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了解過去的氣候變化對于理解現(xiàn)代全球變暖來說至關(guān)重要。最近，一項新發(fā)表于《自然》雜志上的研究解開了一個與過去的氣候變化有關(guān)的關(guān)鍵謎題，這個謎題被稱為“全新世溫度變化之謎”。

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全新世就是目前我們正處于的間冰期，它大約始于11,700年前。過去的一些溫度重建研究表明，全新世的全球年平均溫度在6000到10,000年前達(dá)到頂峰，在那之后地球開始冷卻，直到工業(yè)時代的出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)了這種冷卻的趨勢。

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然而，氣候模型所模擬得出的結(jié)果卻表明，在不斷增加的溫室氣體和氣候變化等因素的影響下，過去的11,700年間，全新世的全球氣候呈現(xiàn)出的是長期、穩(wěn)定的變暖趨勢。

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模擬和重建之間的這種分歧，主要出現(xiàn)在北半球的中緯度地區(qū)。這種分歧也成為了氣候研究中的一個謎題。許多人因此對于氣候模型能否準(zhǔn)確、有效地預(yù)測未來氣候表示質(zhì)疑。關(guān)于全新世的氣候變化問題已經(jīng)困擾氣候科學(xué)家多年。

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現(xiàn)在，新的研究通過對全新世的氣候進(jìn)行重新分析，得到了與氣候模型相一致的結(jié)果——表明現(xiàn)如今的全球年度氣溫，確實是近1.2萬年來最高的。

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過去一些重建研究得到的全新世早期的溫度峰值（即“全新世極熱事件”），是根據(jù)一些地質(zhì)證據(jù)得出的結(jié)果。當(dāng)科學(xué)家在試圖重建過去的氣候歷史時，通常需要借助一些特定的地質(zhì)材料來從中獲取信息。有研究認(rèn)為，之所以會出現(xiàn)這種“全新世極熱事件”，問題可能出在存在季節(jié)性偏差上——那些地質(zhì)材料所反映的是季節(jié)性的溫度變化，而非年平均溫度的變化。

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在新研究中，研究人員發(fā)展了一種能夠識別海面溫度中的季節(jié)性偏差的方法。利用這種方法，他們就可以從季節(jié)性海溫計算出年平均海溫。

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他們先是將目光放在了上一次間冰期（128,000年前-115,000年前）。在那段時期，全球氣溫溫和，冰原較小，海平面比現(xiàn)在高，日照的季節(jié)差異比全新世時期更大，因而如溫室氣體、冰等其他能改變氣候的因素的影響就更弱。所以識別那段時間的季節(jié)偏差就會加更容易。

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他們將新方法應(yīng)用在了一組根據(jù)從巴布亞新幾內(nèi)亞北部的一個河口附近收集到的沉積物芯所建立的海面溫度數(shù)據(jù)上。利用新的方法，得到修正后的過去30萬年間在同一地理區(qū)域的海表溫度數(shù)據(jù)，與氣候模型所模擬出的年平均海表溫度值相匹配。

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研究人員繼續(xù)用新方法對已發(fā)表過的一些海表溫度進(jìn)行重建。這些溫度記錄都是關(guān)于上一次間冰期和全新世的數(shù)據(jù)，且它們都基于兩種常用的地質(zhì)材料構(gòu)建而成的：一種是有孔蟲類（生活在海洋表面的單細(xì)胞生物）的化石（富含碳酸鈣），還有一種是被稱為烯酮的其他生物標(biāo)記物（由海藻合成并沉淀的海洋沉積物）。通過分析他們證實了，過去的大多數(shù)海面溫度記錄，的確存在季節(jié)性偏差。

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在對這些已公布的、存在季節(jié)性偏差的海面溫度記錄進(jìn)行重新分析之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，對于年平均溫度來說，并不存在“全新世極熱事件”。也就是說，自全新世以來，全球年平均溫度一直在上升。另外，他們從數(shù)據(jù)結(jié)果中還注意到，全新世極熱事件，其實是由北半球的夏季日照峰值所造成的季節(jié)性特征。

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圖片來源：Nature

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這表明，新方法所得出的年平均溫度重建結(jié)果，與同樣反映了年平均溫度的全新世氣候模型結(jié)果一致。它基本消除了關(guān)于二氧化碳在全球變暖中扮演著關(guān)鍵角色的任何質(zhì)疑。并表明現(xiàn)在的地球是1.2萬年以來，甚至是12.8萬年以來，最熱的時候。

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這樣的結(jié)果對于我們理解全新世期間氣候變化的驅(qū)動因素，以及后工業(yè)時代氣候變暖的背景具有重要意義。研究人員認(rèn)為，在全新世上半段（12000年前-6500年前），全球年平均溫度的上升是由于冰蓋退去所造成的；而在全新世后半段（過去的6500年），溫室氣體的增加，加速了長期穩(wěn)定的變暖趨勢。

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不過，新的研究方法和結(jié)果也存在其局限性，那就是它只適用于全球南北緯40°之間的區(qū)域的海面溫度記錄。盡管如此，新的研究完美地解決了困擾氣候科學(xué)家多年的全新世溫度變化之謎，也是一種可以利用季節(jié)性溫度來計算年平均溫度的方法的首次出現(xiàn)，這對于氣候變化研究來說，都具有重大意義。

#創(chuàng)作團(tuán)隊：

文字：小雨

圖片：雯雯子

#參考來源：

https://phys.org/news/2021-01-holocene-temperature-affirms-role-greenhouse.html

https://www.nature.com/articles/d41586-021-00115-x#ref-CR5

https://www.space.com/scientists-solve-climate-mystery-holocene-temperature-conundrum

https://www.nature.com/articles/nature25464

#圖片來源：

封面圖：hslergr1 / Pixabay



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