När koldioxid ackumuleras i atmosfären kommer jorden att bli varmare. Men exakt hur mycket uppvärmning blir resultatet av en viss ökning av CO2 är under studie. Förhållandet mellan CO2 och uppvärmning, känd som klimatkänslighet, avgör vilken framtid vi bör förvänta oss som CO2 nivåerna fortsätter att klättra.
Ny forskning ledd av University of Washington analyserar den senaste istiden, då en stor del av Nordamerika var täckt av is, för att bättre förstå sambandet mellan CO2 och global temperatur. Den finner att även om de flesta framtida uppvärmningsuppskattningar förblir oförändrade, är det absolut värsta scenariot osannolikt.
Studien med öppen tillgång publicerades den 17 april i Science Advances .
"Det huvudsakliga bidraget från vår studie är att minska uppskattningen av klimatkänslighet, förbättra vår förmåga att göra framtida uppvärmningsprognoser", säger huvudförfattaren Vince Cooper, en doktorand i atmosfärsvetenskap från UW. "Genom att titta på hur mycket kallare jorden var i det gamla förflutna med lägre nivåer av växthusgaser, kan vi uppskatta hur mycket varmare det nuvarande klimatet kommer att bli med högre nivåer av växthusgaser."
Den nya tidningen ändrar inte det bästa scenariot för uppvärmning från att fördubbla CO2 —cirka 2 grader Celsius genomsnittlig temperaturökning över hela världen — eller den mest sannolika uppskattningen, som är cirka 3 grader Celsius. Men det minskar det värsta scenariot för fördubbling av CO2 med en hel grad, från 5 grader Celsius till 4 grader Celsius. (För referens, CO2 ligger för närvarande på 425 ppm, eller ungefär 1,5 gånger de förindustriella nivåerna, och om inte utsläppsminskningen är på väg mot dubbla förindustriella nivåer före slutet av detta århundrade.)
När vår planet går mot en fördubbling av CO2 , varnar författarna för att de senaste decennierna inte är en bra prediktor för framtiden under global uppvärmning. Kortsiktiga klimatcykler och effekterna av luftföroreningar är bara några anledningar till att de senaste trenderna inte på ett tillförlitligt sätt kan förutsäga resten av detta århundrade.
"Det rumsliga mönstret för global uppvärmning under de senaste 40 åren ser inte ut som det långsiktiga mönstret vi förväntar oss i framtiden - det senaste förflutna är en dålig analog för framtida global uppvärmning", säger seniorförfattaren Kyle Armour, en UW docent i atmosfärsvetenskap och oceanografi.
Istället fokuserade den nya studien på en period för 21 000 år sedan, känd som det sista istidsmaximum, då jorden i genomsnitt var 6 grader Celsius svalare än idag. Iskärnregistrering visar att atmosfärisk CO2 då var mindre än hälften av dagens nivåer, cirka 190 miljondelar.
"Paleoklimatrekordet inkluderar långa perioder som i genomsnitt var mycket varmare eller kallare än det nuvarande klimatet, och vi vet att det fanns stora klimatpåverkan från inlandsisar och växthusgaser under dessa perioder," sa Cooper. "Om vi vet ungefär vad de tidigare temperaturförändringarna var och vad som orsakade dem, då vet vi vad vi kan förvänta oss i framtiden."
Forskare inklusive medförfattaren Gregory Hakim, en UW-professor i atmosfärsvetenskap, har skapat nya statistiska modelleringstekniker som gör att paleoklimatrekord kan assimileras i datormodeller av jordens klimat, liknande dagens väderprognosmodeller. Resultatet är mer realistiska temperaturkartor från tidigare årtusenden.
För den nya studien kombinerade författarna förhistoriska klimatrekord – inklusive havssediment, iskärnor och bevarade pollen – med datormodeller av jordens klimat för att simulera vädret för det sista istidsmaximum. När stora delar av Nordamerika var täckt med is, kylde inlandsisen inte bara planeten genom att reflektera sommarsolljus från kontinenterna, som tidigare studier hade ansett.
Genom att förändra vindmönster och havsströmmar gjorde inlandsisen också att norra Stilla havet och Atlanten blev särskilt kalla och molniga. Analyser i den nya studien visar att dessa molnförändringar över haven förvärrade glaciärens globala kyleffekter genom att reflektera ännu mer solljus.
I korthet visar studien att CO2 spelat en mindre roll för att sätta istidens temperaturer än vad som tidigare uppskattats. Baksidan är att de mest fruktansvärda förutsägelserna för uppvärmning från stigande CO2 är mindre sannolika under kommande decennier.
"Det här dokumentet tillåter oss att producera mer säkra förutsägelser eftersom det verkligen sänker den övre delen av framtida uppvärmning, och säger att det mest extrema scenariot är mindre troligt," sa Armor. "Det förändrar egentligen inte den nedre delen, eller den genomsnittliga uppskattningen, som förblir överensstämmande med alla andra bevis."
Mer information: Vincent Cooper et al, Last Glacial Maximum mönstereffekter minskar uppskattningar av klimatkänslighet, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk9461. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk9461
Journalinformation: Vetenskapens framsteg
Tillhandahålls av University of Washington
