中國科學家評“全新世溫度謎題”:南極海冰變化或是關鍵
中新網北京12月6日電 (記者 孫自法)人類賴以生存的地球距今1萬年(全新世)以來,是冷暖交替還是持續變暖?這一被譽為“全新世溫度謎題”的地質記錄和氣候模擬差異研究,長期以來備受學界關注,兩種觀點爭論也一直持續。
中國科學院青藏高原研究所(中科院青藏高原所)陳發虎院士團隊近日在國際著名學術期刊《自然》發表評論文章指出,南極海冰變化或是解決“全新世溫度謎題”的關鍵,對《自然》今年1月刊發美國學者相關“全新世以來,全球年均溫呈線性升高趨勢”結論提出質疑。
評論文章第一作者、中科院青藏高原所研究員、蘭州大學教授張旭專門從事海洋-大氣-冰凍圈多圈層相互作用的模擬研究,他介紹說,“全新世溫度謎題”目前主要存在兩種爭論:一是如全球海洋和陸地溫度記錄的集成結果所示,全球年均溫在早中全新世有一個大暖期(距今9000-7000年),隨後全球變冷直至工業革命以來的再次全球變暖;另一種是氣候模型的模擬結果所揭示的、全(quan)新(xin)世(shi)以(yi)來(lai)全(quan)球(qiu)年(nian)均(jun)溫(wen)持(chi)續(xu)變(bian)暖(nuan)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)爭(zheng)論(lun)至(zhi)今(jin)未(wei)有(you)定(ding)論(lun),如(ru)果(guo)氣(qi)候(hou)模(mo)型(xing)模(mo)擬(ni)正(zheng)確(que),則(ze)用(yong)於(yu)研(yan)究(jiu)古(gu)氣(qi)候(hou)演(yan)變(bian)的(de)古(gu)溫(wen)度(du)指(zhi)標(biao)的(de)指(zhi)示(shi)存(cun)在(zai)偏(pian)差(cha);如果古溫度指示正確,那麼用於氣候變化未來預估的氣候模型則存在係統性偏差。

美國新澤西州立大學博瓦(Bova)博士等人之前在《自然》發文,他們假設距現代間冰期最近的上一個溫暖的末次間冰期(距今約12.8-11.5萬年)不存在冰量和溫室氣體變化,其全球溫度的季節差異完全由不同季節的太陽輻射決定,並通過建立季節到年均溫度的轉換函數(SAT),嚐(chang)試(shi)剔(ti)除(chu)古(gu)海(hai)溫(wen)指(zhi)標(biao)中(zhong)的(de)季(ji)節(jie)性(xing)偏(pian)差(cha),以(yi)此(ci)定(ding)量(liang)年(nian)均(jun)溫(wen)的(de)變(bian)化(hua),最(zui)終(zhong)得(de)出(chu)全(quan)新(xin)世(shi)以(yi)來(lai),全(quan)球(qiu)年(nian)均(jun)溫(wen)呈(cheng)線(xian)性(xing)升(sheng)高(gao)趨(qu)勢(shi)的(de)結(jie)論(lun),驗(yan)證(zheng)此(ci)前(qian)氣(qi)候(hou)模(mo)擬(ni)的(de)結(jie)果(guo)。此(ci)文(wen)發(fa)表(biao)後(hou)學(xue)界(jie)高(gao)度(du)關(guan)注(zhu),《自然》專題報道中認為,“全新世溫度謎題”或已被解決。
張(zhang)旭(xu)研(yan)究(jiu)員(yuan)和(he)陳(chen)發(fa)虎(hu)院(yuan)士(shi)對(dui)該(gai)文(wen)結(jie)論(lun)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)提(ti)出(chu)質(zhi)疑(yi)指(zhi)出(chu),博(bo)瓦(wa)等(deng)工(gong)作(zuo)忽(hu)略(lve)了(le)氣(qi)候(hou)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)的(de)反(fan)饋(kui)作(zuo)用(yong)對(dui)間(jian)冰(bing)期(qi)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang),誇(kua)大(da)了(le)太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)對(dui)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)的(de)貢(gong)獻(xian),因(yin)此(ci)結(jie)論(lun)並(bing)不(bu)可(ke)靠(kao)。
他們在評論文章中詳細分析說,博瓦等利用SAT方fang法fa定ding量liang重zhong建jian指zhi標biao中zhong季ji節jie信xin號hao的de前qian提ti條tiao件jian是shi,溫wen度du變bian化hua完wan全quan控kong於yu太tai陽yang輻fu射she,並bing且qie兩liang者zhe是shi線xian性xing關guan係xi。在zai全quan新xin世shi,由you於yu北bei半ban球qiu冰bing蓋gai融rong化hua以yi及ji大da氣qi溫wen室shi氣qi體ti上shang升sheng,溫wen度du變bian化hua不bu能neng單dan純chun歸gui因yin於yu太tai陽yang輻fu射she。在zai末mo次ci間jian冰bing期qi時shi期qi,北bei半ban球qiu冰bing蓋gai以yi及ji大da氣qi溫wen室shi氣qi體ti較jiao為wei穩wen定ding,因yin此ci,博bo瓦wa等deng人ren認ren為wei末mo次ci間jian冰bing期qi的de溫wen度du變bian化hua僅jin與yu太tai陽yang輻fu射she有you關guan,但dan這zhe一yi前qian提ti假jia設she並bing不bu準zhun確que。
