一份於12月4日線上發表的論文中，兩位瑞士氣候建模者報告稱，在過去 60 年中觀察到的氣溫上升中，自然氣候變率極不可能貢獻超過四分之一。他們於《自然地球科學》中寫道，大多數觀察到的變暖——至少 74%——幾乎肯定是由人類活動造成的。
自 1950 年以來，全球平均地表氣溫上升了 0.5 攝氏度以上。為了區分人類和自然的變暖原因，研究人員分析了進入和離開地球的熱能平衡變化——這是一種新的“歸因”方法，用於理解氣候變化的物理原因。
他們的發現與使用其他歸因方法得出的結果驚人地相似，為溫室氣體，特別是二氧化碳是近期全球變暖的主要罪魁禍首提供了另一種證據。他們報告說，事實上，自工業化前時代以來，大氣中二氧化碳濃度的急劇增加本應導致地表溫度大幅升高，如果不是由於大氣氣溶膠（如黑碳）的冷卻效應的話。
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以前試圖理清人為和自然變暖的嘗試使用了一種統計上覆雜的技術，稱為最佳指紋識別，將觀察到的地表氣溫隨時間變化的模式與模擬的溫室氣體、太陽輻射以及來自火山和其他來源的氣溶膠的氣候響應進行比較。
“最佳指紋識別是一項強大的技術，但對大多數人來說，它是一個黑匣子，”蘇黎世瑞士聯邦理工學院（ETH）的氣候科學家、該報告的作者之一 Reto Knutti 說。
平衡的觀點
Knutti 和他的合著者 Markus Huber 也來自蘇黎世聯邦理工學院，他們採取了不同的方法。他們利用一個更簡單的地球總能量預算模型，並使用對能量預算有貢獻的幾個關鍵引數的不同組合，多次執行該模型。這些引數包括來自太陽的入射短波輻射的全球值、離開地球的太陽能、海洋吸收的熱量以及氣候反饋效應（例如減少的積雪覆蓋，它透過暴露吸收更多熱量的較暗表面來放大變暖）。
透過使用與觀察到的地表變暖和海洋吸熱最佳匹配的組合，作者隨後使用每個能量引數單獨執行受約束的模型。這使他們能夠估算二氧化碳和其他氣候變化因素對觀察到的溫度變化的貢獻。Knutti 說，他們研究得到了 2009 年對自 1950 年以來地球能量平衡中觀察到的變化進行的分析的極大幫助。
Knutti 和 Huber 發現，自 20 世紀中葉以來，溫室氣體對觀察到的變暖貢獻了 0.6–1.1 攝氏度，其中最可能的值約為 0.85 攝氏度的貢獻。來自溫室氣體的貢獻中大約一半——0.45 攝氏度——被氣溶膠的冷卻效應所抵消。這些氣溶膠透過散射光直接影響地球的氣候；它們還透過與雲的相互作用產生間接的氣候影響。
作者計算出，自 20 世紀 50 年代以來，淨變暖值約為 0.5 攝氏度，這與該時期觀察到的 0.55 攝氏度的實際溫度上升非常接近。研究發現，太陽輻射的變化——許多氣候懷疑論者提出的全球變暖的假設——對近期變暖的貢獻不超過 0.07 攝氏度左右。
為了測試近期變暖是否可能只是由於地球不穩定氣候的隨機波動（懷疑論者支援的另一種理論），Knutti 和 Huber 在不包括能量預算引數影響的情況下進行了一系列不同氣候模型的對照執行。但他們發現，即使氣候變率比最先進的模型估計的大三倍，它也極不可能產生像在現實世界中觀察到的那樣明顯的變暖趨勢。
英國愛丁堡大學的氣候科學家 Gabriele Hegerl 說：“這收緊了對過去響應的估計，它也應該導致對未來氣候變化的預測，這種預測基於已經觀察到的變化。”