
北半球全球平均表面温度(蓝绿色)和气溶胶光学深度(灰色)的200年移动平均值 。由气溶胶冷却产生的冷却事件按冷却程度的顺序编号为1至11 。LALIA是古代小冰河时代的晚期 。来源:通讯地球与环境(2024) 。DOI:10.1038/s43247-024-01380-0
据美国物理学家组织网(David Appel):气候变化,但并非总是出于同样的原因 。今天的快速气候变化完全是由人类造成的 。全新世——过去的12000年——被视为气候稳定,没有混乱,人类得以定居、发展农业、建设文明和繁荣 。
但一个来自欧洲的研究小组现在对这种说法提出了质疑,他们使用气候建模和最新数据发现,全新世中后期的气温出现了几次大幅下降 , 这与评估气候科学的世界科学组织IPCC通常呈现的情况相反 。研究结果发表在《通讯地球与环境》杂志上 。
他们发现,在过去8000年中,北半球有11个长期寒冷期 。
这些时期的气候变冷是剧烈火山活动的结果 。几十年内爆发的一组火山会冷却表面 , 因为它们喷出到平流层的所有污垢和灰尘颗粒,称为气溶胶 。这些气溶胶反射阳光,使表面变暗,并导致长时间冷却 。
由于冰的反照率反馈 , 行星进一步冷却——由于最初的冷却形成了更多的冰,反射了更多的阳光,使行星进一步冷却 。
寒冷的时间间隔不是连续的或持续的寒冷 , 而是长期平均值明显低于正常值的时期 。在这里,“显著”的意思是几摄氏度 。不需要太多的变化就能使地球气候发生剧烈变化 。
例如,今天的全球温度与大约23000年前所谓的冰川盛期(芝加哥上空有3公里的冰)的深度之间的差异仅为约7°C,其中一度是由于现代人为变暖 。由于海水变成冰,海平面比今天低了125米 。
一个例子是发生在1300年至1850年左右的小冰河时代 , 由1200年代末的一系列强烈火山喷发形成 。在这段时间内,长期的太阳极小值,如蒙德极小值和道尔顿极小值,并没有帮助 。
虽然小冰河时代不是全球性的,但当时绝大多数人类生活在北半球,由于农作物歉收和饥荒爆发,他们发现生活很困难 。
但也存在一些重大的不确定性 。瑞士伯尔尼大学物理研究所和Oeschger气候变化研究中心的合著者Michael Sigl说,评估气候科学的国际组织IPCC显示的全球平均温度的全新世晚期模型是“误导性的” 。
“这是由于一系列问题造成的,如时间变化的可变性、测年的不确定性、季节偏差 , 因为许多记录只代表夏季温度,以及半球偏差,因为大多数使用的记录都在北半球 。”
为了帮助缩小这一差距,该小组使用马克斯·普朗克研究所地球系统模型、最近修订的地球大气层顶部接收到的太阳能(辐照度)记录以及火山力的新重建,重建了一个全面的全新世气候时间线 。(重建是使用所有可用的证据来源,如代理,确定过去的气候或火山活动的过程,这是一种基于其他可测量变量以已知方式变化的指标 。)
他们发现,全新世经历了许多极端的气候变化 , 都在降温,其中一些的震级是过去2000年的三倍 。
这项工作包括几个已知影响气候的因素:太阳辐照度、温室气体、地球轨道参数的变化(如其轴线的瓦片,它影响太阳光线照射高层大气的强度;共有三个因素,统称为Milankovich因素),以及大气气溶胶 , 测量为气溶胶光学深度,测量光穿过材料的量 。这些因素共同决定了气候作用力——这些因素的总和在多大程度上决定了地表温度 。
他们发现,在全新世期间,气候强迫的偶尔下降导致北半球温度下降高达2°C 。(现代温度变化是正的,可归因于人类,主要是由于人为温室气体排放,约为1.2°C 。)
在8000年的时间里 , 气溶胶变暗的程度略有下降,但在统计上显著下降 , 相对较高的喷发和较低的喷发之间的变化相对较大 。(后者的例子包括罗马和中世纪的温暖期 。)如前所述,一些极端事件比过去2000年的事件大三倍 。
没有发现自然的温暖间隔 。(罗马和中世纪的温暖期都是区域性的,并没有延伸到北半球 。)尽管火山排放的二氧化碳是一种强大的温室气体 , 但数量相对较小,气溶胶冷却很容易占主导地位 。(平均而言 , 人类排放的二氧化碳是火山的40到100倍 。)
Sigl说 , 这些气候调查工具是一个完全耦合的地球系统模型,它结合了大气和海洋、陆地和冰面、碳循环和其他组成部分 , 通过对火山爆发等主要自然气候驱动因素的最佳重建,可以帮助缩小这一差距,因为这些工具“可以提供过去气候演变的非常精细的图像,从而解决自然气候变化的幅度” 。
- 新西兰人创造自由潜水新世界纪录
- 英国反恐专家:马航MH370失踪案可能成为全球第一起网络劫机案
- 整理全球闻名的劫机事件
- 全球渔业的生产力变化
- 中国学者首次通过化石揭示早期羽毛演化
- 中国科学家在世界上首次揭示早期羽毛发育现象
- 全世界自然史博物馆中多达一半的植物标本可能被标错名字
- 首次揭示早期羽毛发育现象
- 家畜中对抗菌药物发生耐药性的全球趋势
- 全球第2大烟草市场:印度政府宣布禁止生产、进口和销售电子烟产品
