Highcharts.

Während die Schätzungen von Met Office, Berkeley Earth und Carbon Brief 2023 alle als ähnlich (wenn auch etwas wärmer) wie 2022 ansehen, mit einer relativ geringen Chance, einen neuen Rekord aufzustellen, prognostiziert Dr 2023 als das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen. Es ist erwähnenswert, dass die Berkeley-Erdprojektion letztes Jahr die genaueste war Vorhersage der Temperaturen für 2022.

Was für das Klima zählt, ist jedoch nicht die Bestenliste einzelner Jahre. Vielmehr ist es der langfristige Aufwärtstrend der globalen Temperaturen angetrieben durch menschliche Emissionen von Treibhausgasen. Bis die Welt die Emissionen auf Netto-Null reduziert, der Planet wird sich weiter erwärmen. 

Es ist fast sicher, dass das nächste Mal, wenn die Welt ein mäßiges bis starkes El Niño-Ereignis erlebt, dieses Jahr einen neuen Temperaturrekord aller Zeiten aufstellen wird. 

Wenn sich der Erwärmungstrend der letzten 40 Jahre fortsetzt, werden die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen Mitte der 1.5er Jahre wahrscheinlich 2030 ° C und bis etwa 2 2060 ° C überschreiten, wie die folgende Grafik zeigt.

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• Quelle: https://www.carbonbrief.org/state-of-the-climate-how-the-world-warmed-in-2022/