全球变暖中的科学问题

2013年各国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组发布了第五次气候变化科学评估报告,以大量的观测分析和气候模式模拟证据,继续强调由于人类排放增加,全球正在变暖,未来将继续变暖的观点。本文综述研究全球变暖的几个深层次的科学问题,即多套全球气温观测资料的差异、不同标准气候态时段的作用、20世纪全球变暖的检测和归因及未来全球气温变化的走向,以此提出需进一步研究的科学问题。结果表明;需要进一步提高观测资料的质量;注意不同标准气候态时段对应的数值的不同;应进一步改善气候模式模拟年代际变率的能力及研究近15 a全球变暖减缓和停滞的原因,从而改善气候模式的模拟效果;造成预估未来全球气候变化的不确定性主要来自气候模式的差异、未来排放情景的差异及气候系统内部变率影响和自然外强迫的作用。     

珠江流域1961-2007年气候变化及2011-2060年预估分析

 根据珠江流域1961-2007年气温、降水量观测资料和ECHAM5/MPI-OM模式2011-2060年预估结果,分析了流域过去47 a的气温和降水量变化,并预估未来50 a变化趋势。结果表明,在全球变暖的背景下,过去47 a温度呈上升趋势,约升高1.8℃。冬季增温最明显,夏季最弱。未来50 a流域温度仍呈上升趋势,A1B情景下升幅约1.9℃,并且年际变化增强。A2和B1两种排放情景下秋季升温最显著,冬季最弱,A1B排放情景与此相反。过去47 a秋季降水量呈减少趋势;春、夏、冬季和年降水量均呈增加趋势。未来50 a降水总体呈增加趋势,A1B排放情景降水增加最多,约为230 mm。A2、A1B和B1情景下降水季节分配未发生显著变化。年降水和冬季降水的年际变率增强,秋季减弱。     

未来20年中国气温变化预估

利用大约40余个气候模式和模式集合,考虑多种人类排放情景,预估到2025年前相对于1961－1990年中国的气温变化。只考虑未来人类排放增加多模式集成预估结果表明,中国年平均气温自2006到2025年的20 a期间将继续变暖0.55 ℃,至2010年年平均气温平均变暖大约为1.08 ℃（平均变暖范围为 0.73-1.54 ℃）,至2020年年平均变暖约为1.43 ℃（平均变暖范围为1.10-2.09 ℃）,至2025年平均变暖约为1.39 ℃（平均变暖范围为0.94-2.19 ℃）。 对1990－2005年已经出现观测事实的近16 a气候模式预估结果进行检验表明,多模式考虑多种排放情景集成,一致预估出这16 a的明显变暖趋势,但是变暖幅度略低于实际观测值。经检测证实,对2006－2025年中国气温的预估具有一定的可信度。需要指出的是,目前的预估没有考虑未来的自然变化,只考虑人类排放继续增加的影响。     

全球气候模式对未来中国风速变化预估

利用世界气候研究计划之第三次耦合模式比较计划 (WCRP/CMIP3) 提供的, 参加IPCC AR4的19个气候模式和国家气候中心为IPCC第五次报告研发的新一代气候模式 (BCC_CSM1.0.1) 及模式集成, 考虑高排放 (A2)、 中等排放 (A1B) 和低排放 (B1) 三种人类排放情景, 预估21世纪中国近地层 (离地10 m) 风速变化。预估结果表明: (1) 21世纪全国平均的年平均风速呈微弱的减小趋势, 且随着预估情景人类排放的增加, 中国年平均风速减小趋势越显著。 (2) 冬季 (夏季) 全国平均风速呈减小 (增大) 趋势, 人类排放量越多, 冬季 (夏季) 风速减小 (增加) 程度越大。21世纪我国风速夏季 (冬季) 增大 (减小) 与全球变暖的背景下未来亚洲夏季风 (冬季风) 增强 (减弱) 有一定关系。 (3) 与20世纪末期 (1980～1999年) 相比, 21世纪初期 (2011～2030年) 中国区域年平均风速A2情景下略偏小, A1B和B1情景下年平均风速无明显变化; 21世纪中期 (2046～2065年) 和后期 (2080～2099年), 三种排放情景下中国年平均风速均比20世纪末期风速小。 (4) 21世纪初期、 中期和后期均表现为冬季 (夏季) 平均风速比20世纪末期冬季 (夏季) 平均小 (大)。 (5) 夏季中国中北部和东北地区风速偏大, 其余地区风速无明显变化或略偏小; 冬季除了东北北部和西藏东南部外, 中国大部地区风速偏小。绝大部分地区超过50%模式一致地预估上述风速变化形式, 具有一定的可信度。     

