NASA和NOAA联合报道，2016是有史以来最热的一年。 这并不奇怪，今年头六个月 都非常温暖。
然而这个消息对于全球变暖的说法是很重要的：在2016之前，10是最热的年份 记录发生自1998。 去年是连续第三年创造新的全球年度气温记录。
尽管全球范围内持续破纪录，人为造成的或人为的全球变暖的怀疑 遗迹。 对于一些人来说，气象学家不能提前预测天气的事实证明，科学家无法预测地球气候年代或几十年后的现状。
为什么科学家 像我一样 有信心提前预测记录月，气候预测与天气预报有什么不同？
基于大气运动的天气预报
天气预报考虑到天气系统的演变，包括大气压力模式。 大气压力是由大气压力施加的 空气分子的重量。 空气下沉的地区气压高，气候温暖宜人。 低压系统，也称为 气旋，发生在空气上升的地方，通常会产生凉爽潮湿的天气。
这张地图显示了按国家2016年平均气温排名。 排名是指122-1895记录的2016年期间。 122的排名表示记录温暖。 2016是美国连续录得的第二温暖的一年。 NOAA
天气预报的准确度高达两周左右 大大改善 最近几年。 但是大气系统不会持续很长时间，超出这个时间范围的预测会变得不那么准确。
例如，预测美国东海岸的低压系统（气旋）的形成和运动 提出挑战。 偏离50英里东或西的预测轨迹可能意味着暴风雪，风吹雨打或濒临灭绝的区别。
同样，预测将会在炎热的夏日下降的雨量 可以很不确定。 当预测需要“孤立的雷暴”时，预计会控制风暴形成的因素，如日间供暖，水汽流量和上层风。 但这些因素在某一天发生了相当大的变化，因此很难预测总降雨量，特别是在一个小的地区。 所以很难说你的游行队伍或者下一个城镇是否会下雨 - “弹出式”雷暴这个词是恰当的。
这并不是说对于风暴的警告不值得信任。 在这种情况下，恶劣天气的预报通常是针对较大的地理区域进行的，而且只有在有条件的情况下。 与那些导致孤立风暴的因素相比，产生恶劣天气的因素面积更大。 技术改进包括更好的雷达和超级计算机的使用，也导致更准确的恶劣天气预报。
海洋热的作用
与基于瞬态天气系统运动的预报相比，例如，温度和降水的气候预测使用完全不同的数据集。
为了预测未来数月到数十年，科学家利用海洋变化，其他自然因素（太阳变化，火山爆发）以及大气中温室气体（GHG）浓度上升的总体影响。 这些变量在数月和数年内发展并发挥其影响力，这与大气压力模式可能在几小时或几天内发生变化不同。
影响几个月到一年的一个重要因素是 厄尔尼诺，热带太平洋的海洋气温周期性升温。 这种海洋变暖的模式和对大气的相关影响在热带之外产生了强烈的影响，这可能会影响到气候预测。
这张地图以摄氏度显示了2016的混合陆地和海表温度异常，或者是历史平均值的变化。 NOAA国家环境信息中心，
关于海洋温度的数据是至关重要的，因为太阳辐射到地球的大部分辐射都被世界的海洋吸收。 在这种能量的驱动下，海洋和大气在全球散发热量。
厄尔尼诺之后的几年往往是 回暖 比那些接近正常（也称为中性）或拉尼娜条件的人。 拉尼娜的存在常常导致全球气温降低。 这告诉我们，热带太平洋地表水中的相对热量可以用来提前几个月预测全球气温，这与去年的记录温度的预测一模一样。
在十二月2015的 英国气象局 预测2016将在0.72和0.96摄氏度之间的长期（1961-1990）平均值以上记录温暖。 他们今天宣布 2016年是0.77？高于平均水平在预测范围内。 2016年初 加文·施密特 来自美国宇航局戈达德空间研究所 预测2016 会是1.3吗？高于 19 世纪末的气温 – 非常接近今天报道的 1.2？上升。
2017怎么样？ 在其1月12更新中， NOAA预测 从2017上半年的疲软的拉尼娜转变到中立的状态。 拉尼娜在今年初的影响力是中国的 预测2017 比2016稍微凉快一些，但仍然是有史以来最热的年份之一。
来自1961-1990的全球年平均近地表温度异常（即与1850-2015平均值（摄氏度）的温差）。 2016值是1月至10月的平均值。 灰线和阴影显示95百分比不确定性范围。 2017的预测值及其不确定性范围以绿色和黑色显示。 英国气象局
应该补充的是，记录2016的温暖不是由于厄尔尼诺现象。 的确，厄尔尼诺年代 正在变暖， 因为温室气体浓度上升导致整体变暖趋势，因此与拉尼娜类似。
人和自然因素随时间的综合影响
除了海洋的影响，其他 自然因素 已知会影响变暖的速度。 大型火山喷发，特别是热带地区的火山爆发， 可以在全球范围内产生散热效果 通过阻挡太阳辐射。 例如，山的爆发。 在1991 Pinatubo导致了一个 全球平均气温下降约 1 华氏度（0.6？）.
然而，冷却通常是短暂的，并且当火山气溶胶（阻挡阳光的小颗粒）下雨时结束。
太阳能输出的变化也会影响气候。 然而，近几十年来观察到的升温趋势， 不能归咎于太阳的变化。 太阳变化对气候变化的影响是显而易见的，但温室气体的影响已被证实 更可观 从短期看。
在更长的时间尺度上进行预测 - 数十年甚至更长时间 - 是基于气候模式的模拟以及我们对如何进行的理解 敏感的气候系统是 到未来大气温室气体浓度的增加。
模型表明，与内部海洋变率和其他自然因素的变化相比，未来气候变暖预计将以温室气体浓度上升为主。 气候变暖将通过涉及碳循环的反馈放大， 大气湿度 和其他因素。 例如，水蒸气是一种有效的温室气体，所以大气中水分的增加会增加变暖。 而且，北极的排放是一个特别令人担忧的问题，并有可能将北极从北极转向北极 碳的汇源。
17最热的十六年是在本世纪发生的。 有一个 压倒性的科学共识 人类的行为正在使地球变暖。
同时，我们继续改进天气和气候预测，这将使我们更深入地了解不同时期，不同空间尺度的气候系统行为。 这项研究将提高未来预测的准确性和可信度。
关于作者
Michael A. Rawlins，扩展副教授， 马萨诸塞大学阿默斯特分校
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