亞利桑那大學領導的一個研究小組,已經確定了上一次冰河時代-2萬年前的最後一次冰川,最高溫約為7.8攝氏度。
最後一次冰川盛期(LGM)是一個寒冷的時期,巨大的冰川覆蓋了北美、歐洲和南美大約一半的地區以及亞洲的許多地區,而適應寒冷的動植物卻茁壯成長。
亞利桑那州大學地球科學系副教授傑西卡·蒂爾尼(Jessica Tierney)說:「我們有很多關於這段時間的數據,因為它已經被研究了很長時間。」
「但是,科學界長期以來一直想要回答的一個問題很簡單:冰河時代有多冷?」
蒂爾尼是今天發表在「自然」雜誌上的一篇論文的主要作者,該論文發現冰河時代的全球平均溫度比今天低6攝氏度。
作為背景,20世紀的全球平均溫度是14攝氏度。
蒂爾尼說:「在你個人的經歷中,這聽起來可能沒有太大區別,但實際上,這是一個巨大的變化。」
她和她的團隊還繪製了地圖,以說明全球特定地區的溫差是如何變化的。
蒂爾尼說:「在北美和歐洲,最北部被冰覆蓋,非常寒冷。即使是在亞利桑那州,也有很大的降溫。」
蒂爾尼說:「氣候模型預測,高緯度地區比低緯度地區變暖的速度更快。」
「當你觀察未來的預測時,北極上空會變得非常溫暖。這就是所謂的極地放大。同樣,在末次日食期間,我們發現了相反的模式。更高的緯度只是對氣候變化更敏感,而且在未來將繼續如此。」
了解冰河時代的溫度很重要,因為它被用來計算氣候敏感度,也就是說,全球氣溫對大氣碳的響應程度有多大。
蒂爾尼和她的團隊確定,大氣碳每翻一番,全球氣溫就應該增加3.4攝氏度,這是最新一代氣候模型預測的範圍(1.8到5.6攝氏度)的中間。
冰河時期的大氣二氧化碳水平約為百萬分之180,這是非常低的。
在工業革命之前,這一水平上升到百萬分之280左右,現在已經達到百萬分之415。
蒂爾尼說:「巴黎協定希望將全球變暖控制在比工業化前水平不超過1.5攝氏度的水平,但隨著二氧化碳水平的不斷上升,要避免超過2攝氏度的變暖將是極其困難的。」
由於冰河時代沒有溫度計,蒂爾尼和她的團隊開發了模型,將從海洋浮遊生物化石收集的數據轉換為海面溫度。
然後,他們使用一種在天氣預報中使用的名為數據同化的技術,將化石數據與氣候模型對末次盛冰期的模擬結合起來。
蒂爾尼說:「氣象室裡發生的事情是,他們測量溫度、壓力、溼度,並使用這些測量來更新預報模型,預測天氣。」
在未來,蒂爾尼和她的團隊計劃使用同樣的技術來重現地球過去的溫暖期。
「如果我們能夠重建過去的溫暖氣候,」她說,「那麼我們就可以開始回答有關地球如何應對非常高的二氧化碳水平的重要問題,並提高我們對未來氣候變化可能發生的情況的理解。」