未来气候变化情景下长江上游年径流量变化趋势研究

依据政府间气候变化委员会(IPCC)第五次评估报告(AR5)未来不同排放情景(RCPs)下的多模式(CMIP5)气温和降水预估结果,构建基于气温和降水的未来径流量预估模型,并以宜昌站为例分析了不同模式不同排放情景下未来80年(2020～2099年)长江上游年径流量的变化趋势。多模式集合平均预估结果表明:在99%的置信水平下,未来80年长江上游年径流量在RCP2.6排放情景下呈不显著增加趋势,在RCP4.5排放情景下呈不显著减小趋势,而在RCP8.5排放情景下则呈显著减小趋势;在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下未来80年长江上游年径流量预估均值相对于1961～2000年分别减少6.42%、10.99%和13.25%;同时,未来80年长江上游年径流量变化具有一定的年代际特征,在RCP2.6和RCP4.5排放情景下21世纪初期偏多、中期偏少而后期变化并不明显,在RCP8.5排放情景下则是21世纪中期以前偏多而中期以后明显偏少。本研究方法可为未来气候变化情景预估分析提供技术参考,本研究成果可供气候变化背景下长江上游乃至长江流域水资源开发利用及对策分析提供决策依据。      

不同情景达到碳中和下中国区域气候变化的预估

利用第6次耦合模式比较计划（CMIP6）中的9个全球气候模式的模拟结果,通过CO₂浓度达峰时间确定SSP1-1.9和SSP1-2.6两种情景下的全球碳中和时间,预估了全球碳中和下中国区域气候较历史参考期（1995—2014年）的未来变化,分析不同时间达到碳中和下气候响应差异,并与未实现碳中和的SSP2-4.5情景下的气候变化对比。结果表明,SSP1-1.9和SSP1-2.6情景下全球达到碳中和的时间分别为2041年和2063年,相较于历史参考期,SSP1-1.9/SSP1-2.6下中国区域平均年气温上升1.22/1.58℃,平均年降水量增加7.1％/9.9％。SSP1-2.6（晚碳中和）较SSP1-1.9（早碳中和）情景下年均温增高约0.36℃,最大升温区位于西南及高原地区。对降水而言,晚碳中和较早碳中和全国平均年降水量增加约2.7％。全年及夏季降水量显著增加区主要在西北,新疆地区出现降水增加超过8％的大值区,冬季则集中于黄河中下游,增幅也超过8％。未碳中和的SSP2-4.5情景下中国区域的升温显著强于SSP1-2.6（碳中和）情景,年平均气温高约0.61℃,西北地区是升温差别大值区,其中新疆部分地区增加升温超过0.8℃。SSP2-4.5较SSP1-2.6情景年降水量在西北地区增加显著,内蒙古西北部最大增加超过10％。有无碳中和对冬季降水影响更大,SSP2-4.5情景下新疆部分地区降水增加比SSP1-2.6下多20％左右,云南部分地区则少15％左右,表明有无碳中和对气候的影响远大于早晚碳中和。     

气候变暖背景下中国地面风速变化研究进展

气候变暖背景下,中国地面风速在过去几十年整体呈减弱趋势,对风能资源开发产生了显著影响。近50年来,中国地面风速平均减小速率为0.10~0.22 m·s-1/（10 a）,但存在明显的季节、区域和风速段差异。作为地面风的主要驱动力,对流层低层气压梯度力整体呈减弱趋势,这主要是全球变暖背景下欧亚大陆与西太平洋之间以及欧亚大陆高/低纬度地区之间的热力差异减弱所致。东亚季风的年代际变化特征和地面风速变化密切相关,其变率受到不同时间和空间尺度气候因子的影响,其中西伯利亚高压减弱是东亚冬季风减弱的主要因素,而东亚夏季风的年代际减弱主要是由于太平洋年代际振荡与北大西洋多年代尺度振荡分别向暖/冷相位的转换。研究表明:未来随着温室气体排放量增加,中国地面风速减弱趋势将更显著,这将促进低风速风电技术的发展和中低纬度地区风能开发。     

