冰河时期气候分析减少了CO₂上升带来的最坏情况下的变暖

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左侧面板显示了21000年前最近一次冰河时期的海面温度图，与现代工业化前的温度相比。这项新的、更详细的分析表明，北美冰盖引起的北部海洋的强烈降温对全球总降温起到了重要作用。右图显示，在大气二氧化碳未来翻倍的情况下，预计海洋表面的变暖显示出不同的温度变化模式，全球平均变暖的预期低于之前的最坏情况估计。来源：《科学进展》（2024）。DOI:10.1126/sciadv.adk9461

（）据华盛顿大学：随着二氧化碳在大气中积累，地球将变得更热。但二氧化碳的增加究竟会导致多大程度的变暖仍在研究中。二氧化碳与变暖之间的关系，即气候敏感性，决定了随着二氧化碳水平的持续攀升，我们应该期待什么样的未来。

华盛顿大学领导的一项新研究分析了最近的冰河时期，当时北美大片地区被冰覆盖，以更好地了解二氧化碳与全球温度之间的关系。研究发现，尽管大多数未来变暖的估计保持不变，但绝对最坏的情况不太可能发生。

这项开放获取研究于4月17日发表在《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，”主要作者、华盛顿大学大气科学博士生Vince Cooper说。“通过观察古代地球在温室气体含量较低的情况下有多冷，我们可以估计当前气候在温室气体水平较高的情况下会变暖多少。”

这篇新论文并没有改变二氧化碳增加一倍（全球平均气温上升约2摄氏度）或最有可能的估计值（约3摄氏度）的最佳变暖情况。但它将二氧化碳翻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，目前二氧化碳含量为425 ppm，约为工业化前水平的1.5倍，除非排放量在本世纪末前下降到工业化前的两倍。）

随着我们的星球二氧化碳排放量翻倍，作者警告说，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。

资深作者、华盛顿大学大气科学和海洋学副教授Kyle Armour说：“最近40年全球变暖的空间模式看起来不像我们预期的未来长期模式——最近的过去对未来的全球变暖来说是一个糟糕的类比。”。



这位艺术家的作品展示了西班牙北部的长毛象。这些动物在21000年前的最后一次冰川期生活在欧洲和北美。一项新的研究使用了大气二氧化碳较低时期的最新气候图，以更好地预测二氧化碳上升下的未来变暖。来源：Mauricio Anton，维基媒体，CC BY 4.0

相反，这项新研究关注的是21000年前的一段时期，即最后一次冰川盛期，当时地球平均比今天低6摄氏度。冰芯记录显示，当时大气中的二氧化碳含量不到今天水平的一半，约为百万分之190。

库珀说：“古气候记录包括平均比当前气候温暖或寒冷得多的长时期，我们知道在这些时期，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以及是什么导致了这些变化，那么我们就知道未来会发生什么。”

包括合著者、华盛顿大学大气科学教授Gregory Hakim在内的研究人员创造了新的统计建模技术，使古气候记录能够被同化到地球气候的计算机模型中，类似于今天的天气预报模型。其结果是前几千年的温度图更加逼真。

在这项新的研究中，作者将史前气候记录——包括海洋沉积物、冰芯和保存的花粉——与地球气候的计算机模型相结合，模拟了上一次冰川盛期的天气。当北美大部分地区被冰覆盖时，冰盖不仅像之前的研究所认为的那样，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。新研究中的分析表明，海洋上空的这些云层变化通过反射更多的阳光，加剧了冰川的全球降温效应。

简而言之，这项研究表明，二氧化碳在设定冰河时期温度方面的作用比之前估计的要小。另一方面，未来几十年，二氧化碳含量上升导致气候变暖的最可怕预测不太可能出现。

Armour说：“这篇论文让我们能够做出更自信的预测，因为它确实降低了未来变暖的上限，并表示最极端的情况不太可能发生。”。“这并没有真正改变下限或平均估计值，它们与所有其他证据保持一致。”