อุณหภูมิพื้นผิวโลก

อุณหภูมิพื้นผิวโลก ( GST ) คืออุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลก ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง เป็นผลรวมของอุณหภูมิพื้นผิวทะเลและอุณหภูมิอากาศใกล้พื้นผิวเหนือพื้นดิน โดยถ่วงน้ำหนักตามพื้นที่ของแต่ละพื้นที่ ข้อมูลอุณหภูมิส่วนใหญ่มาจากสถานีตรวจอากาศและดาวเทียมในการประมาณข้อมูลในอดีตอันไกล โพ้น สามารถใช้ข้อมูลตัวแทน ได้ เช่น จาก วงปีของต้นไม้ปะการังและแกนน้ำแข็ง[ 1 ] การสังเกตการเพิ่มขึ้นของ GST เมื่อเวลาผ่านไปเป็นหนึ่งในหลักฐานหลายประการที่สนับสนุนฉันทามติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งก็คือกิจกรรมของมนุษย์เป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคำศัพท์อื่นสำหรับแนวคิดเดียวกันนี้ ได้แก่อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลก ( GMST ) หรืออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลก
การวัดอุณหภูมิที่เชื่อถือได้ในบางภูมิภาคเริ่มขึ้นในช่วงปี 1850-1880 (เรียกว่าบันทึกอุณหภูมิด้วยเครื่องมือ ) บันทึกอุณหภูมิที่ยาวนานที่สุดคือ ชุดข้อมูล อุณหภูมิภาคกลางของอังกฤษซึ่งเริ่มต้นในปี 1659 บันทึกกึ่งทั่วโลกที่ยาวนานที่สุดเริ่มต้นในปี 1850 [ 3 ]สำหรับการวัดอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศตอนบนสามารถใช้วิธีการต่างๆ ได้ ซึ่งรวมถึงการปล่อยเรดิโอซอนด์โดยใช้บอลลูนตรวจอากาศ ดาวเทียมหลายดวง และเครื่องบิน[ 4 ]ดาวเทียมสามารถตรวจสอบอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศตอนบนได้ แต่โดยทั่วไปไม่ได้ใช้ในการวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่พื้นผิว อุณหภูมิของมหาสมุทรที่ระดับความลึกต่างๆ จะถูกวัดเพื่อเพิ่มลงในชุดข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวโลก ข้อมูลนี้ยังใช้ในการคำนวณปริมาณความร้อนในมหาสมุทรด้วย
โดยทั่วไปแล้ว GMST จะถูกรวบรวมเพิ่มเติมตามปีหรือเดือน ตลอดช่วงปี 1940 อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของ GMST เพิ่มขึ้น แต่ค่อนข้างคงที่ระหว่างปี 1940 ถึง 1975 ตั้งแต่ปี 1975 เป็นต้นมา อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของ GMST เพิ่มขึ้นประมาณ 0.15 °C ถึง 0.20 °C ต่อทศวรรษ จน สูงกว่าระดับในปี 1880 อย่างน้อย 1.1 °C (1.9 °F) [ 5 ]อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของ GMST ในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ15 °C (59 °F) [ 6 ] แม้ว่าอุณหภูมิรายเดือนจะแตกต่างกัน ได้เกือบ2 °C (4 °F)สูงหรือต่ำกว่าตัวเลขนี้[ 7 ]
อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกและอุณหภูมิพื้นผิวโลกและมหาสมุทรโดยรวมแสดงให้เห็นถึงภาวะโลกร้อน 1.09 °C (ช่วง: 0.95 ถึง 1.20 °C) ตั้งแต่ปี 1850–1900 ถึงปี 2011–2020 โดยอิงจากชุดข้อมูลที่สร้างขึ้นอย่างอิสระหลายชุด[ 8 ] : 5แนวโน้มนี้เร็วกว่าตั้งแต่ทศวรรษ 1970 มากกว่าช่วง 50 ปีอื่น ๆ อย่างน้อยในช่วง 2000 ปีที่ผ่านมา[ 8 ] : 8ภายในแนวโน้มขาขึ้นนั้น มีความผันแปรของอุณหภูมิเกิดขึ้นบ้างเนื่องจากความผันแปรภายในตามธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น เนื่องมาจากปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ )
บันทึกอุณหภูมิโลกแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรในช่วงเวลาต่างๆ มีการประมาณค่าอุณหภูมิมากมายนับตั้งแต่สิ้นสุดยุคน้ำแข็งไพลสโตซีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงยุค โฮโลซีนปัจจุบันข้อมูลอุณหภูมิบางส่วนมีให้จากหลักฐานทางธรณีวิทยา ย้อนกลับไปหลายล้านปี เมื่อไม่นานมานี้ ข้อมูลจากแกนน้ำแข็งครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 800,000 ปีที่แล้วจนถึงปัจจุบันวงปีของต้นไม้และการวัดจากแกนน้ำแข็งสามารถให้หลักฐานเกี่ยวกับอุณหภูมิโลกตั้งแต่ 1,000–2,000 ปีก่อนปัจจุบันจนถึงปัจจุบัน[ 9 ]
คำนิยาม

รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCCกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลก (GMST) ว่าเป็น "ค่าเฉลี่ยทั่วโลกโดยประมาณของอุณหภูมิอากาศใกล้พื้นผิวเหนือพื้นดินและน้ำแข็งทะเล และอุณหภูมิพื้นผิวทะเล (SST) เหนือบริเวณมหาสมุทรที่ปราศจากน้ำแข็ง โดยปกติการเปลี่ยนแปลงจะแสดงเป็นค่าเบี่ยงเบนจากค่าในช่วงเวลาอ้างอิงที่กำหนด" [ 10 ] : 2231
กล่าวโดยสรุป อุณหภูมิพื้นผิวโลก (GST) คำนวณโดยการหาค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิที่ชั้นผิวน้ำของมหาสมุทร ( อุณหภูมิพื้นผิวทะเล ) และอุณหภูมิเหนือพื้นดิน ( อุณหภูมิอากาศพื้นผิว )
เมื่อเปรียบเทียบกันแล้วอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยพื้นผิวโลก (GSAT) คือ "ค่าเฉลี่ยทั่วโลกของอุณหภูมิอากาศใกล้พื้นผิวเหนือพื้นดิน มหาสมุทร และน้ำแข็งทะเลการเปลี่ยนแปลงของ GSAT มักถูกใช้เป็นมาตรวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลกในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ" [ 10 ] : 2231
อุณหภูมิโลกสามารถมีคำจำกัดความที่แตกต่างกันได้ มีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างอุณหภูมิอากาศและอุณหภูมิพื้นผิว[ 11 ] : 12
ข้อมูลอุณหภูมิตั้งแต่ปี 1850 จนถึงปัจจุบัน
ภาวะโลกร้อนโดยรวมและแนวโน้ม
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาเป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของก๊าซเรือนกระจก ที่เพิ่มขึ้น เมื่อระบบภูมิอากาศตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศก็จะตามมา การวัดอุณหภูมิพื้นผิวโลก (GST) เป็นหนึ่งในหลักฐานมากมายที่สนับสนุนฉันทามติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งก็คือมนุษย์เป็นสาเหตุที่ทำให้ระบบภูมิอากาศของโลกร้อนขึ้น
อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกและอุณหภูมิพื้นผิวบกและมหาสมุทร ที่รวมกัน แสดงให้เห็นถึงภาวะโลกร้อน 1.09 °C (ช่วง: 0.95 ถึง 1.20 °C) ตั้งแต่ปี 1850–1900 ถึงปี 2011–2020 โดยอิงจากชุดข้อมูลที่สร้างขึ้นอย่างอิสระหลายชุด[ 8 ] : 5แนวโน้มนี้เร็วขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1970 มากกว่าช่วง 50 ปีอื่น ๆ อย่างน้อยในช่วง 2000 ปีที่ผ่านมา[ 8 ] : 8
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สังเกตได้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสองช่วงเวลา: ประมาณปี 1900 ถึงประมาณปี 1940 และประมาณปี 1970 เป็นต้นไป[ 12 ]การลดลงของอุณหภูมิ/ช่วงอุณหภูมิคงที่ตั้งแต่ปี 1940 ถึงปี 1970 ส่วนใหญ่เกิดจากละอองซัลเฟต[ 13 ] [ 14 ] : 207การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในช่วงเวลานี้อาจเกิดจากรูปแบบการไหลเวียนของมหาสมุทรด้วย[ 15 ]
อุณหภูมิอากาศบนพื้นดินเพิ่มขึ้นเร็วกว่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเล อุณหภูมิบนพื้นดินสูงขึ้น 1.59 °C (ช่วง: 1.34 ถึง 1.83 °C) ตั้งแต่ปี 1850–1900 ถึงปี 2011–2020 ในขณะที่อุณหภูมิผิวน้ำทะเลสูงขึ้น 0.88 °C (ช่วง: 0.68 ถึง 1.01 °C) ในช่วงเวลาเดียวกัน[ 8 ] : 5
สำหรับช่วงปี พ.ศ. 2523 ถึง พ.ศ. 2563 แนวโน้มการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเชิงเส้นสำหรับอุณหภูมิพื้นดินและทะเลรวมกันอยู่ที่ 0.18 °C ถึง 0.20 °C ต่อทศวรรษ ขึ้นอยู่กับชุดข้อมูลที่ใช้[ 16 ] :ตาราง 2.4
ไม่น่าเป็นไปได้ที่ผลกระทบที่ไม่ได้รับการแก้ไขใดๆ จากการขยายตัวของเมือง หรือการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินหรือการปกคลุมของที่ดินจะทำให้อุณหภูมิพื้นดินทั่วโลกเปลี่ยนแปลงไปมากกว่า 10% [ 17 ] : 189อย่างไรก็ตาม พบสัญญาณการขยายตัวของเมืองที่มากขึ้นในบางพื้นที่ที่มีการขยายตัวของเมืองอย่างรวดเร็ว เช่น ทางตะวันออกของจีน[ 16 ] :ส่วนที่ 2.3.1.1.3

