科學家們早就知道北極變暖的速度比地球上其他地區更快,即使他們對近期趨勢與數千年前的情況相比了解較少。
現在,一項新的研究旨在填補這一知識空白,其結論是,加拿大東部北極地區近期的夏季變暖在超過 44,000 年的時間裡是前所未有的。該研究的主要作者、科羅拉多大學博爾德分校北極和高山研究所副所長吉福德·米勒表示,先前的研究記錄了大約 2,000 至 4,000 年前的融化和溫度動態。
研究結果本週在《地球物理研究快報》線上發表,反駁了一些先前研究的結論,這些研究表明,自然力量——以及溫室氣體——可能正在促成北極地區的大規模變暖。該研究還表明,氣候模型低估了北極地區的變化,因為它們過去的預測偏差超過了 2 攝氏度。
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該研究所的研究教授、論文的合著者斯科特·萊曼說:“我們的研究將時鐘撥回了很久以前。”
科學家們得出結論,目前的變暖程度與大約 5,000 至 10,000 年前發生的自然溫暖期(稱為全新世暖期)相當甚至超過。科學家們表示,該研究首次提供了“直接”證據,表明加拿大北極地區上個世紀的氣溫超過了早期暖期的峰值溫度。
發現與古代植被有關
米勒說,儘管當時非常溫暖,但某些冰蓋在全新世暖期並未融化,這一事實表明,今天異常的變暖期只能由溫室氣體引起。
米勒說:“沒有其他因素可以解釋這一點。” 他說,根據地球目前相對於太陽的位置,該地區夏季應該降溫,而不是變暖。
科學家們受益於在加拿大努納武特地區的巴芬島上發現的植被。當近幾十年冰蓋在島上退縮時,它們露出了長期埋藏在冰中的苔蘚。
苔蘚是最近,在過去一年左右才暴露出來的。研究表明,更長的時間會使它們被侵蝕或吹走。因此,科學家們確定植被上次出現是在冰蓋融化期間。
透過對 365 個植被樣本進行放射性碳定年,他們確定來自四個冰蓋的一些新暴露的苔蘚至少有 40,000 年的歷史。“我們從沒想過會發現如此古老的植物,”米勒說。
它們的古老年代意味著,覆蓋它們的冰蓋至少在那段時間內沒有融化,在全新世暖期最溫暖的時候也保持著比現在更冷的溫度。
在那段時間裡,大約 5,000 至 10,000 年前,由於地球軌道自然變化,加拿大東部北極地區在夏季比現在更靠近太陽。到達該地區的太陽輻射量比現在高約 9%。
一些經過測試的植被樣本更年輕,表明它們在巴芬島上的冰蓋棲息地在 5,000 至 10,000 年前的全新世暖期峰值期間融化了。然而,米勒說,融化的冰蓋與至少 44,000 年來保持完整的冰蓋非常接近。
模型是否低估了變暖?
“那些沒有融化的冰蓋,你可以向稍低的、融化了的冰蓋扔石頭。它們都混雜在一起,”米勒說。該研究稱,這意味著現在該地區的平均夏季氣溫與過去 44,000 年相比是前所未有的。科學家們總共研究了巴芬島上的 110 個冰蓋。
透過分析該地區的雪線高度(這是一個與溫度密切相關的指標),科學家們還得出結論,全新世熱期峰值過後,加拿大北極地區發生的夏季降溫幅度遠大於氣候模型的預測。
由於地球軌道的自然變化導致該地區在 5,000 年前至 100 年前之間降溫,夏季氣溫下降了約 2.7 攝氏度,約為全球氣候模型(稱為耦合模式比較專案第五階段 (CMIP5))預測水平的兩倍。
米勒說,資料和模型之間的差異表明,科學家們也可能低估了該地區未來變暖的程度。例如,許多模型表明北冰洋將在本世紀末實現無冰,而一些科學家表示,無冰閾值可能會更早達到(氣候專線,7 月 16 日)。
萊曼說,從格陵蘭島和挪威的地點收集的其他植被樣本的早期結果表明,也存在類似的變暖趨勢。
國家海洋和大氣管理局的海洋學家詹姆斯·奧弗蘭德(未參與這項研究)表示,這些發現是“一件大事”,因為它表明即使在太陽輻射更強的時候,當前的氣溫也高於全新世的最高溫度。
匹茲堡大學的古氣候學家和博士候選人大衛·龐佩亞尼補充說,這項研究的優勢在於樣本數量和放射性碳定年的廣泛性。
他說:“這對我來說才是真正重要的。”
經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500