随着二氧化碳在大气中积累,地球将变得越来越热。但确切地说,二氧化碳的增加会导致多少变暖,目前还在研究中。的关系二氧化碳与气候变暖之间的关系,即气候敏感性,决定了随着二氧化碳水平下降,我们对未来的预期继续往上爬。
华盛顿大学领导的一项新研究分析了最近的冰河期,当时北美大片地区被冰覆盖,以更好地了解二氧化碳和全球温度之间的关系。报告发现,虽然大多数对未来变暖的估计保持不变,但绝对最坏的情况不太可能出现。
这项开放获取的研究发表在《科学进展》杂志上。
“我们研究的主要贡献是缩小了对气候敏感性的估计,提高了我们预测未来变暖的能力,”威斯康星大学大气科学博士生文斯·库珀(Vince Cooper)说。“通过观察在温室气体含量较低的古代地球有多冷,我们可以估计在温室气体含量较高的情况下,当前的气候会变暖多少。”
这篇新论文并没有改变二氧化碳浓度翻倍的最佳情况——全球平均气温上升约2摄氏度——或最可能的估计——约3摄氏度。但它将二氧化碳增加一倍的最坏情况降低了整整一度,从5摄氏度降至4摄氏度。(作为参考,目前二氧化碳浓度为425ppm,约为工业化前水平的1.5倍,除非排放量在本世纪末之前下降到工业化前水平的两倍。)
随着我们的星球二氧化碳浓度增加一倍,作者警告说,最近几十年并不能很好地预测全球变暖下的未来。短期气候周期和大气污染的影响只是近期趋势无法可靠预测本世纪剩余时间的一些原因。
“最近40年全球变暖的空间格局看起来不像我们预期的未来的长期格局——最近的过去是未来全球变暖的糟糕模拟,”资深作者凯尔·阿默尔说,他是华盛顿大学大气科学和海洋学副教授。
相反,这项新研究的重点是2.1万年前的最后一次冰期,当时地球的平均温度比现在低6摄氏度。冰芯记录显示,当时大气中的二氧化碳含量还不到今天的一半,约为百万分之190。
库珀说:“古气候记录包括了比当前气候平均温暖或寒冷得多的较长时期,我们知道,在那些时期,冰盖和温室气体对气候产生了巨大的影响。”“如果我们大致知道过去的温度变化是什么,是什么导致了它们,那么我们就知道未来会发生什么。”
包括联合作者格雷戈里·哈基姆(Gregory Hakim)在内的研究人员创造了新的统计建模技术,可以将古气候记录吸收到地球气候的计算机模型中,类似于今天的天气预报模型。格雷戈里是华盛顿大学的大气科学教授。结果是前千年的温度图更加真实。
在这项新研究中,作者将史前气候记录——包括海洋沉积物、冰芯和保存下来的花粉——与地球气候的计算机模型结合起来,模拟了末次极大冰期的天气。当北美大部分地区被冰覆盖时,冰盖并没有像之前的研究认为的那样,仅仅通过反射大陆上的夏季阳光来冷却地球。
通过改变风向和洋流,冰盖还导致北太平洋和大西洋变得特别寒冷和多云。这项新研究的分析表明,海洋上空云层的变化通过反射更多的阳光,加剧了冰川的全球冷却效应。
简而言之,这项研究表明,二氧化碳在设定冰河时代温度方面的作用比之前估计的要小。另一方面,关于二氧化碳上升导致全球变暖的最可怕预测在未来几十年不太可能出现。
阿默尔说:“这篇论文使我们能够做出更有信心的预测,因为它确实降低了未来变暖的上限,并说最极端的情况不太可能出现。”“它并没有真正改变低端或平均估计,这与所有其他证据都是一致的。”