ภาวะโลกร้อนส่งผลกระทบต่อทุกส่วนของระบบภูมิอากาศ ของโลก [ 19 ]อุณหภูมิพื้นผิวโลกเพิ่มขึ้น 1.1 °C (2.0 °F) นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้นอีกในอนาคต[ 20 ] [ 21 ]การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ได้เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พื้นที่บนบกส่วนใหญ่มีอุณหภูมิสูงขึ้นเร็วกว่าพื้นที่ในมหาสมุทรส่วนใหญ่อาร์กติกมีอุณหภูมิสูงขึ้นเร็วกว่าภูมิภาคอื่นๆ ส่วนใหญ่[ 22 ]อุณหภูมิในเวลากลางคืนเพิ่มขึ้นเร็วกว่าอุณหภูมิในเวลากลางวัน[ 23 ]ผลกระทบต่อธรรมชาติและผู้คนขึ้นอยู่กับว่าโลกจะร้อนขึ้นอีกมากแค่ไหน[ 24 ] : 787
นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการหลายวิธีในการทำนายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ วิธีหนึ่งคือการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามธรรมชาติในอดีต[ 25 ] เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลง สภาพภูมิอากาศในอดีตของโลกนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษา วง ปีของต้นไม้ แกนน้ำแข็งปะการังและตะกอนในมหาสมุทรและทะเลสาบ[ 26 ]สิ่งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิในปัจจุบันสูงกว่าช่วง 2,000 ปีที่ผ่านมา[ 27 ]ภายในสิ้นศตวรรษที่ 21 อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เคยพบเห็นครั้งสุดท้ายในช่วงกลางยุคไพลโอซีนซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3 ล้านปีก่อน[ 28 ] : 322ในเวลานั้น อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกสูงกว่าอุณหภูมิก่อนยุคอุตสาหกรรมประมาณ 2–4 °C (3.6–7.2 °F) ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลก สูงกว่าปัจจุบันถึง 25 เมตร (82 ฟุต) [ 29 ] : 323การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความเข้มข้นของ CO ที่สังเกตได้ในปัจจุบัน นั้นรวดเร็วมาก แม้แต่เหตุการณ์ทางธรณีฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันในประวัติศาสตร์ของโลกก็ยังไม่ใกล้เคียงกับอัตราปัจจุบัน[ 30 ] : 54

