Iklim Nyata: 1,5°C dan sebagainya – Beragampengetahuan

Batas suhu Perjanjian Paris agak kabur. Dan mengetahui di mana kita berada itu sulit.

Keinginan untuk menjaga suhu global tetap tinggi sudah ada sejak era pra-industri. Yang idealnya di bawah 1.5°C dan pasti di bawah 2.0°C. Hal ini agak rumit karena kurangnya definisi mengenai apa yang dianggap pra-industri. Ketidakpastian mengenai kondisi suhu pada era pra-industri dan ketidakjelasan mengenai apa yang dianggap melebihi batas tersebut.

Ini adalah pertanyaan lama. Hal ini telah dibahas dalam laporan IPCC sebelumnya (SR15 dan AR6), namun mencakup elemen baru. telah menjadi persamaan sejak saat itu. Dan tentu saja, dunia nyata semakin mendekati 1,5°C, jadi ada beberapa hal penting lainnya. Terdapat upaya besar dan terpadu untuk menjelaskan pertanyaan-pertanyaan yang lebih luas ini. (Baru saja dikirim) Tapi menurut saya akan menarik untuk meninjau beberapa pertanyaan teknis di sini.

Pertama-tama, kapankah ‘era pra-industri’? Kita tidak dapat menentukan hal ini berdasarkan sejarah tanpa kembali ke masa ketika kita tidak memiliki (atau banyak) data instrumental, dan seperti yang telah kita diskusikan, Dampak aktivitas manusia terhadap iklim dapat ditelusuri kembali ke masa awal pertanian. Oleh karena itu, untuk alasan praktis, Masyarakat menetap pada abad ke-19 sebagai orang yang “cukup dekat”, namun pada saat itu kita masih mempunyai masalah. Awal abad ke-19 sangat dingin karena adanya beberapa gunung berapi besar. (Tambora dimasukkan pada tahun 1815) Oleh karena itu sebaiknya tidak dimasukkan jika ingin menekankan perubahan antropologis. Bagaimanapun, sebagian besar kumpulan data instrumen suhu hanya bagus untuk rata-rata global. (dengan beberapa ketidakpastian terkait) sejak tahun 1850 dan seterusnya (walaupun ada beberapa upaya bagus untuk mendorong nilai ini lebih jauh lagi, misalnya dengan Lundstad dkk. (2025)– Dan karena Anda memerlukan waktu beberapa dekade untuk menyesuaikan diri dengan variabilitas internal. Jadi orang-orang menggunakan rata-rata multi-dekade selama periode tersebut. Meskipun masih ada beberapa kendala Namun sebagian besar masyarakat telah mengikuti pedoman IPCC dan kini menggunakan tahun 1850-1900 sebagai dasar praktik ‘zaman Pra-industri’.

Saat ini setidaknya ada empat kumpulan data yang dipelihara secara rutin dan berasal dari setidaknya tahun 1850: HadCRUT (saat ini versi 5.1), NOAA (v6), Berkeley Earth, dan upaya DCENT yang relatif baru. Mereka menggunakan data mentah yang berbeda. (Meskipun tumpang tindih) metode yang berbeda dan revisi yang berbeda (tidak mengherankan) menghasilkan besaran perubahan yang berbeda dari tahun 1850-1900. Berdasarkan data dasar mereka sendiri, suhu tahun 2024 adalah 1,45-1,65°C di atas tahun 1850-1900, jika konsisten dengan zaman modern. (Ketika perbedaan antara metode/data kecil) akan ada perubahan yang jelas baik dalam kesimpulan variabilitas antar tahunan maupun perubahan rata-rata selama periode tersebut. ‘pra-industri’ (lihat Gambar 1) Bagaimana hal ini ditafsirkan? Hal ini tidak seluruhnya disebabkan oleh ketidakpastian struktural. (Karena kami tidak benar-benar mengambil sampel semua masalah, terutama pada produk SST), namun mungkin ada batasan yang lebih rendah pada ketidakpastian tersebut. Tentu saja, ansambel yang mengambil sampel ketidakpastian metodologis juga berguna.

