De wereldwijde oppervlaktetemperaturen zijn tussen 2014 en 2016 met een record gestegen, het verhogen van de totale hoeveelheid opwarming sinds het begin van de vorige eeuw met meer dan 25 procent in slechts drie jaar, volgens nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Arizona.

"Onze paper is de eerste die deze sprong kwantificeert en de fundamentele reden voor deze sprong identificeert, " zei hoofdauteur Jianjun Yin, een UA universitair hoofddocent geowetenschappen.

De gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde steeg van 1900 tot 2013 met ongeveer 1,6 graden F (0,9 C).

Door wereldwijde temperatuurrecords te analyseren, Yin en zijn collega's ontdekten dat tegen het einde van 2016, de wereldwijde oppervlaktetemperatuur was nog eens 0,43 graden F (0,24 C) gestegen.

Co-auteur Jonathan Overpeck zei:"Als klimaatwetenschapper het was gewoon opmerkelijk om te bedenken dat de atmosfeer van de planeet zo snel zo veel kon opwarmen."

De piek in de opwarming van 2014 tot 2016 viel samen met extreme weersomstandigheden wereldwijd, inclusief hittegolven, droogte, overstromingen, uitgebreid smelten van poolijs en wereldwijde koraalverbleking.

Het nieuwe onderzoek toont aan dat natuurlijke variabiliteit in het klimaatsysteem niet voldoende is om de temperatuurstijging van 2014-2016 te verklaren, zei co-auteur Cheryl Peyser, een UA-promovendus in de geowetenschappen.

In de huidige krant de onderzoekers voorspelden ook hoe vaak dergelijke grote temperatuurpieken zouden zijn onder vier verschillende scenario's voor de uitstoot van broeikasgassen. Recordbrekende temperatuursprongen en de bijbehorende extreme weersomstandigheden zullen frequenter worden tenzij de uitstoot van broeikasgassen afneemt, het team gevonden.

Uitzoeken van het mechanisme voor de temperatuurpiek gebouwd op eerder werk van Peyser, Yin en anderen.

Het eerdere werk toonde aan dat, hoewel de opwarming van het aardoppervlak van 1998 tot 2013 was vertraagd, warmte van extra atmosferische broeikasgassen werd vastgelegd in de Stille Oceaan. De sterke El Niño van 2015-2016 bewoog de oceaan en liet alle opgeslagen warmte vrij, veroorzaakt een grote sprong in de oppervlaktetemperaturen van de aarde.

"Ons onderzoek toont aan dat de opwarming van de aarde versnelt, ' zei Yin.

Het onderzoeksrapport, "Grote sprong van record warme wereldwijde gemiddelde oppervlaktetemperatuur in 2014-2016 gerelateerd aan ongewoon grote oceanische warmteafgiftes, " door Yin, overpekken, Peyser en Ronald Stouffer, een UA adjunct-instructeur in geowetenschappen, staat online in het journaal Geofysische onderzoeksbrieven . Overpeck is decaan van de School for Environment and Sustainability aan de University of Michigan in Ann Arbor.

Het Visiting Scientist-programma van Princeton University, de National Oceanic and Atmospheric Administration en de National Science Foundation financierden het onderzoek.

Begin 2017, Yin en Overpeck zaten te lunchen bij Wilko, een restaurant in de buurt van de campus van de Universiteit van Arizona, en Yin vermeldde hoe snel de aarde opwarmde.

Overpeck zei, "Ik wist dat het erg aan het opwarmen was, maar ik was verbaasd over hoeveel het opwarmde en verbaasd over zijn inzicht in het waarschijnlijke mechanisme."

De twee wetenschappers begonnen te brainstormen over het uitbreiden van het eerdere werk van Peyser en Yin.

De onderzoekers analyseerden waarnemingen van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperaturen van 1850 tot 2016, oceaanwarmte-inhoud van 1955 tot 2016, records op zeeniveau van 1948 tot 2016 en records van de El Niño-klimaatcyclus en een langere klimaatcyclus genaamd de Pacific Decadal Oscillation - in totaal 15 verschillende datasets.

De analyse toonde aan dat de wereldwijde temperatuurstijging van 0,43 F (0,24 C) van 2014 tot 2016 ongekend was in de 20e en 21e eeuw.

Hoewel enige warmteafgifte uit de Stille Oceaan normaal is tijdens een El Niño, de onderzoekers ontdekten dat veel van de warmte die in 2014-2015 vrijkwam, te wijten was aan extra opwarming door de toename van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer.

Yin zei, "Het resultaat geeft aan dat de fundamentele oorzaak van de grote recordbrekende gebeurtenissen van de mondiale temperatuur het dwingen van broeikasgassen was in plaats van alleen interne klimaatvariabiliteit."

De onderzoekers voorspelden ook hoe vaak een wereldwijde temperatuurstijging van 0,43 F (0,24 C) zou kunnen optreden in de 21e eeuw, afhankelijk van de hoeveelheid broeikasgassen die wereldwijd wordt uitgestoten tussen nu en 2100. Het team gebruikte vier representatieve concentratieroutes, of RCP, modellen die toekomstige klimaatverandering tussen 2006 en 2100 voorspellen.

Voor het emissiearme RCP-scenario waarin de uitstoot van broeikasgassen piekt in 2020 en daarna afneemt, temperatuursprongen van ten minste 0,43 F (0,24 C) kunnen optreden van nul tot één keer in de 21e eeuw, het team gevonden.

Voor het RCP-scenario met de hoogste emissie waarin de uitstoot van broeikasgassen onverminderd stijgt gedurende de 21e eeuw, pieken van recordwarme temperaturen zouden tegen 2100 drie tot negen keer voorkomen. In dit scenario zou dergelijke gebeurtenissen zouden waarschijnlijk warmer en langer zijn dan de piek van 2014-2016 en ernstigere gevolgen hebben. De wereld ligt op schema voor een van de hogere emissiescenario's, zei Peyser. Aanpassen aan de verhogingen van de frequentie, omvang en duur van snelle opwarmingsgebeurtenissen geprojecteerd door het hogere emissiescenario zal moeilijk zijn, schrijven de wetenschappers.

Yin zei, "Als we de uitstoot van broeikasgassen kunnen verminderen, we kunnen het aantal grote recordbrekende gebeurtenissen in de 21e eeuw verminderen - en we kunnen ook het risico verminderen."