《地球物理研究快報(bào)》:氣候變化無(wú)法以過去預(yù)知未來
近年來氣溫變化迅速,導(dǎo)致全球氣候劇烈變化,給許多國(guó)家?guī)頌?zāi)難性影響。但究竟是什么造成了氣候變化?未來的氣候變化可以預(yù)知嗎?
美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,丹麥哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究院的最新研究表明,由于各種各樣無(wú)序因素的影響逐步積累,其結(jié)果是很難預(yù)測(cè)的。這項(xiàng)研究發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》(Geophysical Research Letters)上。
尼爾斯·玻爾研究院的氣候研究員彼得·迪萊弗森說:“針對(duì)可能引發(fā)的氣候改變,我們已經(jīng)構(gòu)建了兩個(gè)不同情況的理論模型。我們希望確定是外在因素導(dǎo)致了氣候變化,還是由于各種微小而混亂無(wú)序的因素的積累導(dǎo)致了氣候的轉(zhuǎn)換。”
他們繪制了兩種情況的氣候走向示意圖:第一種情況就像蹺蹺板,氣候可以處于兩端不同狀態(tài)。如果外界影響增加,比如二氧化碳使得另一邊更重,氣候蹺蹺板將滑向另一種狀態(tài),這種氣候變化是可以預(yù)測(cè)的。
在第二種情況,氣候好像一個(gè)低谷里的球,兩邊是山峰。小球代表一種氣候狀態(tài),不斷受到無(wú)法預(yù)知的多種力量的推動(dòng),比如暴風(fēng)雪、熱氣流、暴雨和冰層融化等,這些都會(huì)影響海洋環(huán)流。這種混亂氣候系統(tǒng)可能最終會(huì)將小球推進(jìn)另一個(gè)低谷,即另一種不同的氣候狀態(tài)。這種氣候變化是不可預(yù)測(cè)的。從數(shù)學(xué)上講,第一種情況好比“二分法”,第二種情況是“噪聲誘發(fā)轉(zhuǎn)變”。
彼得·迪萊弗森說:“我們可以明確區(qū)別這兩種情況,在冰川季期間,正是混亂動(dòng)力波動(dòng)引發(fā)了劇烈的氣候變化。這意味著未來氣候變化是很難預(yù)測(cè)的!
研究小組還分析了取自格陵蘭的冰層下3000米處的冰核,在大量有關(guān)溫度信息的基礎(chǔ)上,追溯了14萬(wàn)年前的冰川紀(jì)氣候圖景。
數(shù)百萬(wàn)年以來,氣候變化主要受地球的空間軌道的控制,即地球的傾斜度和距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近。最明顯的氣候轉(zhuǎn)換發(fā)生在距今1萬(wàn)年至1.5萬(wàn)年前的冰川紀(jì)末期。但歷史上也存在其他的氣候變化因素,距今10萬(wàn)年前的冰川期內(nèi)就有一系列的氣候變化。
氣溫在不到10年的時(shí)間中突然上升10攝氏度到15攝氏度,,持續(xù)大約1000年,然后,急劇下降的氣溫使氣候再次轉(zhuǎn)換。這種氣候轉(zhuǎn)換在冰川期發(fā)生過很多次,稱為Dansgaard-Oeschger氣候旋回,氣候轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)。但其引發(fā)原因仍然未知,所以,研究人員無(wú)法在現(xiàn)有的氣候模型上套用這一變化。
就目前來說,未來氣候?qū)?huì)怎樣變化?迪萊弗森說,今天的情況與冰川紀(jì)不同,那時(shí)地球大氣中沒有這么高的二氧化碳含量,當(dāng)時(shí)氣候非常溫暖,英格蘭生活著短吻鱷。“我們一邊傾斜蹺蹺板,同時(shí)低谷的小球也得到了更多動(dòng)力,很可能會(huì)跳到另外一個(gè)低谷。這意味著,在下個(gè)千年中,氣候不僅是緩慢地變暖,也可能在某些個(gè)10年當(dāng)中出現(xiàn)劇烈氣候變化!彼強(qiáng)調(diào),他的研究是基于過去的氣候,無(wú)法對(duì)未來氣候作出確切預(yù)測(cè)。
來源:科技日?qǐng)?bào)
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