zaimocijianbingqishiduan,suiranbinggaihewenshiqitixiangduiwending,danliangjihaibingcunzaixianzhubianhua。haibingbianhuazuoweiyigedianxingdeqihouxitongneibudezhengfankuiguocheng,haibingzengjiahuidaozhiquanqiujuedabufenquyunaizhiquanqiuwendudouhuixianzhubianleng。zaixiandaiqihouxueyanjiuzhong,haibingyinduiquanqiubiannuandexunsuxiangying,yizhibeirenweishiyizhongqihoudekuaifankuiguocheng。danshi,zaibainianjiyishangshijianchidushang,nanjihaibingbianhua,youyuqidiliweizhideteshuxing,haishoudaoqihouxitongmanfankuiguocheng(即南極冰蓋和大洋深部環流)的調製。因此,在利用SAT對(dui)末(mo)次(ci)間(jian)冰(bing)期(qi)時(shi)段(duan)溫(wen)度(du)指(zhi)標(biao)中(zhong)的(de)季(ji)節(jie)偏(pian)差(cha)進(jin)行(xing)定(ding)量(liang)估(gu)計(ji)時(shi),應(ying)當(dang)首(shou)先(xian)將(jiang)南(nan)極(ji)海(hai)冰(bing)引(yin)起(qi)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)剔(ti)除(chu),否(fou)則(ze)將(jiang)會(hui)誇(kua)大(da)指(zhi)標(biao)中(zhong)的(de)季(ji)節(jie)偏(pian)差(cha),導(dao)致(zhi)全(quan)新(xin)世(shi)的(de)年(nian)均(jun)溫(wen)呈(cheng)上(shang)升(sheng)趨(qu)勢(shi)。
更(geng)值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi),博(bo)瓦(wa)等(deng)人(ren)用(yong)於(yu)支(zhi)持(chi)其(qi)結(jie)論(lun)的(de)氣(qi)候(hou)瞬(shun)變(bian)模(mo)擬(ni)試(shi)驗(yan)沒(mei)有(you)很(hen)好(hao)地(di)考(kao)慮(lv)南(nan)極(ji)海(hai)冰(bing)演(yan)變(bian)的(de)特(te)性(xing),導(dao)致(zhi)全(quan)新(xin)世(shi)南(nan)極(ji)海(hai)冰(bing)的(de)模(mo)擬(ni)結(jie)果(guo)與(yu)古(gu)氣(qi)候(hou)重(zhong)建(jian)結(jie)果(guo)不(bu)符(fu)。如(ru)果(guo)氣(qi)候(hou)模(mo)型(xing)無(wu)法(fa)正(zheng)確(que)重(zhong)現(xian)這(zhe)些(xie)對(dui)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)有(you)顯(xian)著(zhu)影(ying)響(xiang)的(de)氣(qi)候(hou)內(nei)反(fan)饋(kui)過(guo)程(cheng),例(li)如(ru)南(nan)極(ji)海(hai)冰(bing)的(de)變(bian)化(hua),那(na)麼(me),將(jiang)模(mo)擬(ni)結(jie)果(guo)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)評(ping)判(pan)並(bing)解(jie)釋(shi)古(gu)溫(wen)度(du)指(zhi)標(biao)意(yi)義(yi)的(de)參(can)考(kao)標(biao)準(zhun)就(jiu)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)牽(qian)強(qiang)。
張旭、陳發虎在《自然》評論文章中表示,如果可以在SAT方法中合理考慮南極海冰變化對年均溫度的影響,或將最終解決“全新世溫度謎題”,這將為評估氣候模型的可靠性以及定量氣候係統內不同反饋過程對全球溫度演變的貢獻,提供重要的參考。
中zhong科ke院yuan青qing藏zang高gao原yuan所suo稱cheng,該gai所suo古gu生sheng態tai與yu人ren類lei適shi應ying團tuan隊dui的de研yan究jiu目mu標biao之zhi一yi就jiu是shi認ren識shi青qing藏zang高gao原yuan溫wen度du變bian化hua的de海hai拔ba依yi賴lai性xing和he放fang大da器qi作zuo用yong,後hou續xu將jiang重zhong點dian探tan索suo青qing藏zang高gao原yuan這zhe一yi地di球qiu第di三san極ji與yu北bei極ji、南極間的相互作用,以及其對全球溫度的影響。(完)
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