辐射强迫与气候驱动因素

温室气体、气溶胶、地表变化以及自然的太阳和火山变化，这些扰动地球能量平衡的因素，在一个共同的尺度上进行比较。

Definition

辐射强迫是由施加的驱动因素引起的大气层顶部净能量通量的变化，而气候驱动因素是产生这种强迫的自然和人为因素，从温室气体到火山。

Scope

本主题涵盖了驱动气候变化的因素以及用于比较它们的辐射强迫框架。它涉及二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和卤代烃的增温强迫，气溶胶及其云相互作用的主要是降温强迫，土地利用引起的地表反照率变化，以及包括太阳辐射变化和火山爆发在内的自然驱动因素，同时还包括了包含快速调整的有效辐射强迫概念。

Core questions

• 辐射强迫如何定义和测量？
• 哪些驱动因素使气候变暖，哪些使其变冷，程度如何？
• 气溶胶和云如何使强迫估算复杂化？
• 自然的太阳和火山驱动因素与人为驱动因素相比如何？

Key theories

驱动因素的共同尺度比较

将每个气候驱动因素表示为每平方米瓦特的辐射强迫，可以比较它们的相对强度并将其相加以估算对能量平衡的总扰动。

有效辐射强迫

在地表温度响应之前纳入快速的大气和地表调整，可以比单独的瞬时强迫更准确地预测最终的变暖。

Mechanisms

每个驱动因素以不同方式改变能量平衡：温室气体减少向外热辐射，气溶胶散射或吸收太阳光并改变云层，更亮或更暗的地表改变反射的太阳光，火山硫酸盐幕在几年内反射太阳光，太阳变化改变入射能量。将这些强迫相加，并将快速调整作为有效辐射强迫纳入，即可得到气候系统通过反馈响应的净推动力。

Clinical relevance

了解每种强迫的大小可以识别哪些人类活动最强烈地驱动变暖，以及哪些活动（例如气溶胶排放）部分掩盖了变暖，从而直接指导减缓优先事项和空气质量政策。

Evidence & guidelines

IPCC第六次评估报告评估指出，自工业化前时代以来，人类造成的总有效辐射强迫呈强烈的正值，并以二氧化碳为主导，而气溶胶提供了最大的抵消性和最不确定的降温作用。

History

辐射强迫概念的提出是为了在单一尺度上比较各种气候影响，并在IPCC评估中不断完善，最近通过采用有效辐射强迫来更好地解释快速调整，特别是来自气溶胶和云的调整。

Debates

气溶胶-云强迫的量级

气溶胶通过改变云层使气候降温的强度是总强迫中最大的不确定性，解决这个问题将使对人类影响和气候敏感性的估计更加精确。

Key figures

• Gunnar Myhre
• Veerabhadran Ramanathan
• Susan Solomon
• James Hansen

Seminal works

• myhre2013
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

哪种气候驱动因素最强？

二氧化碳是人为辐射强迫的最大单一贡献者，其次是甲烷等其他温室气体，而气溶胶则提供部分抵消的降温作用。

火山和太阳是否驱动了近期的变暖？

不；火山爆发只会导致短暂的降温，测得的太阳变化很小，因此两者都无法解释持续的变暖，而持续的变暖与温室气体增加有关。