全球变暖减缓期陆地地表气温变化特征和CMIP5多模式的未来情景预估

2000年后全球气温的增温率显著下降,全球进入变暖减缓期.本文基于CRU(Climatic Research Unit) 观测资料,分析讨论了2000年后全球及欧亚中高纬度地区全球变暖的减缓特征,评估了CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)试验多模式对全球变暖减缓的模拟及未来气温变化预估.结果表明,2000年后全球陆地平均地面气温的增温率大幅下降至0.14℃ (10 a)-1,仅为1976~1999年加速期增温率的一半.全球陆地13个区域中有9个地区的增温率小于2000年前,4个地区甚至出现了降温.其中以欧亚中高纬地区最为特殊.加速期(1976~1999年)增温率达到0.50℃ (10 a)-1,为全球陆地最大,2000年后陡降至-0.17℃ (10 a)-1,为全球最强降温区,为全球变暖的减缓贡献了49.13%.并且具有显著的季节依赖,减缓期冬季增温率下降了-2.68℃ (10 a)-1,而秋季升高了0.86℃ (10 a)-1,呈现反位相变化特征.CMIP5多模式计划中仅BCC-CSM1.1在RCP2.6情景下和MRI-ESM1模式在RCP8.5下的模拟较好地预估了全球及欧亚中高纬地区在2000年后增温率的下降以及欧亚中高纬秋、冬温度的反位相变化特征.BCC-CSM1.1在RCP2.6情景下预估欧亚中高纬地区2012年后温度距平保持在1.2℃左右,2020年后跃至2℃附近振荡.而MRI-ESM1在RCP8.5情景下预估的欧亚中高纬度温度在2030年前一直维持几乎为零的增温率,之后迅速升高.     

基于CMIP6多模式集合的未来中国风功率预估

实现我国2060年“碳中和”目标,需要大力发展包括风能在内的清洁能源,然而气候变化给未来风资源利用带来较大的不确定性。本文利用人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)算法对16个CMIP6气候模式风速数据进行逐一订正,在此基础上预估21世纪30、60年代以及21世纪末这3个不同年代在低(SSP1-2.6)和高(SSP5-8.5)排放情景下中国风功率较当代的变化。结果表明,ANN算法使CMIP6气候模式均方根误差平均降低(39.93％±9.57％),并使多模式集合平均与观测的相关系数从0.56增加到0.83,更好地再现了中国当代风速的空间分布和季节变化。在此基础上,预估的21世纪60年代(2050—2064年)风功率密度在两种情景下分别减少了(1.01±0.94) W·m^-2(2.62％±2.27％)和(1.11±1.45) W·m^-2(1.90％±2.51％)。时间上,春季作为风能密度最大的季节,两种排放情景下风功率分别减少了(1.16±1.14) W·m^-2和(1.43±1.58) W·m^-2。空间上,中国东南部风功率密度在SSP1-2.6情景下降(0.56±0.53) W·m^-2,而SSP5-8.5情景下上升(0.40±0.29) W·m^-2。近期(2025—2039年)全国平均风功率密度在两种情景下分别减少了(0.52±0.83) W·m^-2和(0.54±1.02) W·m^-2,而长期(2085—2099年)风功率密度分别减小了(0.98±1.17) W·m^-2和(1.83±1.17) W·m^-2。利用极度梯度提升(XGB)算法订正CMIP6数据的预估变化量级偏小但趋势一致,表明随着全球变暖幅度的增加,我国风功率降低的趋势将更加显著。     

南水北调东线工程流域未来气候变化预估

利用国家气候中心全球大气海洋环流模式(NCC／IAP T63)，考虑IPCC SRES A2(高排放)和A1B(中等排放)两种人类排放情景，对2030年前南水北调东线工程流域气候变化进行了预估。结果表明，由于人类活动，未来30a东线区域将变暖，尤以1月(冬季)东线北部地区变暖最明显，其中A2情景，2010年1月变暖约5℃，2020年1月变暖约7℃。7月(夏季)东线南部变暖最小，其中，2010年为0.2℃，2020年为0.9℃。值得注意的是，人类活动对未来30a东线区域降水的影响不明显，A2情景可能略有增加趋势，A1B情景可能略有减少趋势。     