วิธีการ
บันทึกอุณหภูมิที่วัดด้วยเครื่องมือคือบันทึกอุณหภูมิ ภายใน สภาพภูมิอากาศของโลกโดยอาศัยการวัดอุณหภูมิอากาศและอุณหภูมิมหาสมุทร โดยตรง บันทึกอุณหภูมิที่วัดด้วยเครื่องมือไม่ได้ใช้การสร้างใหม่ทางอ้อมโดยใช้ ข้อมูล ตัวแทนสภาพภูมิอากาศเช่น จากวงปีของต้นไม้และตะกอนในทะเล[ 31 ]
บันทึกอุณหภูมิในช่วงต้น
บันทึกอุณหภูมิที่ยาวที่สุดคือ ชุดข้อมูล อุณหภูมิภาคกลางของอังกฤษซึ่งเป็นชุดข้อมูลตำแหน่งเดียวที่เริ่มต้นในปี 1659 [ 32 ]
เมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2568 โครงการโคเปอร์นิคัสได้เผยแพร่ข้อมูลวิทยาศาสตร์ระบบโลกของการวิเคราะห์อ้างอิง GloSAT ซึ่งเป็นชุดข้อมูลกริดของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศทั่วพื้นดินและมหาสมุทรทั่วโลกย้อนหลังไปถึงช่วงปี พ.ศ. 2323 โดยใช้การสังเกตอุณหภูมิอากาศในทะเลแทนการวัดอุณหภูมิพื้นผิวทะเล[ 33 ]
ก่อนการเปิดตัว GloSAT ช่วงเวลาที่มีบันทึกข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวใกล้พื้นดินที่เชื่อถือได้พอสมควรซึ่งครอบคลุมเกือบทั้งโลกนั้นโดยทั่วไปถือว่าเริ่มต้นประมาณปี 1850 [ 3 ]มีบันทึกก่อนหน้านั้นอยู่ แต่มีการครอบคลุมที่เบาบางกว่า ส่วนใหญ่จำกัดอยู่ในซีกโลกเหนือและมีเครื่องมือวัดที่ไม่เป็นมาตรฐาน
ข้อมูลอุณหภูมิสำหรับบันทึกนี้ได้มาจากการวัดจากสถานีบนบก เรือ และทุ่นลอยบนบก อุณหภูมิจะถูกวัดโดยใช้เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ หรือเทอร์โมมิเตอร์ แบบปรอทหรือแอลกอฮอล์ ซึ่งอ่านค่าด้วยตนเอง โดยเครื่องมือจะถูกบังจากแสงแดดโดยตรงโดยใช้ที่กำบัง เช่น ม่านบังแดดแบบสตีเวนสันบันทึกทางทะเลประกอบด้วยเรือที่ทำการวัดอุณหภูมิของน้ำทะเล ส่วนใหญ่มาจากเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งบนตัวเรือ ช่องรับอากาศของเครื่องยนต์ หรือถังเก็บน้ำ และเมื่อไม่นานมานี้ได้รวมถึงการวัดจากทุ่นลอยที่จอดอยู่และทุ่นลอย ที่ลอยไปตามกระแสน้ำด้วย สามารถนำบันทึกบนบกและในทะเลมาเปรียบเทียบกันได้
พื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นมักจะมีจุดวัดที่มีความหนาแน่นสูง ในทางตรงกันข้าม การสังเกตอุณหภูมิจะกระจายตัวมากกว่าในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบาง เช่น เขตขั้วโลกและทะเลทราย รวมถึงในหลายภูมิภาคของแอฟริกาและอเมริกาใต้[ 34 ]ในอดีตเทอร์โมมิเตอร์จะถูกอ่านค่าด้วยตนเองเพื่อบันทึกอุณหภูมิ ปัจจุบัน การวัดมักจะเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งส่งข้อมูลโดยอัตโนมัติ ข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวมักจะแสดงเป็นค่าผิดปกติมากกว่าค่าสัมบูรณ์
การวัดภาคพื้นดินและทะเลและการสอบเทียบเครื่องมือเป็นความรับผิดชอบของหน่วยงานบริการด้านอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติการกำหนดมาตรฐานของวิธีการต่างๆ จัดขึ้นโดยองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (และก่อนหน้านี้โดยองค์การอุตุนิยมวิทยาระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นองค์กรก่อนหน้า ) [ 35 ]
การสังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้ในการพยากรณ์อากาศ ศูนย์ต่างๆ เช่นศูนย์พยากรณ์อากาศระยะกลางแห่งยุโรปแสดงแผนที่แบบเรียลไทม์ของพื้นที่ครอบคลุม หรือศูนย์แฮดลีย์แสดงข้อมูลครอบคลุมโดยเฉลี่ยของปี 2000 ข้อมูลครอบคลุมในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และ 19 จะน้อยกว่ามาก ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแตกต่างกันทั้งขนาดและทิศทางจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกสถานที่หนึ่ง ตัวเลขจากสถานที่ต่างๆ จะถูกนำมารวมกันเพื่อประมาณการการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยทั่วโลก
บันทึกอุณหภูมิจากดาวเทียมและบอลลูน (ทศวรรษ 1950 – ปัจจุบัน)
การวัดอุณหภูมิบรรยากาศที่ระดับความสูงต่างๆ โดยใช้ บอลลูน ตรวจอากาศ เริ่มแสดงให้เห็นถึงความครอบคลุมทั่วโลกโดยประมาณในช่วงทศวรรษ 1950 และตั้งแต่เดือนธันวาคม 1978 หน่วยตรวจวัดด้วยคลื่นไมโครเวฟบนดาวเทียมได้สร้างข้อมูลที่สามารถนำมาใช้ในการคาดการณ์อุณหภูมิในชั้นโทรโพสเฟียร์ได้
หลายกลุ่มได้วิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมเพื่อคำนวณแนวโน้มอุณหภูมิในชั้นโทรโพสเฟียร์ ทั้งมหาวิทยาลัยอลาบามาในฮันต์สวิลล์ (UAH) และบริษัทเอกชนที่ได้รับทุนจาก NASA อย่างRemote Sensing Systems (RSS) พบว่ามีแนวโน้มเพิ่มขึ้น สำหรับชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนล่าง UAH พบแนวโน้มเฉลี่ยทั่วโลกระหว่างปี 1978 ถึง 2019 ที่ 0.130 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษ[ 36 ] RSS พบแนวโน้มที่ 0.148 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษ จนถึงเดือนมกราคม 2011 [ 37 ]
ในปี พ.ศ. 2547 นักวิทยาศาสตร์พบแนวโน้มอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 0.19 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษเมื่อนำไปใช้กับชุดข้อมูล RSS [ 38 ]นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ พบว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 0.20 องศาเซลเซียสต่อทศวรรษระหว่างปี พ.ศ. 2521 ถึง พ.ศ. 2548 ซึ่งหลังจากนั้นชุดข้อมูลก็ไม่ได้มีการอัปเดตอีกเลย[ 39 ]
การจำลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศล่าสุดให้ผลลัพธ์ที่หลากหลายสำหรับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลก แบบจำลองบางแบบแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิในชั้นโทรโปสเฟียร์สูงขึ้นมากกว่าที่พื้นผิว ในขณะที่การจำลองจำนวนน้อยกว่าเล็กน้อยแสดงให้เห็นพฤติกรรมตรงกันข้าม ไม่มีความไม่สอดคล้องกันพื้นฐานระหว่างผลลัพธ์ของแบบจำลองเหล่านี้และการสังเกตการณ์ในระดับโลก[ 40 ]
ข้อมูลจากดาวเทียมก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นแนวโน้มการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ที่น้อยกว่ามาก ซึ่งถือว่าขัดแย้งกับการคาดการณ์ของแบบจำลอง อย่างไรก็ตาม หลังจากมีการแก้ไขข้อมูลจากดาวเทียมแล้ว แนวโน้มในปัจจุบันจึงมีความคล้ายคลึงกันมากขึ้น
ชุดข้อมูลพื้นผิวโลกและมหาสมุทร
วิธีการที่ใช้ในการประมาณค่าแนวโน้มอุณหภูมิพื้นผิวโลกหลักนั้นส่วนใหญ่เป็นอิสระต่อกัน และประกอบด้วย:
- องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) ดูแล ฐานข้อมูล เครือข่ายภูมิอากาศประวัติศาสตร์โลก (GHCN-Monthly) ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลอุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน และความดันในอดีตสำหรับสถานีภาคพื้นดินหลายพันแห่งทั่วโลก[ 41 ]นอกจากนี้ศูนย์ข้อมูลภูมิอากาศแห่งชาติ (NCDC) ของ NOAA [ 42 ]ยังดูแลฐานข้อมูลอุณหภูมิโลกตั้งแต่ปี 1880 [ 43 ]
- HadCRUTเป็นความร่วมมือระหว่างหน่วยวิจัยด้านภูมิอากาศของมหาวิทยาลัยอีสต์แองเลียและศูนย์พยากรณ์และวิจัยสภาพภูมิอากาศแฮดลีย์
- สถาบันก็อดดาร์ดเพื่อการศึกษาอวกาศของนาซา (Goddard Institute for Space Studies) ดูแลรักษาระบบ GISTEMP
- เมื่อไม่นานมานี้ได้ มีการเริ่มจัดทำชุดข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิว โลกของเบิร์กลีย์ ซึ่งปัจจุบันเป็นหนึ่งในชุดข้อมูลที่ IPCCและWMOใช้ในการประเมินผล
ชุดข้อมูลเหล่านี้ได้รับการอัปเดตบ่อยครั้ง และโดยทั่วไปแล้วจะมีความสอดคล้องกันอย่างใกล้เคียง
อุณหภูมิสัมบูรณ์เทียบกับความผิดปกติ
โดยปกติแล้วบันทึกอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยทั่วโลกจะถูกนำเสนอเป็นค่าผิดปกติมากกว่าอุณหภูมิสัมบูรณ์ ค่าผิดปกติของอุณหภูมิจะวัดเทียบกับค่าอ้างอิง (เรียกอีกอย่างว่าช่วงเวลาฐานหรือค่าเฉลี่ยระยะยาว ) [ 44 ]โดยทั่วไปจะเป็นช่วงเวลา 30 ปี ตัวอย่างเช่น ช่วงเวลาฐานที่ใช้กันทั่วไปคือปี 1951–1980 ดังนั้น หากอุณหภูมิเฉลี่ยในช่วงเวลานั้นคือ 15 °C และอุณหภูมิที่วัดได้ในปัจจุบันคือ 17 °C ค่าผิดปกติของอุณหภูมิก็คือ +2 °C
ความผิดปกติของอุณหภูมิมีประโยชน์สำหรับการหาค่าเฉลี่ยอุณหภูมิพื้นผิว เนื่องจากมักมีความสัมพันธ์กันสูงในระยะทางไกล (ประมาณ 1,000 กม.) [ 45 ]กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความผิดปกติเป็นตัวแทนของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในพื้นที่และระยะทางขนาดใหญ่ เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว อุณหภูมิสัมบูรณ์จะแตกต่างกันอย่างมากแม้ในระยะทางสั้นๆ ชุดข้อมูลที่อิงตามความผิดปกติจะมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงในเครือข่ายการสังเกตการณ์ (เช่น การเปิดสถานีใหม่ในสถานที่ที่ร้อนหรือเย็นเป็นพิเศษ) น้อยกว่าชุดข้อมูลที่อิงตามค่าสัมบูรณ์
อุณหภูมิพื้นผิวโลกเฉลี่ยในช่วงปี 1961–1990 ได้มาจากการประมาณค่าเชิงพื้นที่ของอุณหภูมิอากาศใกล้พื้นผิวเฉลี่ยที่สังเกตได้จากทั่วพื้นดิน มหาสมุทร และบริเวณน้ำแข็งทะเล โดยมีค่าประมาณที่ดีที่สุดที่ 14 °C (57.2 °F) [ 46 ]ค่าประมาณนี้ไม่แน่นอน แต่น่าจะอยู่ในช่วง 0.5 °C ของค่าที่แท้จริง[ 46 ]เนื่องจากความแตกต่างของความไม่แน่นอนระหว่างค่าสัมบูรณ์นี้กับความผิดปกติรายปีใดๆ จึงไม่ถูกต้องที่จะนำมารวมกันเพื่อบ่งชี้ถึงค่าสัมบูรณ์ที่แม่นยำสำหรับปีใดปีหนึ่ง[ 47 ]
การกำหนดที่ตั้งสถานีวัดอุณหภูมิ
โครงการสังเกตการณ์ร่วมของ กรมบริการสภาพอากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกาได้กำหนดมาตรฐานขั้นต่ำเกี่ยวกับเครื่องมือ สถานที่ตั้ง และการรายงานของสถานีวัดอุณหภูมิพื้นผิว[ 48 ]ระบบการสังเกตการณ์ที่มีอยู่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิปีต่อปี เช่น การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากเอลนีโญหรือการปะทุของภูเขาไฟ[ 49 ]
การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งสรุปในปี 2549 ว่าเทคนิคเชิงประจักษ์ที่มีอยู่สำหรับการตรวจสอบความสอดคล้องในระดับท้องถิ่นและภูมิภาคของข้อมูลอุณหภูมิเพียงพอที่จะระบุและขจัดอคติจากบันทึกสถานี และการแก้ไขดังกล่าวช่วยให้สามารถรักษาข้อมูลเกี่ยวกับแนวโน้มระยะยาวไว้ได้[ 50 ]การศึกษาในปี 2556 ยังพบว่าสามารถคำนึงถึงอคติในเขตเมืองได้ และเมื่อแบ่งข้อมูลสถานีที่มีอยู่ทั้งหมดออกเป็นเขตชนบทและเขตเมือง ชุดข้อมูลอุณหภูมิทั้งสองชุดมีความสอดคล้องกันโดยทั่วไป[ 51 ]
ช่วงที่อากาศอบอุ่นที่สุด
ปีที่อบอุ่นที่สุด

