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- 14 2011 年 1 月 3:43 下午 #3605
美國國家科學基金會的新聞稿,有更多證據表明我們正在改造地球 - 我們不會喜歡結果:
引用:一項新的分析得出結論,地球遠古時期氣候變遷的嚴重程度表明,如果社會繼續排放溫室氣體的步伐,未來的氣溫最終可能會上升遠遠超過預期。
這項由美國國家大氣研究中心 (NCAR) 科學家 Jeffrey Kiehl 進行的研究將作為「展望」文章發表在本週的期刊上 科學.
這項工作由 NCAR' 的贊助商美國國家科學基金會 (NSF) 資助。
該研究以最近的研究為基礎,探討了數千萬年前全球氣溫與大氣中高濃度二氧化碳之間的關係。
它警告說,如果二氧化碳排放量繼續以目前的速度持續到本世紀末,大氣中溫室氣體的濃度將達到約 3,000 萬至 1 億年前的水平。
當時全球氣溫平均比工業化前水準高出約華氏 29 度(16 攝氏度)。
基爾表示,全球氣溫可能需要幾個世紀或數千年才能完全適應較高的二氧化碳含量。
根據這項研究,並基於最近對地球化學過程的電腦模型研究,二氧化碳含量升高可能會在大氣中保留數萬年。
該研究還表明,在很長一段時間內,地球的氣候系統對二氧化碳的敏感度可能至少是目前電腦模型預測的兩倍,而電腦模型通常關注短期變暖趨勢。
這主要是因為即使是複雜的電腦模型也無法納入關鍵過程,例如冰蓋的消失,這些過程發生了幾個世紀或幾千年,並放大了二氧化碳最初的暖化效應。
「如果我們不開始認真努力減少碳排放,我們就會讓我們的星球走上人類從未經歷過的軌道,」專門研究地球地質全球氣候的氣候科學家基爾說。
“我們將讓人類文明世代生活在一個不同的世界。”
《展望》文章匯集了最近幾項研究氣候系統各個方面的研究,同時加入了基爾的數學方法來估計遙遠過去的全球平均氣溫。
它對氣候系統和二氧化碳濃度升高的反應的分析得到了基爾所引用的先前研究的支持。
「這項研究表明,將地質記錄中的環境變化證據與未來氣候的數學模型相結合至關重要,」美國國家科學基金會古氣候計畫主任 David Verardo說。 “也許莎士比亞的話‘過去的一切都是序幕’也適用於氣候。”
基爾專注於一個基本問題:到本世紀末,地球大氣中最後一次含有盡可能多的二氧化碳是什麼時候?
如果社會繼續目前增加化石燃料燃燒的步伐,到本世紀末,大氣中二氧化碳的含量預計將達到百萬分之 900 至 1,000 份。
相較之下,目前的水準約為百萬分之 390,工業化前的水準約為百萬分之 280。
由於二氧化碳是一種溫室氣體,會在地球大氣中吸收熱量,因此它對於調節地球氣候至關重要。
如果沒有二氧化碳,地球就會結冰。
但隨著大氣中氣體含量的上升(這種情況在地質歷史上時常發生),全球氣溫急劇上升,更多的溫室氣體,如水蒸氣和甲烷,透過與蒸發和融化相關的過程進入大氣。
這導致進一步加熱。
基爾借鑒了最近發表的研究成果,透過分析化石有機材料中的分子結構,顯示二氧化碳水平在大約 3500 萬年前可能達到百萬分之 900 至 1,000。
當時,全球氣溫比現在高得多,特別是在極地地區,儘管太陽的能量輸出略弱。
古代大氣中二氧化碳含量很高,使熱帶地區的氣溫比現在高出約 9-18 華氏度(5-10 攝氏度)。
極地地區的氣溫比現在高出約 27-36 華氏度(15-20 攝氏度)。
基爾應用數學公式計算出,30至4000萬年前的地球年平均溫度約為88華氏度(31攝氏度),遠高於工業化前約59華氏度(15攝氏度)的平均溫度。
研究也發現,二氧化碳對全球氣溫的影響可能是目前全球氣候電腦模型預測的兩倍或更多。
世界領先的電腦模型普遍預測,大氣中二氧化碳含量增加一倍,將產生每平方公尺 0.5 至 1.0 攝氏度瓦特範圍內的加熱影響。 (該單位衡量地球氣候對溫室氣體變化的敏感度。)
然而,已公佈的數據顯示,3500萬年前二氧化碳的可比影響約為每平方公尺2 C瓦。
電腦模型成功地捕捉了大氣中二氧化碳增加的短期影響。
但地球地質歷史記錄也包含長期影響,這就是研究結果差異的原因。
例如,冰蓋的最終融化會導致額外的熱量,因為裸露的陸地或水面的深色表面比冰蓋吸收更多的熱量。
「這項分析表明,在更長的時間尺度上,我們的星球對溫室氣體的敏感度可能比我們想像的要高得多,」基爾說。
氣候科學家目前正在向電腦模型添加對冰蓋和其他因素的更複雜的描述。
隨著這些改進的上線,基爾相信電腦模型和古氣候記錄將更加一致,表明隨著時間的推移,二氧化碳對氣候的影響可能比最近的研究表明的要嚴重得多。
由於二氧化碳正以前所未有的速度被排入大氣中,基爾無法估計地球完全升溫需要多長時間。
然而,他表示,快速暖化將使社會和生態系統特別難以適應。
該論文指出,如果排放量繼續按照目前的軌跡發展,「人類和全球生態系統將陷入人類歷史上從未經歷過的氣候狀態」。
6 2012年4月12日 下午 #4846《自然》雜誌上的新論文將包括二氧化碳在內的溫室氣體水平上升與地球變暖聯繫起來:稱它們導致了全球變暖,而不是隨之而來。 《自然》雜誌對此的新聞報導包括:
引用:馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學的古氣候學家傑里米·沙昆 (Jeremy Shakun) 和他的同事透過分析從世界各地 80 個地點收集的數據,發現在全球範圍內,二氧化碳排放導致氣候變暖。2 增加。研究團隊使用了七種不同的過去溫度記錄,包括冰芯、古代花粉和微觀生命化石的化學成分。 - 作者文章
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