太阳能Raditaion 1000年前
10.2。几个模型的冰盖应对7月北半球太阳辐射变化预测冰盖应该已经开始种植几千年前。
100000、41000和22000年对太阳辐射的变化(第四章)。鉴于这种长期关系的证据,为什么不试着联系一分之二数学公式?
“目标信号”运动,Imbries利用海洋的氧同位素记录,这提供了一个估计的冰原的大小通过几十万年来(第四章)。然而,即使同一个轨道周期存在于太阳辐射和冰量信号,连接这两个并不像听起来那么容易。主要的问题在于,100000年的信号强多了的冰量变化比太阳辐射变化,这种不匹配的原因还不是很清楚。
建模练习的结果如图10.2所示。Imbries发表这些结果时,他们指出,他们的模型匹配冰原的过去行为足以断定自然轨道的变化应该携带地球气候进入吗raybet雷竞技最新下一个冰期在未来几千年(忽略当前和未来的人类对温室气体)的影响。但是看他们的结果从一个全新的视角,我意识到,他们的模型发现他们忽略了的东西。仿真表明,当前间冰期应该达到大约6000到5000年前,气候系统应该已经缓步走回一个新的冰川作用。raybet雷竞技最新Imbries会有有效的理由忽略这部分模型的模拟,包括并发症温度一色的冰层的总量目标信号他们试图匹配。
可能最重要的原因忽略了模型模拟过去的5000年是一个简单的事实:没有冰川作用。这将使它出现在此区间模型仿真失败。但现在我是看这个20岁的论文从不同的角度:可以为过去5000年模型模拟真的是正确的吗?做这种表面上的“失败”源于人类拥有覆盖气候系统的自然行为通过引入温室气体和停止的冰川作用模型模拟了吗?raybet雷竞技最新Imbrie模型从这个角度看,给我提供了一个额外的支持,一个新的冰川作用实际上是过期的。
Imbries的结果是米兰柯维奇的原始的直接产物尘封的理论。很久以前他认为冰原反应迟缓,改变它们的大小平均大约5000年落后于夏季辐射的变化使他们增长或融化。去年夏天最大辐射的纬度冰盖发生在10000年前,之后太阳辐射水平不断下降。允许米兰柯维奇调用的5000年的滞后,冰盖应该已经开始增长大约5000年前,当Imbrie模型显示。
我还重新审视了从其他气候模型模拟了发达国家在过去二十年来模拟冰原的趋势在过去然后项raybet雷竞技最新目趋势未来使用已知的地球轨道的变化。一些(但不是全部)的这些模型还预测,至少少量的冰应该开始形成在过去几千年的某个时候。然而,科学界的基本差异模型模拟忽略了新的冰期和没有冰层形成的事实。
拼凑这条信息,我想出了场景如图10.3所示。自然气候很温暖8raybet雷竞技最新000年前因为在夏天强烈的太阳辐射和高自然温室气体的含量。从那时起,夏季太阳辐射水平一直在下降,以应对自然(轨道)的变化和自然冷却。在过去的几千年里,这种冷却
年前
10.3。自然降温趋势在北半球应该通过阈值初始化一个新的冰期几千年前,但是温室气体增加人类保持气候温暖足以避免的开始raybet雷竞技最新新的冰河时代。
年前
10.3。自然降温趋势在北半球应该通过阈值初始化一个新的冰期几千年前,但是温室气体增加人类保持气候温暖足以避免的开始raybet雷竞技最新新的冰河时代。
已达到阈值的冰川作用成为可能,但是人类已经开始增加温室气体排放到大气中数量足以保持气候温暖足以避免冰川作用。raybet雷竞技最新总的来说,极地气候凉爽的在过去raybet雷竞技最新的5000年里因为太阳辐射的变化,但冰原未能形成,因为人类温室气体的增加。在过去的两个世纪,工业时代推动温室气体排放的温度远高于冰川作用是可能的。
