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根據地球的長期軌道，地球應該正在走向一個冰河時代。 但是，北極並沒有像過去至少 2000 年那樣持續降溫，而是開始變暖。 新的研究表明，原因是人類對大氣成分的影響。
為了研究這一趨勢，北亞利桑那大學的地質學家達雷爾·考夫曼和一組同事透過從 14 個北極湖泊底部提取沉積物巖芯，並輔以樹木年輪和冰芯記錄，重建了過去兩千年來北極的年代際溫度。
在溫暖的夏季，由於來自形成這些湖泊的冰川的更多融水，沉積物沉積相對較多，並且沉積物層中藻類的豐富程度揭示了生長季的長度。 因此，這些沉積物巖芯提供了過去數千年的氣候圖景。
他們揭示的記錄是極地的降溫。 由於地球因軌道變化而略微遠離太陽——現在比公元 1 年時大約遠 60 萬英里——北極某些地區接收到的陽光比公元 1 年時少了每平方米 6 瓦。 反過來，這導致了大約每 1000 年 0.2 攝氏度的降溫速度。 但是在 20 世紀的某個時候，這種趨勢停止並逆轉了。
研究人員在本週 9 月 4 日出版的《科學》雜誌上寫道：“軌道驅動的夏季太陽輻射在整個 20 世紀持續減少，這意味著夏季氣溫應該繼續降溫。” “相反，20 世紀向更高溫度的轉變逆轉了千年尺度的降溫趨勢。”
在過去的十年中，北極夏季氣溫平均比預期高 1.4 攝氏度，比 1900 年高 1.2 攝氏度。 北極僅僅是趨勢的引領者——由於各種反饋，最北端的緯度是全球升溫最快地區之一。 例如，北極海冰融化暴露了更多的海洋，這反過來又吸收了更多的陽光熱量，並進一步加劇了變暖。
變暖趨勢的圖表在很大程度上覆制了所謂的“曲棍球棒”，這是一項之前的重建，顯示相對穩定的溫度在近代歷史上突然急劇上升。 它還準確地揭示了歷史氣候事件的影響，例如 17 世紀至 19 世紀的小冰期。
如果沒有大氣中的溫室氣體排放，那麼可能會預期出現真正的冰河時代，因為地球相對於太陽的傾斜度每 21,000 年擺動一次，從而改變陽光的強度。 這種降溫趨勢在至少 4000 年內不會自然逆轉。 然而，儘管有這種下降趨勢，但北極氣溫卻飆升，最可能的原因是化石燃料燃燒、森林砍伐和其他人類活動導致大氣中溫室氣體積累，考夫曼和他的同事們寫道。
他們寫道：“最近的 10 年間隔（1999-2008 年）是過去 200 個年代中最溫暖的。” “氣溫比基於線性降溫趨勢的預測值高出約 1.4 攝氏度，甚至比之前記錄的異常還要高。”
當然，大約 7,500 年前，當擺動週期的變暖部分達到頂峰時，夏季氣溫至少比 20 世紀的平均氣溫高 0.8 攝氏度。 儘管如此，除非溫室氣體水平開始下降，否則當前這種反週期變暖趨勢可能會繼續——可能超過早期的變暖。 與此同時，適應較冷氣候的極地居民可以責怪人類讓北極變得更加溫暖。