气候反馈与敏感性

放大或抑制气候对强迫响应的过程，以及二氧化碳浓度加倍后预期的平衡变暖。

Definition

气候反馈是响应变暖或变冷而发生变化的过程，这种变化会放大或抑制原始变化；气候敏感性是大气二氧化碳浓度加倍所产生的平衡全球温度变化。

Scope

本主题涵盖了控制气候对辐射扰动响应强度的反馈过程：水汽反馈、温度直减率反馈、冰雪融化引起的表面反照率反馈，以及仍然是最不确定的云反馈。它探讨了这些反馈如何结合形成平衡气候敏感性和瞬态气候响应，以及用于限制这些量的多重证据线索，包括过程研究、仪器记录和古气候。

Core questions

• 哪些反馈会放大变暖，哪些会抑制变暖？
• 为什么云反馈是不确定性的主要来源？
• 平衡气候敏感性的最佳估计值和范围是多少？
• 多重证据线索如何限制敏感性？

Key theories

水汽和温度直减率反馈

更温暖的大气会容纳更多的水汽，这是一种强大的温室气体，会强烈放大变暖，而垂直温度剖面的变化通过温度直减率反馈部分抵消了这一点。

多重证据线索对敏感性的限制

结合反馈过程理解、历史变暖记录和古气候证据，缩小了可能的平衡气候敏感性范围，并排除了极低的值。

Mechanisms

初始强迫使地表变暖，触发反馈：水汽增加和冰雪消退会放大变暖，而热辐射增加以及某些温度直减率和云响应则可以抑制变暖。净反馈决定了恢复能量平衡所需的额外变暖量，因此强烈的正净反馈会导致高气候敏感性。

Clinical relevance

气候敏感性决定了给定温室气体排放量所导致的变暖程度，因此减少其不确定性可以直接提高用于设定排放目标和规划适应措施的预测的准确性。

Evidence & guidelines

IPCC第六次评估报告综合多重证据线索，评估平衡气候敏感性的最佳估计值接近3摄氏度，二氧化碳浓度每加倍一次，可能范围约为2.5至4摄氏度。

History

1979年的查尼报告首次提出了现代气候敏感性的大致范围，约为1.5至4.5摄氏度，这一范围持续了几十年；最近结合过程理解、历史记录和古气候的研究最终缩小了这一范围，主要通过改进对云反馈的处理。

Debates

云反馈的大小和符号

低云变化是放大还是抑制变暖，以及其程度如何，是气候敏感性一直不确定的主要原因，尽管最近的观测和高分辨率模型倾向于净放大效应。

Key figures

• Jule Charney
• Steven Sherwood
• Syukuro Manabe
• Isaac Held

Seminal works

• charney1979
• sherwood2020

Frequently asked questions

什么是平衡气候敏感性？

它是系统完全调整后，响应大气二氧化碳浓度加倍所达到的全球平均变暖，评估结果可能约为2.5至4摄氏度。

为什么云对气候敏感性如此重要？

云既能反射阳光又能捕获热量，其数量、高度或亮度上的微小变化都可能显著放大或抑制变暖，使其成为最大的不确定性来源。