利茲大學(xué):過去是預(yù)測未來氣候的關(guān)鍵
一種根據(jù)一項新的研究,在氣候模型的開發(fā)中包括古氣候數(shù)據(jù),可以幫助科學(xué)家預(yù)測未來氣候的情景并提出緩解策略。
一個國際氣候科學(xué)家團隊,包括來自利茲大學(xué)的本杰明·米爾斯(Benjamin Mills)博士,建議,預(yù)測未來氣候變化的數(shù)值模型應(yīng)在評估和模型性能陳述中包括對過去氣候的模擬。
他們的研究今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,著重指出,隨著越來越多的關(guān)于地球遙遠的氣候歷史的信息變得可用,這種見識與增進對氣候系統(tǒng)的關(guān)鍵要素如何受到高溫室氣體水平的影響的認(rèn)識越來越相關(guān)。
與歷史氣候記錄不同,歷史記錄通常僅可追溯到一兩個世紀(jì)-在地球的氣候歷史上只是轉(zhuǎn)瞬之間-古氣候數(shù)據(jù)可追溯到人類存在之前的幾百萬年。
這些數(shù)據(jù)涵蓋了范圍廣泛的氣候條件,可以以歷史數(shù)據(jù)無法提供的方式為氣候模型提供信息。地球過去的這些時期涵蓋了很大范圍的溫度,降水模式和冰蓋分布。
“為了提高我們對未來的氣候模型,它通過重建過去的這些溫暖的氣候,以測試模型是非常重要的。”
該研究的合著者Mills博士來自 利茲地球與環(huán)境學(xué)院,并且是國際知名的Palaeo @ Leeds和Cohen地球化學(xué)小組的成員。他們的工作包括地球系統(tǒng)建模以及匯編與氣候模型進行比較的地質(zhì)數(shù)據(jù)集。
他說:“地球?qū)Ω逤O 2水平和溫暖的氣候并不陌生,事實上,自動物進化以來,這些溫暖的條件在大多數(shù)時間內(nèi)一直持續(xù)。今天如此迅速的轉(zhuǎn)變速度-快速變暖地球過去的發(fā)作與大規(guī)模滅絕有關(guān)。
“我們的地質(zhì)檔案為我們提供了這些古老的高CO 2世界的詳細圖片。為了改進我們未來的氣候模型,重要的是通過重建過去的這些溫暖的氣候來測試這些模型?!?/span>
通常,氣候科學(xué)家會使用來自歷史氣象記錄的數(shù)據(jù)評估其模型,例如衛(wèi)星測量值,海面溫度,風(fēng)速,云量和其他參數(shù)。然后對模型的算法進行調(diào)整和調(diào)整,直到其預(yù)測與觀測到的氣候記錄相吻合。
因此,如果計算機模擬根據(jù)這段時間的觀測結(jié)果得出歷史上準(zhǔn)確的氣候,則認(rèn)為以合理的準(zhǔn)確性預(yù)測未來的氣候是合適的。
該論文的主要作者,亞利桑那大學(xué)地球科學(xué)系副教授杰西卡·蒂爾尼(Jessica Tierney)表示:“我們敦促氣候模型開發(fā)者社區(qū)關(guān)注過去,并積極參與其對未來的預(yù)測?!?/span>
“如果您的模型可以準(zhǔn)確地模擬過去的氣候,那么在正確解決未來情況方面可能會做得更好。應(yīng)該使用過去的氣候來評估和調(diào)整氣候模型。
“將過去告知未來,將有助于縮小圍繞溫度,冰蓋和水循環(huán)變化預(yù)測的不確定性?!?/span>
盡管氣候科學(xué)界沒有關(guān)于人類化石燃料消耗將地球推向一個沒有歷史先例的更溫暖狀態(tài)的爭論,但不同的模型會產(chǎn)生不同的預(yù)測。一些人預(yù)測到本世紀(jì)末,氣溫將升高六攝氏度。
這組作者警告說,盡管地球大氣中的二氧化碳濃度遠高于今天的百萬分之四百的水平,但地質(zhì)記錄中沒有時間能夠與人類對溫室氣體排放的速度相提并論。
在本文中,作者將氣候模型應(yīng)用于地質(zhì)記錄中的多個已知的過去極端氣候。距今大約5000萬年前的始新世時期是近的溫暖氣候,可以一窺未來。當(dāng)時全球二氧化碳含量為百萬分之1,000,沒有大冰蓋。
蒂爾尼說:“如果不減少排放,到2100年我們將達到始新世之類的CO 2水平?!?/span>
作者討論了直到大約9000萬年前的白堊紀(jì)時期的氣候變化,那時恐龍仍然統(tǒng)治著地球。那段時間表明氣候可以變得更加溫暖,二氧化碳含量高達百萬分之2000,海洋像浴缸一樣溫暖。
這組作者說,某些模型在產(chǎn)生地質(zhì)記錄中所見的氣候方面要比其他模型好得多,這突顯了針對古氣候測試氣候模型的必要性。