总结
到本世纪末,没有减少排放,大气中的二氧化碳水平预计将增加,地球没有经历了3000万多年。关键的见解理解地球系统的功能在这个高二氧化碳环境中包含的记录从地球的暖期和主要气候过渡raybet雷竞技最新地质历史中。
地球是目前在凉爽的“冰室”状态,气候状态continental-based冰原高纬度地区的特征。raybet雷竞技最新当考虑到巨大的地质时代,一个冰室地球没有标准;对于大多数地球的地质历史一直在温暖的“温室”状态。增加大气中的二氧化碳水平驱动地球气候向温暖的状态,一种改进的理解气候动力学可能如何改变需要通知公共政策决策。raybet雷竞技最新研究地球上气候的深过去可以解决几raybet雷竞技最新个问题,对人类文明产生直接的影响:将大气中的二氧化碳水平有多高,和这些高水平持续多长时间?科学家们低估了地球表面温度的敏感性显著增加的二氧化碳水平?如何快速做冰原衰变和消失,海平面将如何应对?全球变暖将如何影响降雨和雪模式,并对洪水和干旱地区的后果将会是什么?什么影响将这些变化,可能涉及到越来越多的酸性海洋和快速修改大陆气候raybet雷竞技最新,对区域和全球生态系统吗?由于长期的人为扰动对气候系统的影响,已经永久从人类角度view-become不可避免的吗?raybet雷竞技最新多少数千年就要自然过程反向投影的变化?
这些问题的重要性,对社会科学和促使美国国家科学基金会,美国地质调查局(U.S. Geological Survey),雪佛龙公司委员会美国核管理委员会报告的现状,科学理解地球的地质记录过去的气候,和确定重点研究措施,以更好地了解地球的深层时间记录提供的见解到地球系统的未来气候变化的反应。raybet雷竞技最新在整个报告中,深层次的地质记录是指地球的历史的一部分,比历史或冰芯记录,因此必须从岩石重建。虽然过去二百万年的更新世都包含在“深层次”,大部分的焦点或呼吁在这个报告中描述的研究关注的是长期的记录地球历史上更新世之前。
的气候的研究raybet雷竞技最新历史和过程在当前冰川(冰室)状态显示了地球的气候系统的灵敏度各种外部和内部因素,和响应的关键raybet雷竞技最新地球的组件系统这样的改变。这些数据集的分辨率和精度高捕获环境变化对人类时间尺度,从而提供一个基线,至关重要
理解地球的深处过去可以评估未来气候变化。raybet雷竞技最新然而,这最近的古气候记录raybet雷竞技最新只是选取了气候现象的认识范围的一部分;raybet雷竞技最新的起伏冰盖在双极冻结成冰的世界在大气二氧化碳水平至少比目前水平低25%。
相比这合理记录记录最近的气候动力学和至少部分理解的短期反馈操作在冰室州最近的过去,全球变暖的气候动力学过去的时间和主要气候过渡raybet雷竞技最新不太理解。古气候记录raybet雷竞技最新提供潜力大大提高了解气候的长期均衡灵敏度大气中二氧化碳的增加,全球变暖的影响大气和海洋环流,冰原的稳定性和海平面的回应,海洋酸化,地区水面气候,海洋和陆地生态系统的健康。raybet雷竞技最新长的时间跨度古气候记录唯一提供raybet雷竞技最新所需的时间连续性了解短期(几十年几百年)和长期(几千年到10年)气候系统反馈了在地球的历史上很长一段时间。这种理解将提供有价值的见解在地球的气候将会如何应对,和恢复的水平raybet雷竞技最新温室气体强迫预计将发生如果没有正在努力减少排放。
尽管深层时间温室气候并不确切的类似物对于未来的气候,温暖的气raybet雷竞技最新候,特别是全球变暖突然事件,可以提供重要的见解如何物理、生物地球化学和生物过程在温暖的条件下运行。这些见解尤其包括温室气体的作用在导致或“迫使”全球变暖;气候变暖对冰盖稳定性的影响,海平面,在海洋和水文过程;和全球变暖的后果对生态系统和全球生物圈。
地球持续变暖,它可能接近一个关键气候阈值超过此快速及潜在的永恒至少对人类time-scale-changes没有预期的气候raybet雷竞技最新模型调整现代条件下可能发生。组件的气候系统,特别容易受到被迫在这raybet雷竞技最新些阈值通过增加大气中的二氧化碳包括:北极夏季海冰的损失,格陵兰岛和南极西部冰原的稳定性,大西洋温盐环流的活力,亚马逊和北方森林的程度,厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的变化。气候变化的深层时间地质档案有关这样的阈值可以提供几个重大的社会问题—raybet雷竞技最新—例如很快会突然和剧烈的气候变化发生,可能这种变化持续多长时间?