走向《巴黎协定》温升目标：已经在路上

目前欧盟、中国、日本、韩国、加拿大,以及南非等国家或地区,已经公布了温室气体中和或者碳中和的目标,如果加上很可能很快也会提出碳中和目标的美国,全球有可能近70%的CO₂排放的国家或地区提出碳中和的目标。由于这些国家或地区是全球技术主导和经济主导地,因而全球2050年左右实现碳中和具有可行性。2050年左右实现碳中和,即和《巴黎协定》2℃目标,甚至和其1.5℃温升目标下的减排路径相一致。研究表明实现2050年左右碳中和有其可行性,实现该目标需要更多的技术创新,未来将是各个国家技术竞争和经济竞争阶段。     

Understanding the latest progress in mitigating climate change and facilitating carbon neutrality北大核心CSCD

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) released the report of Working Group III of the Sixth Assessment Report "climate change 2022: mitigating climate change". The report accessed and summarized the latest research progress on climate change mitigation since the release of the Fifth Assessment Report, which will provide an important reference for the international community to further understand climate change mitigation actions, system transformation, and the pursuit of sustainable development. The report pointed out that human activities had cumulatively emitted about 2.4 trillion tons of CO2 from 1850 to 2019, of which 58% was emitted before 1990. In order to control the level of global temperature rise in the future, deep and immediate mitigation actions are required. In both low and minimum emission scenarios, fossil energy needs to be greatly reduced; renewable energy will be the mainstay of future energy supply; achieving carbon neutrality requires relying on negative emission technologies and increasing carbon sinks. Technological progress is one of the key conditions for helping the world combat climate change. Accelerated and equitable climate action is critical to sustainable development. The report's conclusions once again show that China's carbon neutrality target is in line with the mitigation path of the Paris Agreement's temperature rise target of less than 2 °C and striving to achieve 1.5°C. In the future, China should strengthen special research programs on the national concerns and key contents covered in the report. While strengthening scientific interpretation and effective use of the report's conclusions, it is also necessary to actively participate in the IPCC scientific assessment process, actively contribute Chinese wisdom, and contribute to the international dissemination of Chinese climate governance concepts. © 2022 Chinese Journal of Digestive Endoscopy All rights reserved.     

面向我国碳中和、碳达峰的大气甲烷观测卫星现状与发展趋势分析

甲烷（CH₄）是辐射强迫仅次于二氧化碳（CO₂）的重要温室气体,减少CH₄排放是控制全球增温,实现碳中和目标的必要手段。面对碳中和战略需求,快速定位排放源并定量监测CH₄排放量,准确估算全球和区域CH₄源汇分布,对减排措施的制定、实施和评价均具有重要的现实意义。此外,结合长期CH₄观测数据和气候系统模型探索大气CH₄浓度变化规律,是预测和积极应对气候变化的前提。IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版正式提出了利用“自上而下”方法计算通量、核验排放清单的方法,表明获取全球范围内的高精度高时空分辨率CH₄观测数据势在必行。为了实现碳中和目标,本文首先从大气CH₄研究需解决的几个关键科学问题入手,分析了CH₄的星载探测需求,总结了CH₄星载探测的现状和发展趋势,并简要介绍了中国第二代碳卫星的设计思路。同时,星载CH₄探测还依赖于高精度的反演算法提供可靠的数据产品,以实现监测和实际应用的目的。因此,本文进一步阐述了卫星遥感CH₄反演算法及相应数据产品在排放量监测和通量反演中的应用,论述了提升反演算法计算效率和精度,开发甲烷烟羽快速识别算法和建立通量反演算法的必要性。最后,本文从探测、数据获取和应用的角度进行总结,表明了CH₄卫星观测在碳中和目标实践中的科学应用潜能。     

