Kredit:CC0 Public Domain
En University of Arizona-ledd ansträngning för att rekonstruera jordens klimat sedan den senaste istiden, för cirka 24 000 år sedan, belyser de viktigaste drivkrafterna bakom klimatförändringarna och hur långt utanför gränserna mänsklig aktivitet har drivit klimatsystemet.
Studien publicerades denna vecka i Nature , hade tre huvudfynd:
"Denna rekonstruktion tyder på att nuvarande temperaturer är oöverträffade på 24 000 år, och antyder också att hastigheten på den globala uppvärmningen som orsakas av människor är snabbare än något vi har sett under samma tid", säger Jessica Tierney, docent i UArizona geovetenskap och co. -författare till studien.
Tierney, som leder labbet där denna forskning utfördes, är också känd för sina bidrag till den mellanstatliga panelen för klimatförändringsrapporter och klimatgenomgångar för den amerikanska kongressen.
Den blå linjen visar globalt genomsnittlig ytlufttemperatur sedan den senaste istiden, för 24 000 år sedan, skapad genom att assimilera paleoklimatrekord med en datormodell av klimatsystemet. Tiden sträcks ut under de senaste 1 000 åren för att visualisera de senaste förändringarna. Uppvärmningen börjar i slutet av den senaste istiden, för ungefär 18 000 år sedan, sedan stabiliseras temperaturen. Medan tidigare studier visat på en lätt kylning under de senaste 10 000 åren, visar den nya analysen på en svag uppvärmningstrend. Kurvan blir brantare under de senaste decennierna med ackumulering av atmosfäriska växthusgaser. Kredit:Osman et al./Nature
"Det faktum att vi idag är så långt utanför gränserna för vad vi kan betrakta som normalt är orsak till oro och borde vara överraskande för alla", säger huvudstudieförfattaren Matthew Osman, en geovetenskaplig postdoktor vid UArizona.
En onlinesökning på "global temperaturförändring sedan den senaste istiden" skulle producera en graf över den globala temperaturförändringen över tid som skapades för åtta år sedan.
Dessa kartor visar global genomsnittlig yttemperatur vid olika perioder i jordens historia som sträcker sig 24 000 år tillbaka i tiden. Ju mörkare blå nyans desto kallare temperatur jämfört med idag. Kredit:Osman et al./Nature
"Vårt teams rekonstruktion förbättras på den kurvan genom att lägga till en rumslig dimension", sa Tierney.
Teamet skapade kartor över globala temperaturförändringar för varje 200-årsintervall som går tillbaka 24 000 år.
"De här kartorna är verkligen kraftfulla," sa Osman. "Med dem är det möjligt för vem som helst att utforska hur temperaturerna har förändrats över jorden, på ett mycket personligt plan. För mig, att kunna visualisera den 24 000-åriga utvecklingen av temperaturer på exakt den plats jag sitter idag, eller där jag sitter växte upp, hjälpte verkligen till att skapa en känsla av hur allvarliga klimatförändringarna är idag."
Det finns olika metoder för att rekonstruera tidigare temperaturer. Teamet kombinerade två oberoende datamängder – temperaturdata från marina sediment och datorsimuleringar av klimat – för att skapa en mer komplett bild av det förflutna.
Forskarna tittade på de kemiska signaturerna av marina sediment för att få information om tidigare temperaturer. Eftersom temperaturförändringar över tiden kan påverka kemin hos ett länge dött djurs skal, kan paleoklimatologer använda dessa mätningar för att uppskatta temperaturen i ett område. Det är inte en perfekt termometer, men det är en utgångspunkt.
Datorsimulerade klimatmodeller, å andra sidan, ger temperaturinformation baserad på forskarnas bästa förståelse av klimatsystemets fysik, vilket inte heller är perfekt.
Teamet bestämde sig för att kombinera metoderna för att utnyttja styrkorna hos var och en. Detta kallas dataassimilering och används också ofta i väderprognoser.
"För att förutsäga vädret börjar meteorologer med en modell som återspeglar det aktuella vädret och lägger sedan till observationer som temperatur, tryck, luftfuktighet, vindriktning och så vidare för att skapa en uppdaterad prognos," sa Tierney.
Teamet tillämpade samma idé på tidigare klimat.
"Med den här metoden kan vi utnyttja de relativa fördelarna med var och en av dessa unika datauppsättningar för att generera observationsmässigt begränsade, dynamiskt konsekventa och rumsligt fullständiga rekonstruktioner av tidigare klimatförändringar," sa Osman.
Nu arbetar teamet med att använda sin metod för att undersöka klimatförändringar ännu längre i det förflutna.
"Vi är glada över att tillämpa detta tillvägagångssätt på forntida klimat som var varmare än idag", sade Tierney, "eftersom dessa tider i huvudsak är fönster in i vår framtid när utsläppen av växthusgaser ökar."
