4.85亿年的气候历史如何揭示当今的危机
最新研究发现,地球平均气温在过去的波动比原先认为的更为剧烈,但当前的升温速度依然极具危险性。
《科学》杂志上发表的一项新研究发现,地球平均气温上升与大气中二氧化碳 (CO2)浓度升高的现象,并非仅限于现代,而是可以追溯到地球历史上近 5 亿年前。
在一项里程碑式的研究中,来自美国和英国各大学以及史密森尼国家自然历史博物馆的研究人员回溯了过去,绘制了地球温度的变化图。
这项研究清楚地表明,在整个地质时间尺度上,二氧化碳是影响全球温度的主要因素。 二氧化碳浓度低时,气温较低;二氧化碳浓度高时,气温较高。—
研究人员从化石贝壳和有机物质中收集了超过 15 万个温度估计值,并将它们与英国布里斯托大学开发的 850 种气候模型模拟结果相结合。
随后,他们采用了一种称为数据同化(data assimilation)的方法,该方法通过统计手段将地质数据与气候模型整合, 从而构建出一条全球平均地表温度曲线,详细描绘了过去4.85亿年来地球温度的波动。
另见:5月或将再创高温纪录科学家指出,由于缺乏保存有温度指示器的古老岩石和化石,他们追溯历史的能力受到限制。
该曲线揭示了温度变化与大气中二氧化碳(一种长效温室气体)之间存在一致的关联。极端高温时期与二氧化碳浓度上升往往同步出现。
“我们发现,二氧化碳和温度不仅关系非常密切,而且在 4.85 亿年的时间跨度内,二者之间的关系始终如一,”亚利桑那大学古气候学家、该研究的合著者杰西卡·蒂尔尼(Jessica Tierney)说道。
“这项研究清楚地表明,在整个地质时间尺度上,二氧化碳是全球气温的主要控制因素,”她补充道。 “当二氧化碳浓度较低时,气温较低;当二氧化碳浓度较高时,气温较高。”
该研究还发现,地球地表温度随时间的变化幅度比此前认为的更大,范围从11℃到36℃,而此前模拟结果显示的范围为14℃到26℃, 特别是在显生宙期间。
显生宙是地球地质史上四个宙中最年轻的一个,其历史可追溯至约5.4亿年前。在此期间,地球上的生命繁衍、多样化并向新的陆地扩散。
此外,该研究表明,地球目前的平均温度为15℃,低于显生宙大部分时期的平均温度。 然而,研究人员指出,当今较低的平均气温并不意味着我们可以掉以轻心。
“这让我夜不能寐,”研究人员之一艾米丽·贾德(Emily Judd)说道。“我担心气候否认者、气候怀疑论者和气候拖延者会以此为依据,说:‘看吧!我们根本无需担心。’”
贾德补充道,气候危机最关键的一点在于二氧化碳浓度和气温的变化速度之快。
科学家们长期以来一直警告说,人类活动产生的温室气体排放正以前所未有的速度使地球变暖,地球上记录在案的最热年份中,有些就出现在过去十年间。
根据一项回顾了从 6600 万年前至今的大气二氧化碳水平及相应温度的 2023 年研究, 地球大气中二氧化碳的当前浓度——约420ppm——比18世纪工业化开始前的二氧化碳浓度高出近50%。
其结果是,全球平均气温较工业化前水平上升了约1.2℃,已逼近各国承诺不逾越的1.5℃升温阈值。
“无论温度究竟变化了多少度,很明显,我们已经将地球带入了一个人类从未见过的环境状态,”研究人员之一加布里埃尔·鲍恩表示。“这应该让我们停下来,思考未来的正确道路是什么。”