Climate change under aggressive mitigation: the ENSEMBLES multi-model experiment

We present results from multiple comprehensive models used to simulate an aggressive mitigation scenario based on detailed results of an Integrated Assessment Model. The experiment employs ten global climate and Earth System models (GCMs and ESMs) and pioneers elements of the long-term experimental design for the forthcoming 5th Intergovernmental Panel on Climate Change assessment. Atmospheric carbon-dioxide concentrations pathways rather than carbon emissions are specified in all models, including five ESMs that contain interactive carbon cycles. Specified forcings also include minor greenhouse gas concentration pathways, ozone concentration, aerosols (via concentrations or precursor emissions) and land use change (in five models). The new aggressive mitigation scenario (E1), constructed using an integrated assessment model (IMAGE?2.4) with reduced fossil fuel use for energy production aimed at stabilizing global warming below 2?K, is studied alongside the medium-high non-mitigation scenario SRES A1B. Resulting twenty-first century global mean warming and precipitation changes for A1B are broadly consistent with previous studies. In E1 twenty-first century global warming remains below 2?K in most models, but global mean precipitation changes are higher than in A1B up to 2065 and consistently higher per degree of warming. The spread in global temperature and precipitation responses is partly attributable to inter-model variations in aerosol loading and representations of aerosol-related radiative forcing effects. Our study illustrates that the benefits of mitigation will not be realised in temperature terms until several decades after emissions reductions begin, and may vary considerably between regions. A subset of the models containing integrated carbon cycles agree that land and ocean sinks remove roughly half of present day anthropogenic carbon emissions from the atmosphere, and that anthropogenic carbon emissions must decrease by at least 50% by 2050 relative to 1990, with further large reductions needed beyond that to achieve the E1 concentrations pathway. Negative allowable anthropogenic carbon emissions at and beyond 2100 cannot be ruled out for the E1 scenario. There is self-consistency between the multi-model ensemble of allowable anthropogenic carbon emissions and the E1 scenario emissions from IMAGE?2.4.     

我国甲烷排放情景分析:IPAC模型结果

近期发布的IPCC第六次评估报告再次强调了短寿命期温室气体减排对温升减缓的作用。甲烷是最重要的短寿命期非CO₂温室气体。在各国提出各自新的减排目标之后,针对甲烷减排的行动方案也越来越多。甲烷减排正在成为下一阶段各国和全球合作的重点领域之一。本文在我国碳减排目标下的能源转型基础上,结合其他非能源活动的减排排放源的减排技术选择基础上,利用IPAC模型对未来甲烷的排放情景进行了分析。在模型设定的两个情景分析基础之上,研究发现,到2050年的能源转型可明显减少能源活动的甲烷排放,和2015年相比能源活动的排放可减少67％。和其他行业相比,能源部门的甲烷减排具有更好的协同性。如果考虑进一步减排甲烷,则需要在考虑其他大气污染物减排的基础上,可通过实现天然气的进一步减排来实现。同时其他部门的甲烷减排也具有很大潜力,低甲烷排放情景可以实现到2050年将甲烷排放减少到1 494万吨,和2015年相比全范围排放可减排58％。     

美国退出《巴黎协定》的原因、影响及中国的对策

综合应用定性与定量分析方法,分析美国宣布退出《巴黎协定》的原因,评估美国退出《巴黎协定》对《巴黎协定》履约前景的影响并提出中国的应对策略。美国宣布退出《巴黎协定》是全球气候治理的重大事件,将对《巴黎协定》的履约产生多重影响,包括将对《巴黎协定》的普遍性构成严重伤害,动摇以《巴黎协定》为核心的国际气候治理体制的基础;将导致《巴黎协定》履约中的领导力赤字问题显著恶化;可能引发不良示范效应,降低国际气候合作信心;将会对其他地区碳排放空间形成不可忽视的挤压,进而推高其他地区碳减排成本;美国大幅削减国际气候援助资金将削弱发展中国家减缓和适应气候变化的能力;美国延迟采取气候行动可能导致全球减排错失最佳时间窗口;美国大幅削减气候变化基础研究经费将对未来全球气候科学研究产生不利影响,进而影响《巴黎协定》履约谈判的权威性等,最后显著加大实现温控目标的难度,甚至导致目标无法实现。就全球气候治理的全局而言,全球气候治理的框架不会坍塌,但确实会受到动摇;全球气候治理的进程不会逆转,但确实会迟滞。美国宣布退出《巴黎协定》使中国面临多重挑战,其中之一是中国面临急剧上升的期望中国承担全球气候治理领导的国际压力。为此,中国对内应实现国家自主贡献的上限目标,对外应积极重建全球气候治理集体领导体制,即用C5取代G2,同时继续努力改变美国对气候变化的消极立场。     

Climate change mitigation: trade-offs between delay and strength of action required