我知道这个假设的冰盖规模现在应该存在于加拿大东北部是挑衅和争议,我变成了一个长期的朋友,和他的同事约翰•Kutzbach史蒂夫Vavrus来测试这个想法不同的方式。我们使用相同的模型进行了一项实验,Kutzbach依赖测试他orbital-monsoon假说(第五章),一个模型,再现了在三维空间中地球的气候应对任何推动摆脱现状。现在的气候是基线状态的模型,但它raybet雷竞技最新可以改变这样的实验。
我们的实验旨在回答两个简单的问题:多少冷却器将地球是人类的起源的今天如果没有温室气体在大气中存在吗?更具体地说,它会冷到足以支持一个新的冰原在加拿大,还是其他地方?在我们的实验中,我们做了一个基线的变化状态,消除人为的温室气体从模型的气氛。人类所产生的二氧化碳和甲烷出来前工业时代(基于8和9章)中描述的分析,和额外的气体生成出来在工业时代,不仅包括二氧化碳和甲烷,还含氯氟烃(cfc)(制冷剂)和氮气体化肥和其他来源。
由此产生的模型模拟了全球平均不到2°C的冷却。这是一个非常大的数字:平均而言,地球只是一个小超过5°C冷在上次冰河最大值。略低于一半的模拟2°C冷却在我们的实验中是通过删除工业化前的气体造成的,一半多一点的是从气体。在高纬度地区的两个半球,冷却的数量是大的,尤其是在冬季当模型模拟雪和海冰范围的变化放大的冷却。最大的冷却在任何大陆北美集中在华东北部哈德逊湾,年平均减少3 - 4°C和冬季冷却5 - 7°C(图10.4)。
这样一个深冷却看似会有利于冰原的增长,尽管在这个实验中使用的模型可以给我们只是答案的一部分冰是否真的做了。模型模拟温度变化,降水(雨或雪),海冰范围和厚度在整个地球表面,以及像风力强度在整个环境和大气压力。但是模拟很多变量在很多地区是有代价的。模型是如此复杂和昂贵的运行,只有几十年的地球气候的反应可以在任何一个实验模拟。结果,非常缓慢的过程,开发了许多年都超出了这种模型的范围,包括逐步积累和消融使得冰原。
不过,冰的模型给出了一个指示是否可能在任何特定地区已经形成了。它模拟积雪和海冰的厚度,平衡的积累雪和冰在秋天和冬天融化在春天和夏天。关键的问题是是否任何积雪或海冰持续整个夏天。如果是这样,下一个冬天的雪能增加厚度,然后下一个,下一个。随着时间的推移,这些以上合并,将固体冰,标志着冰川作用的开始。
模型结果显示,地球上只有一个地区进入这种状态的“冰川盗梦空间》巴芬岛,威廉姆斯的建模研究的位置。今天,巴芬岛无雪平均1 - 2个月每年夏天,在基线模型模拟和现实。但是我们人为的温室气体,模拟雪现在坚持全年在几个领域更高的地形沿着高脊柱的巴芬岛(图10.4)。的
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- 10.4。当人类起源的温室气体移除大气中的气候运行,北美变得越来越凉爽冬天和雪坚持全年在巴芬岛和11个月拉布拉多高地形。raybet雷竞技最新
模拟还表明,第二个区域东面的哈德逊湾更接近于初期的冰川作用的状态。拉布拉多地区的加拿大东部,一个大plateaulike功能上升到海拔600米(2000英尺)。基线来看,这高原已经无雪2个或更多个月每年夏季,但在较低的温室气体排放是无雪只在整整一个月。
事实上,这两个地区,只有这两个,在或接近初始状态冰川作用强烈暗示如果你回顾北美冰盖融化的地图如图4.1所示。巴芬岛是最后一个区域的大冰原融化,这是第一个区域模型模拟准备进入一个新的冰川周期。拉布拉多高原是倒数第二的地区失去冰川冰盖,和模型模拟显示了它作为下一个区域可能回到冰状态。此外,较低的温室气体水平的模型结果显示部分地区的海冰持续一个月再哈得逊湾和消失的月9月,又非常接近这些冰川作用所需的条件。这个模拟提供确认的假设至少加拿大东北部的一小部分会在初期冰期要不是我们早期人类和温室气体的排放。
