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冰日本穿越剧河时期气候的突然变化就像级联多米诺骨牌一样

地球 2021-10-28 23:59:59

尼尔斯·波尔研究所 该研究的主要作者艾米莉·卡隆在冰芯实验室的冰芯旁,钻入格陵兰冰盖的表层冰中

在这项研究中使用的来自NGRIP和印度国家工程研究局钻探项目的冰芯长2 -3公里,由超过100,000年沉积在格陵兰冰盖上的降水层组成

每年的气候条件已经从对冰及其杂质成分的数百万次测量中揭示出来

信用:玛丽·詹森 在上一个冰河时期,气候在所谓的丹斯加德-奥斯切格事件中反复快速变化,格陵兰岛的气温在几十年内上升了5到16摄氏度

当气候系统的某些部分发生变化时,气候系统的其他部分就像一系列多米诺骨牌一样相继倒下

这是一组研究人员对冰芯数据进行分析后得出的结论,其中包括博士后艾米莉·卡隆和丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所冰、气候和地球物理部门的副教授苏尼·奥拉·恩德·拉斯姆森

这一发现刚刚发表在《自然通讯》杂志上,令人担忧,因为北极海冰的范围在过去这些戏剧性的气候变化中扮演了重要角色

今天,海冰范围正在迅速缩小,气候系统的这一部分是否会引发未来突然的气候变化还不确定

理解过去的气候突变对我们自信地预测类似的事情会在今天或不久的将来发生的能力至关重要

在过去的几十年里,这使得气候科学家们开始寻找冰河时期气候突变的因果关系。在冰河时期,格陵兰岛的气温在短短几十年内反复上升高达16摄氏度,然后慢慢回落到正常的冰河时期水平

问题 “许多研究试图回答这个长期存在的问题:当这大约30次被称为丹斯加德-奥斯彻格事件的突然气候变化开始时,气候系统的哪个部分首先发生了变化?例如,是北大西洋的洋流、北半球的风和降雨模式,还是北极海冰的扩散引发了气候变化?”尼尔斯·波尔研究所(哥本哈根大学)和环境地球科学研究所(CNRS/格勒诺布尔阿尔卑斯大学/IRD/格勒诺布尔国家科学院)的冰芯科学家艾米莉·卡隆说,她领导的这项研究现已发表在《自然通讯》上

这一新的分析揭示了丹斯加德-奥斯彻格事件中一系列令人惊讶的不同动态

相同的物理过程像一排层叠的多米诺骨牌一样一起改变,但令人惊讶的是,从一个事件到另一个事件,变化的速度和过程的顺序都不一样

寻找解释 研究小组使用了来自两个平行的格陵兰冰芯的数据,这两个冰芯跨越了上一个冰河时期,他们创建了一个典型的丹斯加德-奥斯切格事件的图像,并确定了在气候突变开始时气候系统各部分的变化顺序

我们的目标是能够将过去的知识转化为今天的气候,并利用过去气候变化的指纹作为一种对未来可能的气候突变的警告信号

这项由欧盟资助的玛丽·斯科多夫斯卡-居里行动和嘉士伯基金会的研究资助的分析表明,气候系统不同部分的变化——洋流、海冰和风型——是如此紧密地交织在一起,以至于它们很可能相互触发和加强,并导致这些反复出现的气候突变

由模型确认 这一结果促使国际科学家团队将冰芯数据与尼尔斯·波尔研究所博士后、合著者吉多·维特雷蒂(Guido Vettoretti)开发的上一个冰河世纪气候模型模拟的新结果进行了比较

这种气专委级别的气候模型与用于预测未来气候变化的模型类型相同

对比显示,该模型显示了海冰、洋流强度、风和降水模式的相同类型的纠缠行为

这是一个积极的消息,因为它增加了我们的信心,即这些复杂的模型清楚地捕捉到了模拟这些过去突然的气候变化所需的物理过程

然而,结果也令人担忧:在冰河时期,可能破坏整个系统的气候多米诺骨牌之一是北大西洋的海冰覆盖范围,自20世纪80年代以来,现代海冰的范围一直在以显著的速度下降,凸显了人为气候变化导致类似多米诺骨牌效应的风险

对未来气候的影响 不幸的是,我们对地球气候系统许多部分之间相互作用的理解不足以让我们评估未来类似突发气候变化事件的风险

同样,按照多米诺骨牌的类比:我们不知道多米诺骨牌的初始条件在今天的气候系统中与上一个冰河时期的情况相比有多大的不同

“无论如何,研究结果强调了试图限制气候变化的重要性,例如,通过减少二氧化碳和其他温室气体的人为排放,既减少可预测的、渐进的气候变化,又减少未来气候突变的风险,”合著者、尼尔斯·玻尔研究所副教授苏尼·奥兰德尔·拉斯穆森说,他补充道:“如果你不想多米诺骨牌倒下,你最好不要推他们站的桌子太多。”

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