气候变化的“多米诺效应”

科技工作者之家 2021-04-13

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Emilie Capron与钻取的冰芯。通过分析冰层及其杂质的成分,研究人员获取了气候信息。

在上一次冰河期,气候在丹斯加德-奥斯切尔事件中反复、迅速地变化,格陵兰岛的气温在几十年中上升了5~16℃。

phys.org网站当地时间4月9日报道,丹麦哥本哈根大学尼尔斯波尔研究所(NBI)博士后研究员Emilie Capron等在《自然通讯》杂志中发文称,当某部分气候系统产生变化时,其他部分会像多米诺骨牌一样相继“倒下”。

这项成果引人忧虑,因为北极海冰在过去的剧烈气候变化中发挥了重要作用。如今,海冰区域正在迅速缩小,这部分气候系统是否会在未来引发气候突变?研究人员尚无定论。

气候科学家们一直在寻找冰河期气候突变的因果关系。在冰河期内,格陵兰岛的气温在短短几十年内多次上升了16℃,然后缓慢降低到冰河期水平。在这30次丹斯加德-奥斯切尔事件伊始,是哪部分气候系统率先发生了变化?是北大西洋洋流,北半球的风雨模式,还是北极海冰?

在最新研究中,研究人员用两组平行数据绘制了一幅典型的丹斯加德-奥斯切尔事件图像,并确定了在气候突变开始之时,气候系统各部分的变化顺序。

研究人员表示,他们希望将历史数据转化为现在的推断依据,并利用历史气候变化的指纹作为未来气候突变的警告信息。

研究结果显示,气候系统不同部分(洋流、海冰和风模式)的变化紧密交织,它们很可能相互触发和强化,并最终导致了这些反复发生的气候突变事件。

接着,Capron团队将冰芯数据与NBI博士后研究员Guido Vettoretti开发的冰川时代气候模型的模拟结果进行了比较。结果显示了海冰、洋流强度以及风雨模式的纠缠行为。

这是一个喜忧参半的结果——好的一方面在于,它增强了研究人员的信心,因为这些复杂的模型能够捕捉到模拟过去气候突变所需的物理过程;令人忧虑的一方面在于,气候的多米诺骨牌已经被触动。

举例来说,影响整个系统的北大西洋海冰的覆盖面积,其缩小速率已经达到20世纪八十年代以来的最高值。

值得警惕的是,人类对地球气候系统各部分之间的相互作用还不够了解,因此,我们还无法预测未来类似突发事件的风险。

“这项研究强调了限制气候变化的重要性。减少二氧化碳等温室气体的人为排放,既能够减少可预测的渐进气候变化,还可以降低未来气候突变的风险。”论文作者Sune Olander Rasmussen说,“如果人类不希望多米诺骨牌倒下,就最好不要过度推动摆放它们的桌子。”

科界原创 

编译:德克斯特 

审稿:西莫 

责编:陈之涵

期刊来源:《自然通讯》

期刊编号:2041-1723 

原文链接:

https://phys.org/news/2021-04-abrupt-ice-age-climate-cascading.html

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