长的时间跨度的地质记录提供了几个例子这样的气候转变,或许最引人注目的建潜在的相似之处不远的未来是Paleocene-Eocene热最raybet雷竞技最新大(古)。这突然的温室气体引起的全球变暖开始~ 55马“化石”的大型和快速释放碳和碳循环的主要干扰。全球变暖是伴随着极端水面气候变化和加速风化,深海酸化,和可能的广泛的海洋缺氧。raybet雷竞技最新而地区气候在中高纬度大陆地区变得潮raybet雷竞技最新湿和中期表现为极端降水事件增加,其他地区,例如北美西部内陆,变得更加干旱。这强烈的气候变化是生态破坏,现代哺乳raybet雷竞技最新动物的外观(包括灵长类动物),大型植物和动物物种的生态系统迁移,和广泛的深海物种灭绝。
改进的关键需求的深层次的理解气候动力学集成的高分辨率观测记录古气候过渡的关键时间间隔与更复杂的建模。raybet雷竞技最新下个世纪的气候的预测是根据环流raybet雷竞技最新气候模型(GCMs)开发和优化使用最近的过去的记录。在某种程度上,这反映了高水平的辐射校准和时间分辨率(subannual submillennial)进展及时古气候提供的档案。raybet雷竞技最新关键先决条件准确预测未来的区域和全球气候变化模型的基础上,然而,这些模型是使用相关的参数可能我们寻求更好地理解未来气候状态。raybet雷竞技最新在这种背景下,最近的气候档案捕获只有一小部分已知的范围的raybet雷竞技最新气候现象,因为它是来自一个时间由低和相对稳定的大气中的二氧化碳和两极冰期。建模工作需要扩大到捕捉变化和气候的全部范围raybet雷竞技最新
forcing-feedbacks全球气候系统,特别是在过去的“raybet雷竞技最新极端气候事件”和地球变暖可能作为未来气候类似物的间隔。额外的要求是需要改善的更全面的地球系统模型来更好的捕获区域气候变化,特别是在不同的边界条件(如古地理学、手段,大气二氧化碳分压raybet雷竞技最新太阳光度)。
高优先级的深层次气候研究议程raybet雷竞技最新
委员会,从广大科学界的重大贡献,确定了以下六个要素深层次的科学研究议程为最高优先级解决持久的科学问题和产生兴奋和至关重要的结果在接下来的十年:
改善研究气候系统的敏感性和CO2-Climate耦合raybet雷竞技最新
确定地球表面的平均温度的敏感性增加了大气中温室气体水平评估是一个关键的要求可能大小和未来气候变化的影响。raybet雷竞技最新古气候记录,它抓住raybet雷竞技最新了气候应对全方位的辐射强迫,唯一可能导致更好的理解气候反馈和气候变化的放大是如何随大气中的二氧化碳和其他温室气体的变化。长期均衡的关键科学关注的是决心在多个时间尺度气候敏感性,在特定时期的温室气体强迫与预期的本世纪内外。raybet雷竞技最新使用深层时间地质档案需要集中解决这些问题的努力改善现有代理的准确度和精密度,一起努力开发新代理过去大气二氧化碳分压,表面空气和海洋温度,non-greenhouse气体和大气气溶胶的内容。这些改进的数据模型的层次结构可以用来测试过程除了CO2-forcing如何(例如,温室气体的客座率、太阳能和气溶胶强迫)可以解释异常温暖和寒冷的时期,并批判性地评估反馈和气候的温室气体压力的响应特性。raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候动力学的热热带和温暖的波兰人