ช่วงเวลาระหว่างปี 2015 ถึง 2025 ครอบคลุมปีที่ร้อนที่สุด 11 ปีนับตั้งแต่ปี 1850 [ 53 ]
ปี 2023 มี อุณหภูมิสูงกว่าค่าเฉลี่ยในช่วงปี 1850–1900 ถึง 1.48 องศาเซลเซียส ตามข้อมูลของCopernicus Climate Change Serviceและถูกประกาศว่าเป็นปีที่ร้อนที่สุดเป็นประวัติการณ์แทบจะทันทีหลังจากสิ้นสุดปีนั้น และทำลายสถิติด้านสภาพภูมิอากาศหลายรายการ[ 54 ] [ 55 ]
มีแนวโน้มอุณหภูมิโลกสูงขึ้นในระยะยาว และมีความผันแปรเกี่ยวกับแนวโน้มนี้เนื่องจากแหล่งความผันแปรตามธรรมชาติ (เช่นENSOเช่นเหตุการณ์เอลนีโญในปี 2014–2016การปะทุของภูเขาไฟ ) [ 56 ]ไม่ใช่ทุกปีที่จะมีการบันทึกสถิติสูงสุด แต่สถิติสูงสุดเกิดขึ้นเป็นประจำ
แม้ว่าปีที่ทำลายสถิติจะดึงดูดความสนใจจากสาธารณชนได้มาก[ 57 ]แต่แต่ละปีมีความสำคัญน้อยกว่าแนวโน้มโดยรวม[ 58 ] [ 59 ]นักภูมิอากาศวิทยาบางคนวิพากษ์วิจารณ์ความสนใจที่สื่อมวลชนให้แก่สถิติของปีที่ร้อนที่สุด[ 60 ] [ 58 ]
จากชุดข้อมูลของ NOAA (โปรดทราบว่าชุดข้อมูลอื่น ๆ จะสร้างการจัดอันดับที่แตกต่างกัน[ 61 ] ) ตารางต่อไปนี้แสดงรายการอันดับและค่าผิดปกติของอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของพื้นดินและมหาสมุทรทั่วโลกสำหรับ 10 ปีที่อบอุ่นที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้[ 62 ]สำหรับการเปรียบเทียบ: IPCC ใช้ค่าเฉลี่ยของชุดข้อมูลที่แตกต่างกันสี่ชุดและแสดงข้อมูลโดยสัมพันธ์กับช่วงปี 1850–1900 แม้ว่าบันทึกอุณหภูมิด้วยเครื่องมือทั่วโลกจะเริ่มต้นในปี 1850 เท่านั้น แต่การสร้างอุณหภูมิในอดีตขึ้นใหม่โดยอาศัยตัวแทนสภาพภูมิอากาศชี้ให้เห็นว่าปีล่าสุดเหล่านี้อาจเป็นปีที่อบอุ่นที่สุดในรอบหลายศตวรรษถึงหลายพันปี หรือนานกว่านั้น[ 16 ] : 2–6
| อันดับ | ปี | ความผิดปกติ °C | ความผิดปกติ °F |
|---|---|---|---|
| 1 | 2024 | 1.29 | 2.23 |
| 2 | 2023 | 1.19 | 2.14 |
| 3 | 2025 | 1.17 | 2.11 |
| 4 | 2016 | 1.03 | 1.85 |
| 5 | 2020 | 1.02 | 1.83 |
| 6 | 2019 | 0.99 | 1.78 |
| 7 | 2017 | 0.94 | 1.69 |
| 8 | 2015 | 0.92 | 1.65 |
| 9 | 2022 | 0.86 | 1.55 |
| 10 | 2021 | 0.84 | 1.51 |
ทศวรรษที่อบอุ่นที่สุด

