中国科学家发现: “全新世温度谜题”关键或在南极海冰变化
北京日报客户端 | 记者 刘苏雅

2021-12-06 11:09 语音播报


时事

12月2日,中科院青藏高原所研究员、兰州大学教授张旭和中科院院士、中科院青藏高原所所长陈发虎在《自然》杂志发表评论文章指出,南极海冰变化或是解决“全新世温度谜题”的关键。该评论文章是对此前美国新泽西州立大学Bova博士等人在《自然》杂志刊发的论文观点提出的质疑。

全新世是指距今约一万年以来的现代间冰期。张旭介绍,根据全球海洋和陆地温度记录的集成结果,全球年均温在早中全新世(距今9-7千年)有一个大暖期,随后全球变冷,直至工业革命以来全球再次变暖。而气候模型的模拟结果则显示,全新世以来全球年均温持续变暖。

这一地质记录和气候模拟差异的“全新世温度谜题”,是古气候学界乃至整个气候学界最为热门的研究课题之一,至今未有定论。

Bova等人假设,距现代间冰期最近的上一个温暖的末次间冰期不存在冰量和温室气体变化,其全球温度的季节差异完全由不同季节的太阳辐射决定,并通过建立季节到年均温度的转换函数(SAT),尝试剔除古海温指标中的季节性偏差,以此定量年均温的变化,最终得出全新世以来,全球年均温呈线性升高趋势的结论,验证了此前气候模拟的结果。

该文得到学界高度关注,《自然》杂志在对该文的专题报道中认为,“全新世温度谜题”或已被解决。

但张旭和陈发虎对该文结论的可靠性提出了质疑,认为Bova等人忽略了气候系统内部的反馈作用对间冰期气候变化的影响,夸大了太阳辐射对温度变化的贡献,海冰增加会导致全球绝大部分区域乃至全球温度都会显著变冷,因此在利用SAT对末次间冰期时段温度指标中的季节偏差进行定量估计时,应当首先将南极海冰引起的温度变化剔除,否则将会夸大指标中的季节偏差,导致全新世的年均温呈上升趋势。

同时,二人认为,Bova等人用于支持其结论的气候瞬变模拟试验没有很好地考虑南极海冰演变的特性,导致全新世南极海冰的模拟结果与古气候重建结果不符。如果气候模型无法正确重现这些对温度变化有显著影响的气候内反馈过程,例如南极海冰的变化,那么,将模拟结果作为一种评判并解释古温度指标意义的参考标准就变得非常牵强。如果可以在SAT方法中合理考虑南极海冰变化对年均温度的影响,或将最终解决“全新世温度谜题”,这将为评估气候模型的可靠性以及定量气候系统内不同反馈过程对全球温度演变的贡献提供重要参考。

文章第一作者张旭专门从事海洋-大气-冰冻圈多圈层的相互作用的模拟研究。他所在的中国科学院青藏高原研究所古生态与人类适应团队的研究目标之一就是认识青藏高原温度变化的海拔依赖性和放大器作用,探索青藏高原这一地球第三极与北极和南极间的相互作用及其对全球温度的影响。


编辑:王雯淼


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