虽然古气候重建表明,热带地区raybet雷竞技最新暖和得多过去,异常极温暖一些温暖paleo-worlds特征,当前的了解热带和更高的纬度温度响应增加CO2-forcing仍然有限。这反映了现代观测数据之间的不匹配,已被用于定义假设热带表面温度的恒温调节,和气候模型模拟运行大型辐射营力反驳raybet雷竞技最新热带气候raybet雷竞技最新稳定。当前的共识是,热带海洋温度似乎没有受这样一个热带恒温器。值得注意的是,长久时间的记录表明,现代的机制和反馈冰室气候raybet雷竞技最新系统,有热带的温度控制和高pole-to-equator热梯度,不能直接适用于温暖的世界,这表明额外的反馈可能意味着温度下操作。一种改进的理解这些过程,这可能会进一步推动表面温度的变化在未来全球变暖,是很重要的实质性影响,高温会对热带生态系统,并最终通过远程并置对比地区温带气候。raybet雷竞技最新
正式出版前的版本——主题进一步编辑校正
理解地球的过去
海平面和冰盖稳定在一个温暖的世界
中巨大的不确定性的理论理解的冰盖动态目前阻碍的能力来预测未来的冰盖和海平面继续气候强迫的反应。raybet雷竞技最新例如,古气候的研究当前冰室气候状态文raybet雷竞技最新档中间隔的变化程度的冰层覆盖,无法复制的最先进的耦合climate-ice-sheet模型。这些研究进一步表明,平衡响应电流变暖海平面可能大大高于模型预测。努力解决这些问题需要关注过去的冰盖崩溃的时期,从制冰厂温室条件下,为了提供上下文和理解“最坏”的对未来的预测。这样的研究还将完善长期均衡海平面变化的科学认识在一个温暖的世界,冰河时期终止的本质,这样的反馈和响应的时间尺度在未来可以操作。不可或缺的组成部分,这样的研究应注重提高deconvolve海水温度和信号记录在生物海洋代理,包括细化现有古温度的代理和开发新的地球化学和生物标志物代理。
理解一个热门的水文的世界
过去的气候和气候模型的研究有力地raybet雷竞技最新表明,持续的最大影响CO2-forcing将地区气候变化,随之修改数量和质量的水在干旱地区——resources-particularly对生态系统动力学的影响。一个基本组件的研究理解温暖条件下水文的requirement-because潜力大反馈气候系统的一种改进的理解raybet雷竞技最新全球水文循环二氧化碳水平的全谱和气候条件。raybet雷竞技最新深层时间记录档案独有的水文循环过程和反馈的影响,在一个温暖的世界,包括高纬度单极冰期的影响或无冰的条件在低纬度地区区域降水模式。理解这些机制和反馈过程需要收集有关marine-terrestrial记录空间解决,高时间分辨率、精度和准确性。
了解临界点,突然转换到一个温暖的世界
过去气候的研究显示,地球的气候系raybet雷竞技最新统不响应线性渐进CO2-forcing,而是由陡变,因为它是在气候驱动的响应阈值。现代气候变化迅raybet雷竞技最新速,有可能,地球很快就会通过阈值,将导致更大的和/或更多的地球环境的快速变化。raybet雷竞技最新气候系统的行为,一个小的变化迫使导致大变化系统代表了“小费现象”,并发生突然变化的阈值是“引爆点”。距离地球的问题是一个临界点,当它可以转换成一个新的气候状态,是至关重要的。raybet雷竞技最新因为他们的潜力证明过去的突然变化,捕捉动态间隔突然气候变化的地质记录包括过去hyperthermals-should成为未来的重点协作古气候,paleoecologic,建模研究。raybet雷竞技最新这样的研究应该导致一种改进的理解气候系统的各个组件如何回应突然转换过去,在特定时期的变化足够大,危及多样性。raybet雷竞技最新本研究也将有助于确定是否存在阈值和气候系统的反馈我们unaware-especially在温暖的世界和过去的冰室温室过渡。raybet雷竞技最新
正式出版前的版本——主题进一步编辑校正
此外,针对这样的间隔进行更详细的调查是一个关键的要求限制任何突然的气候变化可能会持续多久。raybet雷竞技最新
继续阅读:生物应对全球变暖
这篇文章有用吗?