Kumpulan data lain seperti GISTEMP atau JMA atau analisis ulang yang lebih modern (ERA5, JRA-3Q, dll.) tidak mencapai sejauh itu. Hal ini masih berguna karena meningkatkan pemahaman kita tentang ketidakpastian struktural dalam periode waktu yang tumpang tindih. WMO menggunakan kombinasi catatan-catatan ini (pada tahun 2024, rata-rata HadCRUT, NOAA, Berkeley, GISTEMP, JMA-3Q, dan ERA5 digunakan) bila tersedia untuk membuat catatan gabungan. Namun bagaimana kita bisa berubah sejak era pra-industri?

Seperti yang kita bahas awal tahun ini, salah satu pendekatannya adalah dengan mendasarkan setiap catatan panjang pada datanya sendiri pada tahun 1850-1900, lalu menambahkan catatan yang lebih pendek dengan mengikatnya ke satu catatan induk. (tetapi catatan yang mana) atau rata-rata dari catatan yang lebih panjang? Namun, jika diplot, terkesan bahwa segala ketidakpastian hadir di era modern. Menggunakan era modern untuk melakukan kalibrasi silang catatan (seperti pada Gambar 1), namun kemudian menetapkan offset konstan untuk menerjemahkan dari era modern ke era pra-industri. Hal ini membantu bahwa ketidakpastian jelas terkait dengan masa lalu. (bukan arus) (seperti pada Gambar 2) Tapi bagaimana cara menghitung offset? Kita dapat menyimpulkan bahwa rata-rata dari empat rekor panjang tersebut seharusnya nol pada periode pra-industri. Atau haruskah rata-rata WMO menjadi nol (atau bahkan sama sekali berbeda)?

Seberapa pentingkah hal ini?

Pertama, masalah mendasar. Pada tahun 1850-1900, dengan menggunakan rata-rata empat catatan yang disebutkan di atas, suhu pada tahun 1880-1900 adalah 0,01°C, dan pada tahun 1880-1920 (yang digunakan Jim Hansen) suhunya ~0,02°C. Angka-angka ini rata-rata kecil. Namun penyebaran 4 batang kayu cukup besar (±0,08°C), yang menunjukkan bahwa penyebarannya tidak terlalu kuat dan mungkin berubah di masa mendatang. Kedua, perbedaan antara menyetel rata-rata WMO atau rata-rata 4 log panjang atau rata-rata log yang digunakan di AR6 ke nol dapat menghasilkan perbedaan sebesar ~0,04°C.

Setiap bulan terdapat masalah sekunder – apakah Anda harus menyesuaikan data dasar iklim setiap tahun atau setiap bulan? Bulan-bulan hangat bervariasi sejak abad ke-19 (Januari/Februari/Mar. Suhu sekitar 0,17°C lebih hangat dibandingkan bulan Juli/Agustus/September). Artinya, Anda menganggap anomali bulan Oktober relatif terhadap iklim Oktober. (yang tampaknya masuk akal) atau terhadap rata-rata iklim tahunan? (Yang sedikit lebih mudah.) Untuk Berkeley Earth, bulan Oktober 2025 adalah 1,52 derajat di atas bulan Oktober pra-industri, atau 1,57 derajat C lebih tinggi setiap tahunnya. Bulan-bulan musim dingin dipengaruhi dengan cara yang berlawanan, pengaruhnya ±0,08°C tergantung bulannya. Perhatikan bahwa ini hanya masalah penyimpangan bulanan yang terjadi pada baseline yang berbeda dari baseline aslinya. (biasanya modern) untuk produk apa pun

Pada akhirnya, karena semua pendekatan ini bergantung pada target bergerak, (yang catatannya disimpan, data mentah ditambahkan melalui upaya penyelamatan data, pembaruan versi metode, dll.) Kami memiliki opsi untuk memperbarui perhitungan ini setiap tahun. (Ini berarti Anda harus menjelaskan mengapa segala sesuatunya berjalan sebagaimana mestinya.) Ini mungkin berubah dari tahun-tahun sebelumnya) atau tetap berpegang pada perhitungan kanonik (seperti dalam AR6) untuk konsistensi. Estimasi terbaik offset tahunan antara tahun 1981-2010 dan 1850-1900 diperkirakan sebesar 0,69°C di AR6, namun mengikuti rumus serupa sekarang menghasilkan 0,73°C (terutama karena DCENT lebih dingin 19 C dibandingkan produk lama, dan pembaruan pada HadCRUT dan Berkeley Earth telah sedikit mengubah keadaan).

