科学家沸腾了!研究揭示人类造成了300万年来最剧烈的气候变化!

根据一项新的研究,温室气体二氧化碳含量的上升,可能会带来在这段时间内从未见过的气温。研究揭示今天大气中的二氧化碳含量可能比过去300万年中的任何时候都要高!

根据一项新的研究,温室气体二氧化碳含量的上升,可能会带来在这段时间内从未见过的气温。研究揭示今天大气中的二氧化碳含量可能比过去300万年中的任何时候都要高!

研究人员利用计算机模型研究了第四纪时期的气候变化,第四纪始于约259万年前,一直持续到今天。在这段时间里,地球经历了许多变化,但没有一个变化像今天看到的那么快。在第四纪初期,冰川从格陵兰岛缓慢移动到北美和北欧的大部分地区。下图是格陵兰北部的一座冰川。

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我们知道第四纪开始于冰河时期,当时格陵兰岛的冰原悄然而下,覆盖了北美和北欧的大部分地区。起初,由于地球绕行太阳轨道的变化,这些冰川以4.1万年为周期前进和后退。但是在125万到70万年前,这些冰川和间冰期的周期伸展开来,每10万年左右重新发生一次,由于发生的年代不同,这种现象被称为中更新世过渡。理论上冰河时期时间可以维持超过一百万年!但是地球轨道变化的模式没有改变,那么到底是什么导致了中更新世的转变。

研究小组发现,在4.1万年的冰川周期转变为10万年的周期过程中,必须发生两件事:大气中的二氧化碳必须减少,冰川必须冲刷掉一层叫做风化层的沉积物。

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这张图显示了北半球冰原在第四纪第一部分的最大范围,大约在270万到100万年前。

要导致二氧化碳的减少可能有不同的原因,比如火山喷发产生的温室气体减少,或者岩石风化率的变化,这些都会导致更多的碳被锁在海底沉积物中。大气中碳含量的减少意味着热量被捕获的减少,因此气候会冷却到更容易形成大冰原的程度。

而地质过程是形成较长冰期的第二个关键因素。当大陆长时间不结冰时,它们会获得一层被碾碎的松散岩石,称为风化层。月球就是一个很好的例子:月球厚厚的尘埃层是一层风化层。

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因此在这种风化层上形成的冰往往不如在坚固的基岩上形成的冰稳定。同样地,以再生岩为基础的冰原比冰流动得更快,也更薄。当地球轨道的变化改变了撞击地球表面的热量时,冰盖特别容易融化。

但是冰川也会把风化层推开,把这些尘土推到冰川边缘。这种冰川冲刷重新暴露了基岩,在第四纪早期的几次冰期循环之后,基岩就会暴露出来,给新形成的冰原提供了一个更牢固的地方来锚定。这些有弹性的冰原,加上较冷的气候,导致了大约一百万年前之后较长时间的冰川循环。间冰期仍然发生,因为轨道的变化,但他们变得更短。

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这些发现将有助于构建今天的气候变化框架,因为80万年前存在的大气碳记录必须重建,而不是直接从冰芯中测量,因此对大气中碳含量的估计各不相同。威利特和他的团队的模型研究表明,在整个第四纪,二氧化碳含量低于400ppm。今天,全球平均水平是405%,而且还在上升。

模型显示,在上新世晚期,大约250万年前,全球平均气温暂时比化石燃料广泛使用前的平均气温高出2.7华氏度(1.5摄氏度)。这些古老的温度目前保持着整个第四纪时期的最高记录。

但这种情况可能很快就会改变。全球气温已经比工业化前的平均水平高出2.1华氏度(1.2摄氏度)。2016年的《巴黎协定》将把全球变暖限制在2.7华氏度(1.4摄氏度),与250万年前的气候相当。如果世界无法控制这一上限,并朝着此前设定的国际目标3.6华氏度(2摄氏度)迈进,那么这将是这个地质时期所见的全球平均气温最高的一次。

如果人类无法对这一现象加以遏制,那么这个纪录或许将被打破!进而加速地球发烧的进程!

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