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2022年气候状态：北极-AMS期刊
摘要：海洋中尺度涡流混合通过重新分布热，盐和碳在地球气候系统中起着至关重要的作用。对于许多海洋和气候模型，仍需要对中尺度的涡流进行参数化。这通常是通过涡流扩散率K来完成的，该K设置了湍流降级示踪剂的强度。众所周知的效果是在存在背景电位涡度（PV）梯度的情况下对K的调节，该梯度抑制了PV梯度方向的混合。地形斜率可以通过地形PV梯度诱导这种抑制。但是，这种效果几乎没有引起关注，而k的参数化通常不包括地形效应。在这项研究中，我们表明，可以使用简单的随机表示 - 涡流相互作用来描述地形对k分析中K的影响。我们获得了深度平均K作为底坡的函数的分析表达式，我们可以根据数值模型来验证被诊断的涡流扩散率。所获得的分析式 - 可以推广到任何恒定的正压PV梯度。此外，该表达与以前研究相对于地形而不是涡流扩散率的经验参数化是一致的，并为这些参数化提供了物理合理化。新表达有助于了解涡流扩散如何在整个海洋中变化，从而在中尺度涡流如何影响海洋混合过程。
气候对全球增强岩石风化能力的影响
过去约150年中二氧化碳（CO 2）和其他温室气体的人为排放量相对于工业前时代（世界流星组织，2020年），全球温度升高约1.2°C，最近几十年（Noaaa，20221年）的变暖速度增加了。这些趋势是关于全球变暖（a）将地球的气候系统推向更频繁，更极端天气的（Baek＆Lora，2021; Baldwin等，2019; Cook等，2014; Payne等，2020; Williams et al。，2020）; （b）导致环境降解（包括土壤，植被和水资源降解； Allen等，2010; Almagro等，2017; Burrell等，2020; Gonzalez等，2010; Lindner等，2010; Lindner等，2010; Midgley＆Bond，2015; Zhang et; Zhang et al。，2017年）; （c）导致海平面从海水的热膨胀并增加了融化水位（Mengel等，2016； Rahmstorf，2007）。政府间气候变化小组（IPCC）的做出反应是描述了许多缓解途径，并有可能将全球变暖限制在2100年的工业前水平以上高于1.5-2°C（IPCC，2018年）。重要的是，所有缓解途径都规定了大气二氧化碳的主动去除（除了排放中的大幅切割外）在下一个世纪内以100至1,000千兆吨（十亿吨）的订单保持在1.5°C以下的总变暖（IPCC，2018年）。
美国角色，NASA的优先事项和私营公司的影响
▪NASA目标：监视可能击中地球的小行星在NASA的公众优先列表中排名最高。监视地球的气候系统也是NASA的优先级。，但相对较少的美国人说，将人类宇航员送往月球或火星应该是重中之重。▪太空旅游：55％的美国成年人预计，未来50年的游客将经常在太空中旅行。但是，美国人对自己旅行并不热心：35％的人说他们对在航天器中绕地球的旋转感兴趣，而65％的人说他们对此不感兴趣。▪对私人太空公司的评估：越来越多的美国人认为私人太空公司在做一个好工作要比建立安全可靠的航天器的工作要好得多，为太空探索做出了重要贡献，并为更多的人开放了太空旅行。仍然，许多人不确定私人公司在这些领域的表现，反映出对它们的熟悉程度有限。，公众在私人太空公司的行为如何限制了火箭和卫星的空间中的限制碎片时的积极语气：26％的人说他们做得不好，而21％的人说他们做得很好（53％的人说他们不确定他们不确定）。▪美国人与太空的互动：47％的美国人说，去年他们至少进行了与太空相关的四个活动中的至少一项，其中包括26％的人说他们已经看过来自太空望远镜的图像，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜。
极地冬季学校
关于冬季学校，冰岛Hvanneyri的惊人背景下，极地冬季学校提供了出色的教育经验，专注于对极地地区的批判性研究，目前由于气候变化而面临着巨大的变化。这项倡议从3月2日至2025年3月8日运行，旨在为国际大学学生提供所需的知识和技能，以在这些脆弱的环境中为正在进行的研究工作做出贡献。为什么研究极地区域？北极是全球气候变化研究的重点，正在经历快速的环境转变，对全球气候系统，生态系统和人类社会产生了巨大影响。这些变化包括融化冰川，缩小海冰，改变的生态系统以及升高空气和海洋温度，所有这些都强调了迫切需要进行全面研究和知情行动。学习冬季学校的学习目标是极地冬季学校夺取了Svalbard独特的科学基础设施和自然环境，以提供与气候变化有关的各种学科的动手培训。该计划旨在培养能够应对这些变化带来的挑战的下一代科学家。通过主题讲座，实地调查和实践培训课程，学生将深入研究诸如空气污染，雪水文和物理学，雪崩安全和冰川学等关键主题。这些领域对于理解驱动北极转变的复杂相互作用和反馈机制是关键的。合作网络冬季学校得到了著名合作伙伴网络的支持，包括•冰岛农业大学-Hvanneyri，