Climate change mitigation via a reduction in the anthropogenic emissions of carbon dioxide (CO₂) is the principle requirement for reducing global warming, its impacts, and the degree of adaptation required. We present a simple conceptual model of anthropogenic CO₂ emissions to highlight the trade off between delay in commencing mitigation, and the strength of mitigation then required to meet specific atmospheric CO₂ stabilization targets. We calculate the effects of alternative emission profiles on atmospheric CO₂ and global temperature change over a millennial timescale using a simple coupled carbon cycle-climate model. For example, if it takes 50 years to transform the energy sector and the maximum rate at which emissions can be reduced is ?2.5% $\text{year}^{-1}$ , delaying action until 2020 would lead to stabilization at 540 ppm. A further 20 year delay would result in a stabilization level of 730 ppm, and a delay until 2060 would mean stabilising at over 1,000 ppm. If stabilization targets are met through delayed action, combined with strong rates of mitigation, the emissions profiles result in transient peaks of atmospheric CO₂ (and potentially temperature) that exceed the stabilization targets. Stabilization at 450 ppm requires maximum mitigation rates of ?3% to ?5% $\text{year}^{-1}$ , and when delay exceeds 2020, transient peaks in excess of 550 ppm occur. Consequently tipping points for certain Earth system components may be transgressed. Avoiding dangerous climate change is more easily achievable if global mitigation action commences as soon as possible. Starting mitigation earlier is also more effective than acting more aggressively once mitigation has begun.     

China’s pathway to carbon neutrality for the iron and steel industry

As a hard-to-abate sector, the iron and steel industry is responsible for 22% of China’s total carbon emissions and therefore plays a crucial role in achieving China’s carbon peaking and neutrality target. Nearly 90% of China’s iron and steel output is produced with coal-based blast furnaces, which results in high carbon emission intensity. To peak China’s carbon emissions and achieve the carbon neutrality target, it is essential to accelerate the application of breakthrough technologies such as carbon capture and storage (CCS) and hydrogen-based steel-making. This paper estimates the future CO₂ emissions from China’s iron and steel industry in pathways that consider the influence of different technology portfolios, technology maturity, decarbonization of power systems, and future steel production output. The results show that using currently available technology, China’s iron and steel industry can reduce CO₂ emissions by more than 50%. However, it cannot achieve the neutrality target without using innovative technologies. By combining conventional strategies with net-zero emission technologies such as CCS and hydrogen metallurgy, approximately 80–90% emission reduction can be achieved, thus leading to a carbon neutrality pathway, which can meet the 1.5°C targets of the carbon budget limit either. In the future, carbon emissions' reduction potential will be influenced by the decarbonization of power systems and the diffusion rate of innovative technologies. To achieve carbon neutrality, it is essential to act sooner and faster.     

中国交通部门低碳排放措施和路径研究综述

为实现2℃全球温升控制目标,中国交通部门亟待低碳转型。分析了当前交通部门的温室气体排放现状和发展趋势,结合已有减排措施的减排潜力和减排成本,探究中国交通部门未来低碳发展的可能路径。在未来若干年,中国交通部门碳排放将长期保持较快增长,其中道路运输在总排放中的占比仍然较高,而民航运输碳排放增速最快。现有减排措施主要可分为交通运输结构优化、颠覆性交通技术、替代燃料技术和交通工具能效提升四类。为实现交通部门低碳转型,需采用更加严格的燃料经济性标准,推广替代燃料技术,并引导交通运输向低碳运输方式转变,实现结构优化。     

A global perspective on African climate

We describe the global climate system context in which to interpret African environmental change to support planning and implementation of policymaking action at national, regional and continental scales, and to inform the debate between proponents of mitigation v. adaptation strategies in the face of climate change. We review recent advances and current challenges in African climate research and exploit our physical understanding of variability and trends to shape our outlook on future climate change. We classify the various mechanisms that have been proposed as relevant for understanding variations in African rainfall, emphasizing a “tropospheric stabilization” mechanism that is of importance on interannual time scales as well as for the future response to warming oceans. Two patterns stand out in our analysis of twentieth century rainfall variability: a drying of the monsoon regions, related to warming of the tropical oceans, and variability related to the El Niño–Southern Oscillation. The latest generation of climate models partly captures this recent continent-wide drying trend, attributing it to the combination of anthropogenic emissions of aerosols and greenhouse gases, the relative contribution of which is difficult to quantify with the existing model archive. The same climate models fail to reach a robust agreement regarding the twenty-first century outlook for African rainfall, in a future with increasing greenhouse gases and decreasing aerosol loadings. Such uncertainty underscores current limitations in our understanding of the global climate system that it is necessary to overcome if science is to support Africa in meeting its development goals.