Offset untuk mengikat rekaman yang lebih pendek ke rekaman yang lebih panjang bervariasi seiring waktu jika Anda menggunakan metode yang sama. Untuk GISTEMP, saya mengkalibrasinya ke catatan lain dari tahun 1880-1900. Tahun lalu memberikan offset sebesar -0,028°C dari tahun 1880-1900 hingga 1850-1900, namun tahun ini (dengan tambahan DCENT dan sedikit pembaruan pada data mentah) memberikan offset sebesar -0,01°C. Copernicus menggunakan offset konstan 0,88°C (dari AR6) untuk beralih dari garis dasar 1991-2020 di ERA5 ke 1850-1900, tetapi ketika mengikuti rumus serupa dan menambahkan DCENT, Anda menemukan bahwa suhunya adalah 0,92°C.

Tahun lalu adalah tahun pertama dimana suhu rata-rata tahunan kita “mungkin” melebihi 1,5°C. (rata-rata WMO adalah 1,55°C) dan perkiraan ketidakpastian dalam hal ini (yang disebabkan oleh semua masalah yang disebutkan) adalah sekitar ±0,13°C (90% CI) dengan pembaruan log. Suhu rata-rata WMO saat ini adalah 1,54°C, namun jika Anda menambahkan offset ke baseline tahun 1981-2010 sehingga rata-rata dari empat rekor panjang tersebut adalah nol, pada tahun 2024 suhunya akan menjadi 1,58°C. Ini akan membawa Anda kembali ke 1,54°C.

Setiap bulan suhu kita telah melebihi 1,5 derajat Celcius (sementara) sejak peristiwa El Niño tahun 2016 (mungkin pada tahun 2017 dan 2019, dan lagi pada tahun 2020). Sejak tahun 2023, kami telah melampaui angka ini dengan frekuensi yang lebih sering setiap bulannya, dan menjadi stabil pada tahun 2024 dan 2025 (Gambar 3).

Mengetahui kapan kita melampaui batas rata-rata jangka panjang kita lagi-lagi lebih rumit. Kecuali jika melihat ke belakang Jika kita ingin mengetahui apakah kita telah melewati titik tengah dua puluh tahun pertama di atas ambang batas. Hal ini melibatkan beberapa perkiraan untuk sepuluh tahun ke depan. yang meningkatkan ketidakpastian Kami memiliki banyak prakiraan yang berkisar dari prakiraan awal CMIP. Kesesuaian statistik Bahkan pembelajaran mesin Namun masih banyak ketidakpastian. (dalam kekuatan yang diharapkan Struktur kecocokan Kesesuaian data pelatihan) Jadi ini juga perlu direvisi (setiap tahun?), dan jawaban yang jelas mungkin belum tersedia saat ini. Entah itu tahun 2028 atau 2030 atau tahun lainnya. (Dalam dekade berikutnya) tidak jelas bagi saya.

meringkaskan

Ada ketidakpastian yang tidak dapat direduksi dalam menentukan posisi kita di era pra-industri pada waktu tertentu (hari, bulan, tahun, dekade), jadi kita tidak boleh berharap untuk mengetahui hal ini dengan tepat, dan kita bisa berharap untuk mengetahuinya. Ada sedikit ‘kegelisahan’ dalam penilaian. Saat ini, karena suhu kita berada pada kisaran 1,5 derajat Celcius, perbedaan metode dapat menyebabkan nilainya sedikit di atas atau di bawah ambang batas. Namun perlu dipahami bahwa kegelisahan ini tidak memiliki makna ilmiah. Tren jangka panjangnya adalah

merujuk

1. E. Lundstad, Y. Brugnara, D. Pappert, J. Kopp, E. Samakinwa, A. Herzeler, A. Andersson, B. Shimani, R. Cornes, G. Demare, J. Filipiak, L. Gates, GL Ives, JM Jones, S. Jorden, A. Kiss, S.E. Nicholson, R. Przebylak, P. Jones, D. Rousseau, B. Tinz, FS Rodrigo, S. Grab, F. Domínguez-Castro, V. Slonosky, J. Cooper, M. Brunet, dan S. Brönnimann, “database sejarah iklim global HCLIM”, informasi ilmiahJilid 10 September 2023.