En ny rekonstruktion av global medeltemperaturförändring under de senaste 2, 000 år har identifierat de främsta orsakerna till klimatförändringar i tioårig skala. Analysen tyder på att jordens nuvarande uppvärmningshastighet, orsakas av mänskliga växthusgasutsläpp, är högre än någon uppvärmningshastighet som observerats tidigare. Forskarna fann också att luftburna partiklar från vulkanutbrott främst var ansvariga för flera korta episoder av global kylning före den industriella revolutionen i mitten av 1800-talet.

Den nya temperaturrekonstruktionen överensstämmer också i stort med klimatmodelsimuleringar av samma tidsperiod. Forskarna fann överens om temperaturförändringar orsakade av identifierbara faktorer, såsom vulkaniska aerosoler och växthusgaser, liksom för slumpmässiga fluktuationer i klimatet som sker på samma tidsskalor. Detta tyder på att nuvarande klimatmodeller exakt representerar bidrag från olika influenser på den globala klimatförändringen - och kan korrekt förutsäga framtida klimatuppvärmning.

Forskargruppen - 19 medlemmar i projektet Past Global Changes (PAGES), inklusive University of Maryland Geology Docent Michael Evans - använde sju olika statistiska metoder för att utföra rekonstruktionen. Resultaten publiceras online 24 juli, 2019, i tidningen Naturgeovetenskap .

"Våra rekonstruktioner ser ut som" hockeystick "-diagrammet över global temperaturförändring som först rekonstruerades för mer än två decennier sedan, "sa Evans, som också är ordförande för PAGES och har en gemensam tid vid UMD:s Earth System Science Interdisciplinary Center (ESSIC). "Tack vare PAGES -gemenskapens arbete, vi har mycket mer data nu. Resultaten var konsekventa oavsett hur vi skapade rekonstruktionerna eller vilken slumpmässigt vald delmängd av indata vi använde. "

Nya 2, 000-årig återuppbyggnad förbättrar tidigare insatser genom att använda den mest detaljerade och omfattande databasen i sitt slag som ännu är sammansatt. Denna dataset, noggrant sammanställt av PAGES -forskare, innehåller nästan 700 separata offentligt tillgängliga register från källor som innehåller indikatorer på tidigare temperaturer, som långlivade träd, revbyggande koraller, iskärnor, och marina och sjö sediment. Uppgifterna kommer från jordens alla kontinentala regioner och stora havsområden.

Genom att jämföra de nya rekonstruktionerna med befintliga klimatsimuleringar som genererats med hjälp av klimatmodellerna Coupled Model Intercomparison Project 5 (CMIP5), PAGES -forskargruppen kunde bestämma de relativa bidragen från flera influenser på globala temperaturer över tiden. Dessa inkluderade naturliga influenser, såsom fluktuationer i solvärme och kylningseffekt av partiklar som matas ut av vulkanutbrott, såväl som människors påverkan av utsläpp av växthusgaser.

Resultaten tyder på att vulkanisk aktivitet var ansvarig för variationer före omkring 1850. Efter det, växthusgaser blev det dominerande inflytandet på det globala klimatet. Genom att ta bort dessa influenser i sin analys, forskarna identifierade också storleken på de slumpmässiga förändringarna som inte kan spåras till en specifik orsak. Teamets databaserade rekonstruktioner överensstämde också med modellsimuleringar vid utvärdering av dessa slumpmässiga förändringar.

"Detta gör oss mer säkra på att våra rekonstruktioner är realistiska och, i tur och ordning, att klimatmodellerna simulerar tidigare och framtida klimatuppvärmning troget, "Tillade Evans.

Detta avtal mellan forskarnas databaserade rekonstruktioner och CMIP5-simuleringarna tyder på att befintliga klimatmodeller exakt kan förutsäga framtida globala temperaturförändringar under de närmaste decennierna, enligt Evans. Dock, dessa simuleringar är starkt beroende av de val som människor gör i framtiden, vilket är mycket svårt att förutsäga, Tillade Evans.

"Osäkerheten i påverkan av mänsklig verksamhet är inte så stor när man bara ser framåt bara några decennier, "Sa Evans." Men på längre sikt, de val vi gör för våra energikällor och hur mycket kol dessa källor släpper ut spelar egentligen roll. "