保留分位数趋势以模拟未来气候影响
摘要：全球气候模型 (GCM) 是理解气候系统及其在情景驱动排放路径下演变趋势预测的重要工具。其输出结果被广泛应用于气候影响研究，用于模拟气候变化的当前和未来影响。然而，与气候影响研究所需的高分辨率气候数据相比，气候模型输出结果仍然较为粗糙，并且相对于观测数据也存在偏差。在现有的全球尺度上经过偏差调整和降尺度处理的气候数据集中，分布尾部的处理是一个关键挑战；许多此类数据集使用了分位数映射技术，而这些技术已知会抑制或放大尾部的趋势。在本研究中，我们应用分位数增量映射 (QDM) 方法 (Cannon 等，2015) 进行偏差调整。在偏差调整之后，我们应用一种名为“分位数保留局部模拟降尺度”（QPLAD）的新型空间降尺度方法，该方法旨在保留分布尾部的趋势。这两种方法都集成到一个透明且可重复的软件流程中，我们将其应用于耦合模式比较计划第六阶段 (CMIP6) 实验 (O'Neill et al., 2016) 的历史实验和四种未来排放情景（从积极缓解到无缓解）的全球每日 GCM 地表变量输出（最高和最低温度以及总降水量），即 SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0 和 SSP5-8.5 (Ri-
文章 - AMS 期刊 - 美国气象学会
摘要：向太空发射的长波辐射 (OLR) 是地球能量预算的基本组成部分。有许多相互交织的物理过程会影响 OLR，并推动和应对气候变化。光谱解析观测可以解开这些过程，但技术限制阻碍了精确的空间光谱测量，覆盖 100 至 667 cm −1（波长在 15 至 100 µ m 之间）的远红外 (FIR)。因此，地球的 FIR 光谱基本上无法测量，即使至少一半的 OLR 来自此光谱范围。该地区受到对流层上部和平流层下部水蒸气、温度递减率、冰云分布和微物理的强烈影响，所有这些气候系统中的关键参数都变化很大，而且仍然很少被观察和理解。为了覆盖地球观测中这一未知领域，远红外外向辐射理解与监测 (FORUM) 任务最近被选为 ESA 的第九个地球探测器任务，将于 2026 年发射。FORUM 的主要目标是首次以高绝对精度测量光谱分辨 OLR 的远红外分量，具有高光谱分辨率和辐射精度。该任务将提供全球观测的基准数据集，这将大大增强我们对地球大气关键强迫和反馈过程的理解，从而能够更严格地评估气候模型。本文介绍了该任务的动机，强调了新测量预期带来的科学进步。
在瑞士实施生物能源 - 2021年更新碳经济
摘要：全球能源系统正在过渡。它正试图到2050年到达零零温室气体排放。系统性变化意味着生物能源的作用将改变。生物能源对能源系统做出灵活贡献的潜力是实现全球排放野心的关键以及低碳能源系统和经济的功能。由于可持续可用的生物量资源的数量是有限的，这定义了生物能源对低碳能源系统的贡献，并在生物量可以提供的不同可能的能源和气候系统服务之间找到平衡（理想情况下是协同效应）将非常重要。公认的系统服务包括生物能源植物的灵活操作，以整合可变的可再生能源并提供负二氧化碳（CO 2）排放。对生物能量链的灵活运行，具有碳捕获和利用的生物能源以及具有可再生氢的价值链的协同作用的兴趣。本文的目的是根据国际能源机构（IEA）生物能源技术合作计划的工作44灵活的生物能源和系统集成，并提供一些实际示例。本文还提供了不同的生物能源系统服务，并考虑了它们的定义和互动，因为这在能源系统设计中很重要。灵活生物能源的定义表明，生物能源的灵活性规定远远超出了提供电力部门短期灵活性的传统定义。
研究倒数冰盖模型的倒数第二和最后冰川终止的相似性和差异