พบว่ามีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่ออุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกรายปี การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในแต่ละทศวรรษเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างต่อเนื่อง: แต่ละทศวรรษในช่วงสี่ทศวรรษที่ผ่านมามีอุณหภูมิสูงขึ้นที่พื้นผิวโลกมากกว่าทศวรรษก่อนหน้าใดๆ นับตั้งแต่ปี 1850 ทศวรรษล่าสุด (2011–2020) มีอุณหภูมิสูงกว่าช่วงเวลาหลายศตวรรษใดๆ ในช่วง 11,700 ปีที่ผ่านมา[ 16 ] : 2–6
แผนภูมิต่อไปนี้มาจาก ข้อมูล ของ NASAเกี่ยวกับความผิดปกติของอุณหภูมิอากาศบนพื้นดินและน้ำทะเล[ 63 ]
| ปี | ความผิดปกติของอุณหภูมิ°C ( °F ) ตั้งแต่ปี 1951 ถึง 1980 ค่าเฉลี่ย | การเปลี่ยนแปลงจากทศวรรษก่อนหน้า°C ( °F ) |
|---|---|---|
| 1880–1889 | −0.274 °C (−0.493 °F) | ไม่มีข้อมูล |
| 1890–1899 | −0.254 °C (−0.457 °F) | +0.020 °C (0.036 °F) |
| 1900–1909 | −0.259 °C (−0.466 °F) | −0.005 °C (−0.009 °F) |
| 1910–1919 | −0.276 °C (−0.497 °F) | −0.017 °C (−0.031 °F) |
| พ.ศ. 2463–2462 | −0.175 °C (−0.315 °F) | +0.101 °C (0.182 °F) |
| พ.ศ. 2473–2482 | −0.043 °C (−0.077 °F) | +0.132 °C (0.238 °F) |
| พ.ศ. 2483–2492 | 0.035 องศาเซลเซียส (0.063 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.078 °C (0.140 °F) |
| พ.ศ. 2493–2492 | −0.02 °C (−0.036 °F) | −0.055 °C (−0.099 °F) |
| พ.ศ. 2503–2512 | −0.014 °C (−0.025 °F) | +0.006 °C (0.011 °F) |
| พ.ศ. 2513–2522 | −0.001 °C (−0.002 °F) | +0.013 °C (0.023 °F) |
| พ.ศ. 2523–2532 | 0.176 องศาเซลเซียส (0.317 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.177 °C (0.319 °F) |
| พ.ศ. 2533–2542 | 0.313 องศาเซลเซียส (0.563 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.137 °C (0.247 °F) |
| พ.ศ. 2543–2552 | 0.513 องศาเซลเซียส (0.923 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.200 °C (0.360 °F) |
| 2010–2019 | 0.753 องศาเซลเซียส (1.355 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.240 °C (0.432 °F) |
| 2020–2029 (ไม่สมบูรณ์) | 1.062 องศาเซลเซียส (1.91 องศาฟาเรนไฮต์) | +0.309 °C (0.56 °F) |
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิโลก

ปัจจัยที่มีผลต่ออุณหภูมิโลก ได้แก่:
- ก๊าซเรือนกระจกจะดักจับรังสีที่แผ่ออกมา ทำให้บรรยากาศอบอุ่นขึ้น ซึ่งส่งผลให้พื้นดินอบอุ่นขึ้นตามไปด้วย ( ปรากฏการณ์เรือนกระจก )
- ปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ (ENSO): โดยทั่วไปแล้ว เอลนีโญมักจะทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น ในทางกลับกัน ลานีญามักจะทำให้ปีต่างๆ มีอุณหภูมิต่ำกว่าค่าเฉลี่ยระยะสั้น[ 64 ]เอลนีโญเป็นระยะที่อบอุ่นของปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ (ENSO) และลานีญาเป็นระยะที่เย็น ในกรณีที่ไม่มีอิทธิพลระยะสั้นอื่นๆ เช่น การปะทุของภูเขาไฟ ปีที่มีเอลนีโญรุนแรงมักจะมีอุณหภูมิสูงกว่าปีที่อยู่ก่อนหน้าและหลังจากนั้น 0.1 °C ถึง 0.2 °C และปีที่มีลานีญารุนแรงจะมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0.1 °C ถึง 0.2 °C สัญญาณดังกล่าวเด่นชัดที่สุดในปีที่ระยะเอลนีโญหรือลานีญาสิ้นสุดลง โดยอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกมักจะเพิ่มขึ้น 0.1 °C ถึง 0.2 °C ในปีที่มีเอลนีโญรุนแรง และลดลงในระดับใกล้เคียงกันในช่วงที่มีลานีญารุนแรง ในกรณีที่ไม่มีอิทธิพลระยะสั้นอื่นๆ เช่น การปะทุของภูเขาไฟ[ 65 ]
- ละอองลอยและการระเบิดของภูเขาไฟ: ละอองลอยจะกระจายรังสีที่เข้ามา ทำให้โลกเย็นลงโดยทั่วไป ในระยะยาว ละอองลอยส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดจากกิจกรรมของมนุษย์ แต่การระเบิดของภูเขาไฟ ครั้งใหญ่ สามารถสร้างละอองลอยในปริมาณที่มากกว่าแหล่งกำเนิดจากกิจกรรมของมนุษย์ได้ในช่วงเวลาหลายปี การระเบิดของภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่พอที่จะปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ในปริมาณมาก เข้าสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์สามารถส่งผลให้โลกเย็นลงอย่างมีนัยสำคัญเป็นเวลาหนึ่งถึงสามปีหลังจากการระเบิด ผลกระทบนี้จะเด่นชัดที่สุดสำหรับภูเขาไฟในเขตร้อน เนื่องจากละอองลอยที่เกิดขึ้นสามารถกระจายไปทั่วทั้งสองซีกโลก การระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดในรอบ 100 ปีที่ผ่านมา เช่นการระเบิดของภูเขาไฟปินาตูโบในปี 1991และการระเบิดของภูเขาไฟอากุงในปี 1963-1964ส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกลดลง 0.1 ถึง 0.2 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับแนวโน้มระยะยาวในขณะนั้น
- การเปลี่ยนแปลง การใช้ที่ดินเช่นการตัดไม้ทำลายป่าสามารถเพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกได้จากการเผาไหม้ชีวมวลนอกจาก นี้ ค่าอัลเบโดก็อาจเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน
- ปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่เข้ามามีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย โดยการเปลี่ยนแปลงหลักถูกควบคุมโดยวัฏจักรของกิจกรรมแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ซึ่ง มีระยะเวลาประมาณ 11 ปี
ความน่าเชื่อถือของหลักฐาน
มีฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ว่าสภาพภูมิอากาศกำลังเปลี่ยนแปลงและก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากกิจกรรมของมนุษย์เป็นตัวขับเคลื่อนหลัก[ 66 ]ฉันทามติทางวิทยาศาสตร์นี้สะท้อนให้เห็นได้จากตัวอย่างเช่นคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ซึ่งเป็นองค์กรระหว่างประเทศที่สรุปวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ และโครงการวิจัยการเปลี่ยนแปลงระดับโลกของสหรัฐอเมริกา[ 66 ]
รายงานและการประเมินอื่นๆ

สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกาทั้งในรายงานปี 2545 ที่ส่งถึงประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู. บุช และในเอกสารเผยแพร่ในภายหลัง ได้รับรองหลักฐานการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในศตวรรษที่ 20 อย่างหนักแน่น[ 68 ]
ผลการประเมินเบื้องต้นที่ดำเนินการโดย กลุ่ม Berkeley Earth Surface Temperature และเผยแพร่ในเดือนตุลาคม 2011 พบว่าในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา อุณหภูมิพื้นผิวโลกสูงขึ้น 0.911 °C และผลลัพธ์ดังกล่าวสอดคล้องกับผลการศึกษาครั้งก่อนที่ดำเนินการโดย NOAA, Hadley CentreและGISS ของNASA การศึกษานี้ได้กล่าวถึงข้อกังวลที่ยกขึ้นโดย ผู้ที่ไม่เชื่อ (ส่วนใหญ่คือผู้ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ) [ 69 ] [ 70 ]ข้อกังวลเหล่านั้นรวมถึง ผลกระทบจาก ปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมืองและคุณภาพสถานีที่ไม่ดี[ 69 ]และ "ปัญหาของอคติในการเลือกข้อมูล" [ 69 ]และพบว่าผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้จากการศึกษาครั้งก่อนๆ เหล่านี้เกิดความลำเอียง[ 69 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]

ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศภายในและภาวะโลกร้อน
หนึ่งในประเด็นที่ถูกหยิบยกขึ้นมาในสื่อคือมุมมองที่ว่าภาวะโลกร้อน "หยุดลงในปี 1998" [ 74 ] [ 75 ]มุมมองนี้ละเลยการมีอยู่ของความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศภายใน[ 75 ] [ 76 ]ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศภายในเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างองค์ประกอบของระบบภูมิอากาศ เช่นการเชื่อมโยงระหว่างบรรยากาศและมหาสมุทร[ 77 ]ตัวอย่างหนึ่งของความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศภายในคือปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ (ENSO) [ 75 ] [ 76 ]เอลนีโญในปี 1998มีความรุนแรงเป็นพิเศษ อาจเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่รุนแรงที่สุดในศตวรรษที่ 20 และในขณะนั้นปี 1998 เป็นปีที่ร้อนที่สุดของโลกเท่าที่เคยบันทึกไว้
ตัวอย่างเช่น การลดลงของอุณหภูมิในช่วงปี 2007 ถึง 2012 น่าจะเกิดจากรูปแบบภายในของความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ เช่นลานีญา [ 78 ] พื้นที่ที่มีอุณหภูมิผิวน้ำทะเลต่ำกว่าค่าเฉลี่ยซึ่งเป็นตัวกำหนดสภาวะลานีญา สามารถผลักดันอุณหภูมิโลกให้ลดลงได้ หากปรากฏการณ์ดังกล่าวมีความรุนแรงเพียงพอ[ 78 ]การชะลอตัวของอัตราภาวะโลกร้อนในช่วงปี 1998 ถึง 2012 ก็ไม่เด่นชัดนักในชุดข้อมูลการสังเกตการณ์รุ่นปัจจุบัน เมื่อเทียบกับชุดข้อมูลที่มีอยู่ ณ เวลานั้นในปี 2012 การชะลอตัวชั่วคราวของอัตราภาวะโลกร้อนสิ้นสุดลงหลังจากปี 2012 โดยทุกปีตั้งแต่ปี 2015 เป็นต้นไปมีอุณหภูมิสูงกว่าปีใดๆ ก่อนปี 2015 แต่คาดว่าอัตราภาวะโลกร้อนจะยังคงผันผวนในระดับทศวรรษตลอดศตวรรษที่ 21 [ 79 ] :กล่อง 3.1
งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

แนวโน้มและการคาดการณ์
แต่ละปีในช่วงเจ็ดปีระหว่างปี 2015–2021 นั้นอบอุ่นกว่าปีใดๆ ก่อนปี 2014 อย่างเห็นได้ชัด และคาดว่าแนวโน้มนี้จะยังคงเป็นจริงต่อไปอีกระยะหนึ่ง (นั่นคือ สถิติปี 2016 จะถูกทำลายก่อนปี 2026 เป็นต้น) [ 83 ] [ 84 ]การพยากรณ์ทศวรรษโดยองค์การอุตุนิยมวิทยาโลกที่ออกในปี 2021 ระบุว่ามีความน่าจะเป็น 40% ที่จะมีปีใดปีหนึ่งที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 1.5 องศาเซลเซียสในช่วงปี 2021–2025 [ 85 ]
ภาวะโลกร้อนมีแนวโน้มสูงที่จะสูงถึง 1.0 °C ถึง 1.8 °C ในช่วงปลายศตวรรษที่ 21 ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ต่ำมากในสถานการณ์ระดับกลางภาวะโลกร้อนจะสูงถึง 2.1 °C ถึง 3.5 °C และ 3.3 °C ถึง 5.7 °C ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สูงมาก[ 8 ] : SPM-17 การคาดการณ์ เหล่านี้อิงตามแบบจำลองสภาพภูมิอากาศร่วมกับการสังเกตการณ์[ 86 ] : TS-30
งานวิจัยในช่วงกลางทศวรรษ 2020 ชี้ให้เห็นว่าการเร่งตัวของภาวะโลกร้อนอาจส่งผลให้ค่าเฉลี่ยอุณหภูมิโลกผิดปกติผันผวนเกิน เป้าหมายของข้อ ตกลงปารีสที่1.5 °C (2.7 °F)ก่อนปี 2030” [ 87 ]นอกจากนี้ จากการขจัดสัญญาณรบกวนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามธรรมชาติงานวิจัยอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าแนวโน้มภาวะโลกร้อนเพิ่มขึ้นจาก0.19–0.20 °C (0.34–0.36 °F)ต่อทศวรรษ (สำหรับปี 1970–2015) เป็น0.35 °C (0.63 °F) (สำหรับปี 2015–2025) นักวิจัยสรุปด้วยความมั่นใจ 98% ว่าภาวะโลกร้อนที่เร่งตัวขึ้นนี้จะส่งผลให้เป้าหมาย 1.5 °C (2.7 °F)เกินเป้าหมายภายในปี 2030” [ 88 ]
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระดับภูมิภาค
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นคาดว่าจะไม่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พื้นที่บนบกจะเปลี่ยนแปลงเร็วกว่ามหาสมุทร และละติจูดสูงทางเหนือจะเปลี่ยนแปลงเร็วกว่าเขตร้อน มีสามวิธีหลักที่ภาวะโลกร้อนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับภูมิภาค ได้แก่ การละลายของน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงวัฏจักรของน้ำ (การระเหยและการตกของฝน) และการเปลี่ยนแปลง กระแสน้ำ ในมหาสมุทร
การประมาณอุณหภูมิจากข้อมูลก่อนปี ค.ศ. 1850

