过高热的:他们能告诉我们什么现代全球变暖?

大约50年前,地球被一系列短期阶段的快速全球变暖,统称为“过高热的”。

一次持续了几千年,过高热的看到了全球气温的上升5度。这个全球温度被认为是引起了普遍的一些世界上的栖息地和变化一波又一波的物种灭绝。

这些过高热的完全是自然气候事件,由大释放的气体,如二氧化碳和甲烷到大气中。这些事件的可能原因仍有争议的科学家,和一些建议的火山喷发,发布天然甲烷商店和改变世界的土壤可能是负责任的。

在过高热的二氧化碳释放的速度比科学家所记录的速度慢得多。然而,气候科学家希望得到一个更好的理解这些过去的事情可以告诉我们更多关于人为温室气体排放可能影响地球在未来的世纪。

在一个会议举行在伦敦英国皇家学会,碳简短交谈一些科学家研究过高热的可以告诉我们关于未必威手机官网来全球变暖。

找到一个模拟

方法之一,科学家们可以研究过高热的之间的相似之处和当前气候变化是通过寻找一个合适的模拟——也就是说,大多数的过高热的类似于今天我们看到的全球变暖。

许多科学家认为,当前最具可比性的过高热的气候变化Paleocene-Eocene热最大(古),这是第一个和最大的过高热的。

下面的图表显示了全球海洋温度改变了古新世-始新世极热时期(第一峰值图),而温度变化在两年后,小过高热的。

古新世-始新世极热与当前的气候变化,因为它经历了一个相对较高的全球变暖,说快乐Sluijs教授古海洋学的研究乌得勒支大学在荷兰。他告诉碳简要:必威手机官网

“我认为有重要的事情要学习各种各样的古新世-始新世极热时期但肯定脱颖而出的速度变暖。虽然碳输入古新世-始新世极热时期仍然可能是10倍慢在现代[时代],这仍然是最接近我们可以在地质记录中。因此,古新世-始新世极热通常被认为是一个很好的模拟,虽然我们都意识到这种类比并不完美。”

然而,古新世-始新世极热发生55 m年前图发生了什么,并试图地球大气层在此期间是得不偿失的。

的一种方法,科学家们可以研究地球大气层的变化古新世-始新世极热时期是通过观察深海沉积物。分析不同化学同位素之间的比率可以帮助科学家们想出什么条件就像在海洋,推而广之,大气中。

@AppySluijs告诉我们关于古新世-始新世极热,它帮助我们理解气候变化中的作用# RShyperthermals@royalsocietypic.twitter.com/adU0UxWFyd

加文·福斯特(@theFosterlab)2017年9月25日

研究表明,古新世-始新世极热时期,巨大的碳被释放到大气中。这导致全球平均气温上升5度左右,进而导致了全球生态系统的巨大转变。

然而,这可能会引发什么碳释放仍存有争议,Sluijs说:

“我们知道的是,大量的碳来自下面的地面。最近大量讨论论文表明它是由火山活动在北大西洋,这在当时非常活跃的火山活动。大多数的同事认为碳输入来自源等甲烷水合物在海底或掩埋陆地有机物,这是埋藏泥炭本质上。”

古新世-始新世极热能告诉我们什么?

