研究人员研究了来自东加勒比海的海绵标本。 存在Shutterstock
据统计，全球气温变暖已经超过 1.5°C，并且可能在本十年晚些时候超过 2°C 世界首创的研究 我领导。这些令人担忧的发现是基于海绵骨骼中的温度记录，表明全球气候变化的进展比之前想象的要严重得多。
人为造成的温室气体排放导致全球变暖。获得有关变暖程度的准确信息至关重要，因为它可以帮助我们了解极端天气事件在不久的将来是否更有可能发生，以及世界在减少排放方面是否取得进展。
迄今为止，对上层海洋变暖的估计主要基于海面温度记录，但这些记录只能追溯到大约 180 年前。相反，我们研究了东加勒比海长寿海绵骨骼中保存的 300 年记录。特别是，我们检查了它们骨骼中一种称为“锶”的化学物质含量的变化，这反映了生物体一生中海水温度的变化。
自前工业化时代以来将全球平均气温上升幅度控制在 1.5°C 以下是 2015 年巴黎气候协议的目标。我们发表在《自然气候变化》上的研究表明，机会已经过去了。事实上，自前工业化时代以来，地球可能已经升温至少 1.7°C——这是一个令人深感不安的发现。
测量海洋热量
全球变暖正在导致地球气候发生重大变化。这在最近前所未有的时期中表现得很明显 热浪 横跨南欧、中国和北美大部分地区。
海洋覆盖 超过70％ 地球表面并吸收大量的热量和二氧化碳。全球表面温度传统上是通过平均海面水温和陆地表面上方空气温度来计算的。
但海洋的历史温度记录并不完整。最早的海水温度记录是通过将温度计插入水样中来收集的 由船舶收集。系统记录仅从 1850 年代开始可用，而且覆盖范围有限。由于缺乏早期数据，政府间气候变化专门委员会将前工业化时期定义为从 1850到1900.
但至少从那时起，人类就一直向大气中排放大量二氧化碳。 1800年代初。因此，理想情况下，测量变暖的基线期应该从 1700 年代中期或更早开始。
更重要的是，一系列异常 大火山喷发 发生在 1800 年代初，导致全球大规模变冷。这使得准确重建稳定的基线海洋温度变得更加困难。
但如果有一种方法可以精确测量过去几个世纪的海洋温度呢？有，它被称为“硬化海绵测温法”。
研究特殊海绵
硬化海绵 是一群类似于硬珊瑚的海绵，它们产生碳酸盐骨架。但它们的生长速度要慢得多，并且可以存活数百年。
这些骨骼含有许多化学元素，包括锶和钙。这两种元素的比例在较暖和较冷的时期会有所不同。这意味着硬化海绵可以提供详细的海水温度日记，分辨率仅为 0.1°C。
我们研究了海绵物种 尼氏角孔菌。它们发生在东加勒比地区，那里上层海洋温度的自然变化很低，这使得更容易弄清楚气候变化的影响。我们想要调查被称为“海洋混合层”。这是海洋的上部，大气和海洋内部之间进行热量交换。
我们研究了 300 年前的气温，看看定义工业化前气温的当前时间段是否准确。那么我们发现了什么？
海绵记录显示，从 1700 年到 1790 年以及从 1840 年到 1860 年，温度几乎恒定（由于火山冷却，中间有一个间隙）。我们发现海洋温度从 1860 年代中期开始上升，到 1870 年代中期明显明显。这表明前工业化时期应定义为 1700 年至 1860 年。
这些发现的意义是深远的。
这对全球变暖意味着什么？
使用这个新的基线，一幅截然不同的全球变暖图景就出现了。它表明人为造成的海洋变暖比政府间气候变化专门委员会先前假设的至少早几十年开始。
长期气候变化通常是根据30年至1961年1990年的平均变暖以及最近几十年的变暖来衡量的。
我们的研究结果表明，在我们新定义的前工业化时期末期与上述 30 年平均值之间的时间间隔内，海洋和陆地表面的温度上升了 0.9°C。这远远超过了 IPCC 使用前工业化时期的传统时间框架估计的 0.4°C 变暖幅度。
补充一点 全球平均变暖0.8°C 从 1990 年到近几年，地球自前工业时代以来平均变暖至少 1.7°C。这表明我们已经实现了《巴黎协定》中 1.5°C 的目标。
它还表明，该协议的首要目标是将全球平均变暖幅度控制在 2°C 以下，现在很可能在 2020 年代末实现——比预期提前了近二十年。
我们的研究还得出了另一个令人震惊的发现。自 20 世纪末以来，陆地-空气温度的上升速度几乎是海洋表面温度的两倍，目前比工业化前水平高出 2°C 以上。这与有据可查的北极永久冻土层减少以及世界各地热浪、丛林大火和干旱频率增加相一致。
我们必须立即行动
我们修订后的估计表明，气候变化正处于比我们想象的更严重的阶段。这值得人们高度关注。
人类似乎已经错过了将全球变暖限制在1.5°C以内的机会，并且面临着将全球变暖控制在2°C以下的艰巨任务。这凸显了到 2030 年将全球排放量减半的迫切需要。
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