บันทึกอุณหภูมิโลกแสดงให้เห็นถึงความผันผวนของอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรในช่วงเวลาต่างๆ มีการประมาณค่าอุณหภูมิมากมายตั้งแต่สิ้นสุดยุคน้ำแข็งไพลสโตซีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงยุค โฮโลซีนปัจจุบันข้อมูลอุณหภูมิบางส่วนได้มาจากหลักฐานทางธรณีวิทยา ย้อนกลับไปหลายล้านปี เมื่อไม่นานมานี้ ข้อมูลจากแกนน้ำแข็งครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 800,000 ปีที่แล้วจนถึงปัจจุบัน การศึกษาภูมิอากาศโบราณครอบคลุมช่วงเวลาตั้งแต่ 12,000 ปีที่แล้ววงปีของต้นไม้และการวัดจากแกนน้ำแข็งสามารถให้หลักฐานเกี่ยวกับอุณหภูมิโลกในช่วง 1,000–2,000 ปีที่แล้ว ข้อมูลที่ละเอียดที่สุดมีอยู่ตั้งแต่ปี 1850 เมื่อเริ่มมีการบันทึกอย่างเป็นระบบโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์มี การปรับเปลี่ยน หน้าจอแบบ Stevenson เพื่อการวัดด้วยเครื่องมือที่สม่ำเสมอประมาณปี 1880 [ 9 ]
วงปีของต้นไม้และแกนน้ำแข็ง (จาก 1,000–2,000 ปีก่อนปัจจุบัน)
การวัด โดยใช้ตัวแทนสามารถใช้ในการสร้างบันทึกอุณหภูมิขึ้นใหม่ก่อนยุคประวัติศาสตร์ ปริมาณต่างๆ เช่นความกว้างของวงปีต้นไม้การเจริญเติบโตของปะการังการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทปในแกนน้ำแข็งตะกอนในมหาสมุทรและทะเลสาบ ตะกอนในถ้ำฟอสซิลแกนน้ำแข็งอุณหภูมิในหลุม เจาะ และ บันทึกความยาว ของธารน้ำแข็ง มีความสัมพันธ์กับความผันผวนของสภาพภูมิอากาศ จากข้อมูลเหล่านี้ การสร้างอุณหภูมิ ขึ้นใหม่โดยใช้ตัวแทนในช่วง 2,000 ปีที่ผ่านมาได้ดำเนินการสำหรับซีกโลกเหนือ และในช่วงเวลาที่สั้นกว่าสำหรับซีกโลกใต้และเขตร้อน[ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]
การครอบคลุมทางภูมิศาสตร์โดยตัวแทนเหล่านี้จำเป็นต้องกระจัดกระจาย และตัวแทนต่างๆ มีความไวต่อความผันผวนที่รวดเร็วกว่า ตัวอย่างเช่น วงปีของต้นไม้ แกนน้ำแข็ง และปะการังโดยทั่วไปจะแสดงความแปรผันในระดับเวลาประจำปี แต่การสร้างใหม่จากหลุมเจาะอาศัยอัตราการแพร่กระจายความร้อนและความผันผวนในระดับเล็กจะถูกลบออกไป แม้แต่บันทึกตัวแทนที่ดีที่สุดก็ยังมีข้อมูลการสังเกตน้อยกว่าช่วงเวลาที่แย่ที่สุดของบันทึกการสังเกต และความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาของการสร้างใหม่ที่ได้จึงหยาบตามไปด้วย การเชื่อมโยงตัวแทนที่วัดได้กับตัวแปรที่สนใจ เช่น อุณหภูมิหรือปริมาณน้ำฝน ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย ชุดข้อมูลจากตัวแทนเสริมหลายตัวที่ครอบคลุมช่วงเวลาและพื้นที่ที่ทับซ้อนกันจะถูกนำมารวมกันเพื่อสร้างการสร้างใหม่ขั้นสุดท้าย[ 92 ] [ 93 ]

มีการสร้างตัวแทนย้อนหลังไป 2,000 ปี แต่การสร้างตัวแทนย้อนหลัง 1,000 ปีที่ผ่านมาได้รับการสนับสนุนจากชุดข้อมูลอิสระที่มีคุณภาพมากกว่าและสูงกว่า การสร้างตัวแทนเหล่านี้บ่งชี้ว่า: [ 92 ]
- อุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวโลกในช่วง 25 ปีที่ผ่านมาสูงกว่าช่วงเวลาใดๆ ที่เทียบเคียงได้นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1600 และอาจสูงกว่านับตั้งแต่ปี ค.ศ. 900 ด้วยซ้ำ
- เกิดยุคน้ำแข็งขนาดเล็กขึ้นในช่วงประมาณปี ค.ศ. 1700
- มีช่วงเวลาอบอุ่นในยุคกลางซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่ ค.ศ. 1000 แต่นี่ไม่ใช่ปรากฏการณ์ทั่วโลก[ 94 ]
ตัวแทนทางประวัติศาสตร์ทางอ้อม
นอกจากตัวแทนเชิงตัวเลขตามธรรมชาติ (เช่น ความกว้างของวงปีต้นไม้) แล้ว ยังมีบันทึกจากยุคประวัติศาสตร์ของมนุษย์ที่สามารถใช้อนุมานการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ ซึ่งรวมถึง: รายงานเกี่ยวกับงานน้ำค้างแข็งบนแม่น้ำเทมส์ ; บันทึกเกี่ยวกับการเก็บเกี่ยวที่ดีและไม่ดี; วันที่ดอกไม้บานในฤดูใบไม้ผลิหรือการคลอดลูกแกะ; ปริมาณฝนและหิมะที่ตกมากผิดปกติ; และน้ำท่วมหรือภัยแล้งที่ผิดปกติ[ 95 ]บันทึกดังกล่าวสามารถใช้อนุมานอุณหภูมิในอดีตได้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะเป็นไปในลักษณะเชิงคุณภาพมากกว่าตัวแทนตามธรรมชาติ
หลักฐานล่าสุดชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างฉับพลันและเกิดขึ้นในช่วงสั้นๆระหว่างปี 2200 ถึง 2100 ก่อนคริสตกาลเกิดขึ้นในภูมิภาคระหว่างทิเบตและไอซ์แลนด์ โดยมีหลักฐานบางส่วนที่บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงทั่วโลก ผล ที่ตามมาคืออุณหภูมิที่ลดลงและปริมาณน้ำฝนที่ลดลง เชื่อกันว่านี่เป็นสาเหตุหลักของการล่มสลายของอาณาจักรเก่าของอียิปต์ [ 96 ]
สภาพภูมิอากาศโบราณ (ตั้งแต่ 12,000 ปีก่อนปัจจุบัน)

มีการประมาณค่าอุณหภูมิในอดีตมากมายตลอดประวัติศาสตร์ของโลกสาขาวิชาภูมิอากาศวิทยาโบราณ (paleoclimatology) ครอบคลุมถึงบันทึกอุณหภูมิในสมัยโบราณ เนื่องจากบทความนี้มุ่งเน้นไปที่อุณหภูมิในปัจจุบัน จึงให้ความสำคัญกับเหตุการณ์ต่างๆ ตั้งแต่การถอยร่นของธารน้ำแข็ง ในยุค ไพลสโตซีน ยุค โฮโลซีน ซึ่งกินเวลา 10,000 ปีครอบคลุมช่วงเวลาส่วนใหญ่นับตั้งแต่สิ้นสุดยุคYounger Dryas ซึ่งเป็นการเย็นตัวลงยาวนานนับพันปีใน ซีกโลกเหนือ โดยทั่วไปแล้ว ช่วง Holocene Climatic Optimumนั้นอบอุ่นกว่าศตวรรษที่ 20 แต่ก็พบความแปรปรวนในระดับภูมิภาคมากมายนับตั้งแต่เริ่มต้นยุค Younger Dryas
แกนน้ำแข็ง (จาก 800,000 ปีก่อน)

มีบันทึกระยะยาวกว่านั้นสำหรับบางพื้นที่เท่านั้น: แกน EPICA จากแอนตาร์กติกาเมื่อเร็ว ๆ นี้ มีอายุถึง 800,000 ปี; และอีกหลายแห่งมีอายุมากกว่า 100,000 ปี แกน EPICA ครอบคลุมวัฏจักรยุคน้ำแข็ง/ยุคระหว่างน้ำแข็งแปดรอบ แกนNGRIPจากกรีนแลนด์มีอายุย้อนหลังไปมากกว่า 100,000 ปี โดยมีช่วงยุคระหว่างน้ำแข็ง Eemian 5,000 ปี แม้ว่าสัญญาณขนาดใหญ่จากแกนจะชัดเจน แต่ก็มีปัญหาในการตีความรายละเอียด และการเชื่อมโยงความแปรผันของไอโซโทปกับสัญญาณอุณหภูมิ[ 97 ]
ตำแหน่งแกนน้ำแข็ง

