Dansgaard-Oeschger事件:冰河时代气候的突然变化就像级联的多米诺骨牌

艾米丽·凯普伦透过冰芯

该研究的主要作者艾米丽·凯普伦从格陵兰冰盖钻出的印楝冰核中观察了一块薄而光滑的冰核。冰核由压缩的雪组成,在压缩过程中有少量空气被密封在气泡中。冰核科学家通过分析这些气泡重建了过去大气的组成。信贷:然而Kipfstuhl

在整个最后一次冰河时代,在所谓的丹参 - oeschger活动期间,气候变化,格陵兰温度在5到16度之间升高摄氏几十年。当气候系统的某些部分发生变化时,气候系统的其他部分随后是一系列连续的Dominos推进。这是一组研究人员分析了一组研究人员的冰核数据,其中包括康涅特大学尼尔斯·博恩研究所的冰,气候和地球物理学副教授孙奥兰德拉斯曼副教授孙奥兰德·拉斯曼在丹麦。

这个发现,刚刚发表在杂志上自然通讯,有关北极海冰的程度在过去的这些戏剧性气候变化中起着重要作用。如今,海冰范围正在迅速减少,并且不确定这部分气候系统是否能引发突然的未来气候变化。

了解过去的突然气候变化对我们能够自信地预测的能力至关重要,这些能力是否会在今天或不久的将来发生类似。

在过去的几十年中,这导致了气候科学家在冰河时代的突然气候变化中寻找因果关系,当格陵兰温度在刚刚慢慢倒回正常的冰河时期之前,格陵兰气温反复上升到16摄氏度。

问题

许多研究都试图回答这个长期存在的问题:当这大约30次被称为Dansgaard-Oeschger事件的突然气候变化开始时,气候系统的哪一部分首先发生了变化?例如,是北大西洋的洋流、北半球的风和降雨模式,还是北极海冰的扩散引发了气候变化?来自Niels Bohr研究所(哥本哈根大学)和环境地球科学研究所(CNRS/Université Grenoble Alpes/IRD/Grenoble INP)的冰核科学家Emilie Capron说自然通讯

这一新分析揭示了Dansgaard-Oeschger事件中令人惊讶的多样性动态。相同的物理过程像一排级联多米诺骨牌一样改变在一起,但令人惊讶的是,改变率和过程的顺序都不是从一个事件到另一个事件的速率。

寻找一个解释

研究人员团队使用来自两个平行的格陵兰冰核的数据,这些冰核跨越最后的冰河时代,创建典型的Dansgaard-oeschger事件的图像,并确定气候系统的部分在突然气候转换的开始时改变的顺序。

艾米莉卡普纶

该研究的领先作者Emilie Capron在冰核实验室的冰芯旁边,钻进格陵兰冰板的表面冰。本研究中使用的NGRIP和NEEM钻探项目的冰芯是2½3公里,由超过10万年的格陵兰冰盖上沉积的降水层组成。每年的气候条件都揭示了数百万次测量的冰和其杂质的测量。信用:Mari Jensen

目标是能够将这种过去的知识转移到今天的气氛,并使用过去的气候变化的指纹作为未来可能突然的气候变化的警告信号。

分析,由欧盟玛丽Skłodowska-Curie行动和嘉士伯基金会的研究,表明不同地区的气候系统的变化——洋流、海冰和风力模式——是如此紧密地交织在一起,他们可能触发,相互强化,并导致了这些反复发生的气候突变。

被模型证实

结果领导了国际科学家队的国际团队,将冰核数据与新的结果从气候模型模拟的新结果进行比较,这是由Co-Author Guido Vettoretti,Postdoc在Niels Bohr Institute的博士后的最后一次开发的新结果。这种IPCC类气候模型与用于对未来气候变化的预测的相同类型。比较透露,该模型显示出相同类型的海冰,海洋强度的纠缠行为,以及风和降水模式。

这是一个好消息,因为它增加了我们的信心,即这些复杂的模型可以明显地捕捉到模拟过去气候突变所需的物理过程。然而,结果也令人担忧:气候的多米诺骨牌,可能会破坏整个系统在冰河时代的海冰覆盖在北大西洋的程度,和现代的海冰已经下降速度明显自1980年代以来,强调类似的多米诺效应的风险由于人为造成的气候变化。

对未来气候的影响

不幸的是,我们对地球气候系统许多部分之间相互作用的了解还不足以让我们评估未来发生类似突然气候变化的风险。

同样,在Domino类比之后:我们不知道在当今的气候系统中,多米诺骨牌的初始条件与最后一次冰河时代的情况相比,多米诺骨牌的初始条件。

无论如何,研究结果强调了试图限制气候变化的重要性,例如,减少人为排放CO2和其他温室气体,无论是降低可预测,渐进的气候变化,还可以降低未来突然气候变化的风险,“尼尔斯·博尔研究所的副教授联合作用苏奈尔拉斯曼森和补充说:”如果你不这样做希望多米诺骨牌倒下,你最好不要推桌子太多。“

参考:E. Capron, S. O. Rasmussen, T. J. Popp, T. Erhardt, H. Fischer, A. Landais, J. B. Pedro, G. Vettoretti, A. Grinsted, V. Gkinis, B. Vaughn, A. Svensson, B. M. Vinther和J. W. C. White, 2021年4月8日自然通讯
DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 22241 - w

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