摘要。冰川终止以气候系统不同组成部分的重组为特征。特别是，快速的冰盖瓦解会导致误解的反馈回路，这些反馈循环仍然很少了解。为了进一步研究这一方面，我们在这里使用了完全构成的北半球冰盖模型，以形成最后两个冰川终止的数值实验。我们表明，即使这两个终止的一阶气候轨迹相似，太阳日光差的差异也会导致冰原 - 气候系统的重要变化。在倒数第二次终止期间温度较高，与全新世的最后一次冰河间期间的海平面兼容。我们将最后一次对海平面上升约2 m的海平面上升的冰川绿地贡献。我们还模拟了南大洋的温暖地下，与南极冰盖的副作用兼容。，即使没有考虑冰盖融化而导致的海洋淡水浮游，这两个终止却散发出不同的大西洋推翻循环敏感性，这种循环在五次终止期间更容易占用。最后，在额外的灵敏度实验中，我们表明，对于这两个终止，即使还需要考虑植被变化以模拟整个脱胶裂解，北半球的灭绝也是冰盖重新治疗的主要驱动力。相反，即使它影响温度，温室气体的浓度也单独变化也不能解释冰盖撤退的幅度，而只能调节其时间安排。
较热的欧洲太平洋牡蛎
如果我们要预测并减轻气候变化对海洋生态系统的影响，海洋物种范围扩展的预测至关重要。 但是，大多数预测并未评估未来变化的不确定性水平，这会使它们对场景计划和生态系统管理的有用性受到质疑。 对于整个气候系统，这些不确定性采用三种形式：场景不确定性，气候模型没有确定性和内部气候变化。 至关重要的是，内部变异性是对自然变异性如何影响未来气候预测的一种度量，在生态学研究中在很大程度上被忽略了。 在这里，我们对欧洲的非本地太平洋牡蛎采用合奏建模方法来了解这些不确定性的影响。 未来的太平洋牡蛎招募是使用将招募与累积和瞬时热暴露有关的模型预测的。 对四个气候变化方案进行了模型预测：SSP1 2.6，SSP2 4.5，SSP3 7.0和SSP5 8.5。 在每种情况下，都使用了二十多种气候模型的集合。 使用五个具有多个工业前起始起点的气候模型来评估内部变异性在气候模型中的影响。 我们发现SSP1 2.6内的模型不确定性高于SSP1 2.6和SSP 4.5之间的差异，但是目前尚不清楚整体场景不确定性是否大于由于其主观性质而导致的气候模型不确定性。 我们的结果表明，从潜在的情景而不是个人预测方面思考未来至关重要。海洋物种范围扩展的预测至关重要。但是，大多数预测并未评估未来变化的不确定性水平，这会使它们对场景计划和生态系统管理的有用性受到质疑。对于整个气候系统，这些不确定性采用三种形式：场景不确定性，气候模型没有确定性和内部气候变化。至关重要的是，内部变异性是对自然变异性如何影响未来气候预测的一种度量，在生态学研究中在很大程度上被忽略了。在这里，我们对欧洲的非本地太平洋牡蛎采用合奏建模方法来了解这些不确定性的影响。未来的太平洋牡蛎招募是使用将招募与累积和瞬时热暴露有关的模型预测的。对四个气候变化方案进行了模型预测：SSP1 2.6，SSP2 4.5，SSP3 7.0和SSP5 8.5。在每种情况下，都使用了二十多种气候模型的集合。使用五个具有多个工业前起始起点的气候模型来评估内部变异性在气候模型中的影响。我们发现SSP1 2.6内的模型不确定性高于SSP1 2.6和SSP 4.5之间的差异，但是目前尚不清楚整体场景不确定性是否大于由于其主观性质而导致的气候模型不确定性。我们的结果表明，从潜在的情景而不是个人预测方面思考未来至关重要。对场景预测的比较表明，在SSP5 8.5场景下，太平洋牡蛎的未来招聘区可能是低排放SSP1 2.6场景中的两倍以上。重要的是，整体表明，由于内部变异性，太平洋牡蛎的近期变化高度不确定，这与20年时间范围内的气候模型不确定性相似。
基于二极管激光的光声仪器二十年的空气水蒸气和总水量测量
水蒸气是最重要的大气成分，对地球辐射收支有很大影响。除了水蒸气的直接辐射强迫外，其通过产生云滴的间接效应也在气候中起着至关重要的作用。因此，准确和定期地表征其在大气中的丰度至关重要，特别是在不断变化的气候系统中。在大气的上对流层/下平流层 (UTLS) 区域，水蒸气通过均质或非均质冻结过程驱动纯冰 (卷云) 云的生成，并通过沉积驱动云冰粒子的生长。卷云的辐射效应仍不为人所知；一些研究表明它们会冷却，而另一些研究表明它们会变暖，这取决于云光学厚度和冰粒大小和浓度的表现。在欧洲 CARIBIC 项目 [ 1 , 2 ]（基于仪器容器的定期大气调查的民用飞机）的框架内，自 2005 年以来，我们利用实验室开发的基于光声 (PA) 方法的仪器，在 UTLS 区域（10 至 12 公里高度）的商用飞机上定期测量大气水蒸气和总水（即水蒸气和云水/冰的总和）浓度。机载 PA 水蒸气测量仪（称为 WaSul-Hygro）基于电信型近红外 (NIR) 二极管激光器。此外，为了确保同时测量总水量和水蒸气的要求，WaSul–Hygro 拥有针对低温低压条件优化的双室 PA 装置。这种操作由安装在飞机下方的特殊环境进气系统实现，该系统包含一个侧向进气口和一个前向进气口，用于对水蒸气进行采样