ศูนย์ข้อมูลภูมิอากาศโบราณโลก (World Paleoclimatology Data Center - WDC) ดูแลรักษาไฟล์ข้อมูลแกนน้ำแข็งของธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็งในเทือกเขาขั้วโลกและละติจูดต่ำทั่วโลก
บันทึกแกนน้ำแข็งจากกรีนแลนด์
ในฐานะที่เป็นการวัดอุณหภูมิในอดีต แกนน้ำแข็งในกรีนแลนด์ตอนกลางแสดงบันทึกที่สอดคล้องกันเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพื้นผิว[ 99 ] จากบันทึก การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกนั้นรวดเร็วและแพร่หลาย ระยะที่ร้อนขึ้นต้องการเพียงขั้นตอนง่ายๆ แต่กระบวนการที่เย็นลงนั้นต้องการเงื่อนไขและพื้นฐานที่มากกว่า[ 100 ]นอกจากนี้ กรีนแลนด์ยังมีบันทึกที่ชัดเจนที่สุดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างฉับพลันในแกนน้ำแข็ง และไม่มีบันทึกอื่นใดที่สามารถแสดงช่วงเวลาเดียวกันด้วยความละเอียดของเวลาที่สูงเท่ากันได้[ 99 ]
เมื่อนักวิทยาศาสตร์สำรวจก๊าซที่ถูกกักไว้ในฟองอากาศในแกนน้ำแข็ง พวกเขาพบว่าความเข้มข้นของมีเทนในแกนน้ำแข็งของกรีนแลนด์สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับตัวอย่างจากแอนตาร์กติกาที่มีอายุใกล้เคียงกัน บันทึกการเปลี่ยนแปลงของความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกาเผยให้เห็นความแปรผันของการกระจายตัวตามละติจูดของแหล่งกำเนิดมีเทน[ 101 ]การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของมีเทนที่แสดงโดยบันทึกแกนน้ำแข็งของกรีนแลนด์บ่งชี้ว่าพื้นที่ชุ่มน้ำทั่วโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา[ 102 ] บันทึกมีเทนที่ได้จากแกนน้ำแข็งของกรีนแลนด์ได้ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับความเข้มข้นของมีเทนในบรรยากาศในอดีตและความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างฉับพลัน ทำให้เป็นตัวแทนที่สำคัญสำหรับการศึกษาความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศในอดีต[ 103 ]
บันทึกแกนน้ำแข็งจากทวีปแอนตาร์กติกา
แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกาถือกำเนิดขึ้นในช่วงปลายยุคอีโอซีน การเจาะได้ฟื้นฟูบันทึกที่มีอายุ 800,000 ปีในโดมคอนคอร์เดียและเป็นแกนน้ำแข็งที่ยาวที่สุดที่มีอยู่ในแอนตาร์กติกา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ที่ให้บันทึกที่เก่ากว่าแต่ไม่ต่อเนื่อง[ 104 ]เนื่องจากความพิเศษของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกา แกนน้ำแข็งแอนตาร์กติกาจึงไม่เพียงแต่บันทึกการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโลกเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วยข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับวัฏจักรทางชีวเคมีของโลก พลวัตของสภาพภูมิอากาศ และการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของสภาพภูมิอากาศโลก[ 105 ]
เมื่อเปรียบเทียบกับบันทึกสภาพภูมิอากาศปัจจุบัน บันทึกแกนน้ำแข็งในแอนตาร์กติกาได้ยืนยันเพิ่มเติมถึงการขยายตัวของขั้วโลก[ 106 ]แม้ว่าจะมีการเก็บตัวอย่างแกนน้ำแข็งจำนวนมากจากแอนตาร์กติกา แต่พื้นที่ขนาดใหญ่ของทวีปยังคงไม่ได้รับการสุ่มตัวอย่างด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่สูง ส่งผลให้นักวิจัยยังคงแสวงหาแหล่งขุดเจาะเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงความครอบคลุมทางภูมิศาสตร์และความละเอียดเชิงเวลาของบันทึกสภาพภูมิอากาศโบราณของแอนตาร์กติกา[ 107 ] [ 108 ]
บันทึกแกนน้ำแข็งจากภูมิภาคละติจูดต่ำ
บันทึกแกนน้ำแข็งจากภูมิภาคละติจูดต่ำนั้นพบได้ไม่บ่อยเท่าบันทึกจากภูมิภาคขั้วโลก อย่างไรก็ตาม บันทึกเหล่านี้ยังคงให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากมายแก่นักวิทยาศาสตร์ แกนน้ำแข็งในภูมิภาคละติจูดต่ำมักมาจากพื้นที่สูง บันทึกกูลียาเป็นบันทึกที่ยาวที่สุดจากภูมิภาคละติจูดต่ำในพื้นที่สูง ซึ่งครอบคลุมระยะเวลากว่า 700,000 ปี[ 109 ]จากบันทึกเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานที่สามารถพิสูจน์ได้ว่ายุคน้ำแข็งสูงสุดครั้งสุดท้าย (LGM) นั้นหนาวเย็นกว่าในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนมากกว่าที่เคยเชื่อกัน[ 110 ]นอกจากนี้ บันทึกจากภูมิภาคละติจูดต่ำยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ยืนยันได้ว่าศตวรรษที่ 20 เป็นช่วงเวลาที่อบอุ่นที่สุดในรอบ 1,000 ปีที่ผ่านมา[ 109 ]
หลักฐานทางธรณีวิทยา (หลายล้านปี)

ในระยะเวลาที่ยาวนานขึ้น แกนตะกอนทะเลบ่งชี้ว่าวัฏจักรของยุคน้ำแข็งและยุคระหว่างน้ำแข็งเกิดขึ้นภายในแนวโน้มการเย็นตัวในระยะยาวซึ่งเริ่มต้นด้วยการเกิดธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ในทวีปแอนตาร์กติกาในช่วงยุคซีโนโซอิก การเพิ่มขึ้นของธารน้ำแข็งในซีกโลกเหนือเมื่อประมาณ 2.7–3 ล้านปีก่อน ถือเป็นการขยายตัวของแผ่นน้ำแข็งของโลกและก่อให้เกิดวัฏจักรยุคน้ำแข็ง-ยุคระหว่างน้ำแข็งที่ชัดเจน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาวเช่นนี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าตลอดประวัติศาสตร์ของโลก และมีความเชื่อมโยงบางส่วนกับการเปลี่ยนแปลงในการจัดเรียงตัวของทวีปและมหาสมุทรอันเป็นผลมาจากธรณีแปรสัณฐานและการเคลื่อนตัวของทวีป[ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]
ดูเพิ่มเติม
- การวิเคราะห์ข้อมูลบรรยากาศใหม่– กระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับการสร้างชุดข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา
- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของโลก– ส่วนประกอบของชั้นบรรยากาศและก๊าซเรือนกระจกหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- ความแปรปรวนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ– การเปลี่ยนแปลงในการกระจายทางสถิติขององค์ประกอบสภาพภูมิอากาศในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน
- คลื่นความร้อน– ช่วงเวลาที่อากาศร้อนจัดเป็นเวลานาน
- ธรณีภูมิอากาศวิทยา– วิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการกำหนดสภาพภูมิอากาศในอดีตจากต้นไม้
- ความผิดปกติของอุณหภูมิ– ความแตกต่างของอุณหภูมิจากค่าอ้างอิง
- บันทึกอุณหภูมิในช่วง 2,000 ปีที่ผ่านมา– แนวโน้มอุณหภูมิในยุคคริสต์ศักราช
- แถบแสดงแนวโน้มอุณหภูมิ– กราฟแสดงข้อมูลเชิงสถิติที่แสดงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิรายปี
- ปริมาณความร้อนในมหาสมุทร– พลังงานที่สะสมอยู่ในมหาสมุทร
ลิงก์ภายนอก
- ศูนย์แฮดลีย์: ข้อมูลอุณหภูมิโลก
- สถาบันก็อดดาร์ดเพื่อการศึกษาอวกาศของนาซา (GISS) —แนวโน้มอุณหภูมิโลก
- การวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิว GISS (GISTEMP)
- อินเทอร์เฟซ Google Earth สำหรับข้อมูลอุณหภูมิพื้นดิน CRUTEM4