古新世-始新世极热学习可以给我们线索世界的动物和植物可能会如何应对未来气候变化。

先前的研究表明,古新世-始新世极热时期,全球气温上升导致广泛海洋酸化。海洋酸化发生在大气中的二氧化碳被海洋吸收。这与水反应生成碳酸,减少和降低海洋碱性pH水平。

这个上升酸度被认为导致了一波又一波的海洋动物的灭绝,与周围40%(pdf)底栖有孔虫的单细胞的深海生物,濒临灭绝。

但物种灭绝的速度从未来全球变暖可能会高得多。

讨论Babali:它的。古海洋酸化指标展示强大的解散,但现代利率更快。# RShyperthermals

加文·施密特(@ClimateOfGavin)2017年9月25日

这是因为今天全球变暖的速度远远快于古新世-始新世极热时期,说教授Richard Zeebe海洋研究夏威夷大学。

他的研究表明,建立导致古新世-始新世极热时期,约3万亿吨的二氧化碳被释放到大气中,可能有几千年。相比之下,当前气候变化的发生不到两个世纪,引发了工业革命的到来。

下面的图上面的图表比较了碳释放率古新世-始新世极热时期(橙色)和排放在“一切照常”情况下的现代气候变化(灰色),假设一个5万亿吨的碳释放到大气中在未来的500年。这样一种更快的速度多少人为排放相比,古新世-始新世极热引发的自然排放。

下面的图表显示这些排放如何转化为海洋酸化。方解石的线显示水平——一种矿物被海洋生物构造——海洋表面贝壳。下这滴碱性海洋变得越少。

研究表明碳释放的速度由于人为气候变化,对世界上的海洋及其合成作用,可能是“前所未有”,齐伯说:

“你可以说:‘好,将来肯定会更糟,因为我们释放碳快得多。“正因为如此,在未来海洋酸化的后果几乎肯定会比他们古新世-始新世极热时期。”

气候敏感性

古新世-始新世极热的理解也可以帮助我们阐明气候敏感性——一个衡量多少在应对气候变暖的温室气体。

气候敏感性是全球变暖,可以预期,当大气中二氧化碳的浓度达到是在前工业化时期的两倍。

(工业化前的二氧化碳浓度水平约280 ppm (ppm),目前的水平404 ppm左右。)

最新的评估报告政府间气候变化专门委员会(IPCC)将气候敏感性的可能值1.5至4.5摄氏度。这估计是指“平衡”气候敏感性——也就是说,变暖的数量一旦全面影响的额外温室气体已经上演。这包括任何长期的反馈,可以抑制或增强的变暖增加温室效应,Sluijs解释道:

“最重要的是,相对于碳输入变暖总是会慢。所以这意味着,如果二氧化碳浓度的两倍,你等待了几百年,直到新的气候平衡,然后测量多少变暖。”

Sluijs希望得到古新世-始新世极热时期气候敏感度的测量可以帮助我们更准确的对未来的气候敏感性。他说:

“气候科学的社区,我们希望减biwei6868少这种不确定性,因为它可能会保留格陵兰岛的冰盖的区别或失去它在遥远的未来。尽管细节是复杂的,二氧化碳和温度的变化之间的关系在过去可能告诉我们气候敏感性。”

“我必须添加,这古气候敏感性的研究领域是处于起步阶段,我们有很多工作要做来改善我们的预期。”

了解反馈

古新世-始新世极热学习也可以帮助我们区分不同气候反馈这可能导致气候敏感性。

气候反馈是自然过程,发生在地球表面和大气中引发的全球变暖。“积极”反馈加强气候变暖,而“消极”的可以削弱它。最近的联合国政府间气候变化专门委员会报告得出的结论是,所有反馈的联合效应可能会大大加强全球变暖。

这些反馈不确定性的全部影响是主要原因科学家使用一个范围而不是一个确切数字,当评估未来气候变化。

一些气候反馈发生在相对较短的时间尺度,所以可以观察它们对气候变暖的影响。这样的循环包括反照率反馈机制雪,海冰和云层。

然而,它可能会有更多长期气候反馈可能需要数千年展示他们的影响。这是研究古新世-始新世极热可以派上用场,齐伯说。

“要牢记的一件事是我们可能处理的气候敏感性在本世纪,只包括过程的时间尺度上活跃也许世纪或更少。如果你看看古新世-始新世极热,几千年的时间表可能是秩序。几千年来,你有不同的反馈。

“古新世-始新世极热通过观察,我们可以看到很多积极的反馈在这个时间表。这些可能是反馈,我们可能需要在未来担心。”