不过,我最初对这个模拟的结果感到失望。我告诉我的同事,我希望我们与这个实验可能击中了一个本垒打,有明确的迹象表明早期冰川作用的广泛区域,但是一些地区的局部证据雪坚持通过夏天感觉更像击败一个田园单身。
然而值得记住几个重要的过程从模型中缺席我们用于实验。在北半球高纬度,气候上植被变化提供一个重要的积极的反馈,可以放大初始气候变化的大小。raybet雷竞技最新一个重要的变化是与变化之间的边界限制的针叶树森林北部和南部的极限荒芜苔原。沿着这个边界冷却发生时,森林向南撤退,取而代之的是苔原。在这些地区,深绿色,吸热森林的树冠取而代之的是明亮的白色,白雪覆盖的苔原(主要是草和低洼的灌木)。推进苔原反映了太阳辐射比森林它取代,所以冷却面积的额外的数量。这增加了冷却反过来支持更长的持久性较厚的积雪,在夏季。我们的第一个实验中不包括这个积极的反馈。但其他实验的结果表明,大尺寸的图10.4中所示的冷却将推动苔原南现在的限制,进一步冷却当地气候,增加的程度和持久性雪和海冰覆盖。raybet雷竞技最新未来的运行,包括这些和其他反馈可能会加强我们的结论至少有一小冰期是加拿大东北部过期。
冰盖可能存在多大的问题今天在加拿大如果自然还在控制很难回答。巴芬岛是最有可能被冻结成冰的地方,它是相似大小和加利福尼亚和俄勒冈州的总和大小尺寸,生成一个类似10°纬度的范围。的拉布拉多高原移动接近冻结成冰的状态的模型实验是同样大小的新英格兰和纽约州的总和。如果未来的实验表明,这两个领域就开始积累冰,冰盖的程度将远小于巨大的冰盛期冰原,但比现在的大小在格陵兰岛冰盖。小而大,这取决于你如何看待它。和在任何情况下,冰出现在这个大陆上,慢慢地越来越向南部和西部。
这重新解释气候变化的基础课程在过去几千年了对现行政策的一个方面揭示光讨论全球变暖。raybet雷竞技最新确认在1970年代逐渐轨道变化控制的米兰柯维奇的理论冰原的增长和衰减是最伟大的成功故事之一的气候科学(第四章)。1980年论文Imbries扩展这些调查结果,显示下一个冰期是“迫在眉睫”,也就是说,在不超过一两年支付。raybet雷竞技最新不幸的是,一些科学家时使用这些结果短期跳转到一个错误的结论:他们推断,短暂的水准和轻微的衰退在全球气温在1960年代和1970年代期间可能会出现一个新的冰河时代。
到1980年代,几十年的直接测量大气中二氧化碳浓度上升的二氧化碳让大多数气候科学家相信,快速增加气候变化将是一个更大的因素在不远的将来比轨道变化慢得多。raybet雷竞技最新结果,关注近期气候变暖,而不是长期冷却,来主导讨论,然后从媒体开始受到前所未有的关注。有时,环境组织发言人夸张,危言耸听的言论可能未来气候变暖的危害。
1990年代看到一个反对这些危言耸听的言论,表示怀疑,科学界有一个很好的控制这个问题的复杂性。从预测未来的冰川作用的警告未来的热浪是(现在仍然是)认为科学无能的一个例子。
结果总结在这里带来一个更广泛的角度来看这个问题。大多数的科学家们利用新确认的轨道理论在1970年代推断一个冰期即将显然是在长期的缓慢的轨道周期。他们看到一个新的冰期是“迫在眉睫”的感觉在几百年或几千年,不是明天。本章重新解释表明,大多数科学家实际上是低估,而不是杞人忧天者。这里描述的研究结果表明,地球应该经历了一个大型自然冷却在过去的几千年里,至少一个小型冰川作用,并且已经开始几千年以前要不是从早期人类活动温室气体的释放。下一个冰期不是“迫在眉睫”;它是姗姗来迟。
另一方面,少数科学家们跳过早结论微小气候冷却在1960年代和1970年代是冰川作用值得批评他们收到的先兆。他们是完全错误的。
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