天体物理学学生发现全球变暖与当地不稳定天气之间的联系

气候变化导致更不稳定的天气、局部干旱和极端温度记录，但有关局部和全球气候的连贯理论仍在积极发展中。现在，尼尔斯玻尔研究所的一名丹麦天体物理学学生使用数学方法来揭示全球气温升高如何导致地球上局部不稳定的天气。

气候科学家达成了 99% 以上的共识，现在很明显，地球正在全球变暖，而这种变暖主要是人为造成的。

温度上升的速度比以往任何时候都快，地球可能处于 100,000 多年来的最热状态。自大约 250 年前工业革命开始以来，世界温度升高了 1.1°C。

全球和局部变暖

近年来的气候变化给我们带来了极端高温记录，例如去年，加拿大人测量到的最高温度接近 50°C;比之前的纪录高出五度!

但问题不仅限于高温记录：冷浪、干旱、风暴和降水也达到了新的高度。

全球变暖如何导致当地极端天气是一个活跃但尚未完全了解的研究领域。但是通过一种新的数学方法，硕士生 Albert Sneppen 离全球气温上升与当地天气不稳定之间的联系又近了一步。

来自早期宇宙的灵感

Albert Sneppen 在哥本哈根 Niels Bohr 研究所和 DTU Space 下属的基础研究中心 Cosmic Dawn Center 研究天体物理学，习惯于思考黑洞和爆炸的恒星。有一天，他想到了一种通常用来分析夜空中光分布的方法，也可以用来研究地球表面温度波动的分布。

该方法特别用于解释所谓的宇宙微波背景辐射，也称为“大爆炸余辉”。突然间，Albert Sneppen 看到了宇宙尺度上的热量分布和地球尺度上的一种“美学上的巧合”。

“几十年来，早期宇宙的热辐射一直在夜空中进行研究。研究人员使用所谓的‘角功率谱’来告诉你夜空的所有部分——无论是本地的还是全球的——有多少相互联系。这正是你在气候研究中想要的;一种同时检查所有规模的气候变化的方法，”斯内彭解释说。

气候结构

新的数学观点支持迄今为止未知的气候结构。

除了再现地球温度和在最大尺度上确认观测到的气候趋势外，它还显示了局部天气波动是如何产生的，即小尺度上。事实证明，大尺度的波动和差异之后是小尺度的波动和差异。

“当我们人类在最大尺度上扰乱地球温度时，它会导致从大约 2,000 公里的区域到 50 公里范围内的所有尺度的温差更大，”斯内彭解释说。

换句话说，气候变化使当地的温差增大——温差越大，天气模式就越极端。

“自工业革命以来，天气的不稳定性和波动性普遍增加，但在过去 40 年中尤其势头强劲，”斯内彭说。“连同其他几项理论和观测研究，该模型表明未来几十年天气将变得更加不稳定。”

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