新的研究表明，通过研究古代气候条件和完善我们对气候敏感性的理解，最坏的全球变暖情况发生的可能性降低了。随着大气中二氧化碳的积累，地球会变得越来越热。但是，二氧化碳增加到底会导致多大程度的变暖，目前还在研究之中。二氧化碳与气候变暖之间的关系被称为气候敏感性，它决定了随着二氧化碳含量的不断攀升，我们应该期待怎样的未来。
这幅艺术家的作品展示了西班牙北部的长毛猛犸象。这些动物生活在距今约 2.1 万年前的末次冰川期的欧洲和北美洲。一项新的研究利用大气中二氧化碳含量较低的那个时期的最新气候图，更好地预测了在二氧化碳上升的情况下未来的气候变暖。图片来源：Mauricio Anton
冰河时代研究的启示
华盛顿大学领导的新研究分析了最近的冰河时期（当时北美大片地区被冰雪覆盖），以更好地理解二氧化碳与全球气温之间的关系。研究发现，虽然对未来变暖的估计大多保持不变，但绝对最坏的情况不太可能发生。
今天（4 月 17 日），《科学进展》（Science Advances）杂志发表了这项开放获取的研究。
"我们研究的主要贡献是缩小了对气候敏感性的估计范围，提高了我们预测未来气候变暖的能力，"第一作者、华大大气科学博士生文斯-库珀（Vince Cooper）说。"通过观察远古时代温室气体水平较低时地球的寒冷程度，我们可以估算出温室气体水平较高时当前气候会变暖多少。"
左图显示的是最近 21000 年前冰河时期的海面温度图与现代工业化前温度的对比。这一新的、更详细的分析表明，北美冰盖造成的北部海洋的强降温大大加剧了全球总降温。右图显示，在未来大气二氧化碳增加一倍的情况下，海洋表面变暖的预期显示了不同的温度变化模式，全球平均变暖的预期低于之前最坏情况的估计。资料来源：Cooper 等人/《科学进展
当前和未来的二氧化碳情景
新论文没有改变二氧化碳增加一倍的最佳升温情景--全球平均气温上升约 2摄氏度，也没有改变最可能的估计--约 3 摄氏度。但它将二氧化碳增加一倍的最坏情况降低了整整一度，从 5 摄氏度降至 4 摄氏度。(作为参考，目前的二氧化碳浓度为百万分之 425，约为工业化前水平的 1.5 倍，除非排放量减少，否则本世纪末前将达到工业化前水平的两倍）。
气候预测的挑战
当我们的星球正朝着二氧化碳排放量翻倍的方向前进时，作者提醒说，最近几十年的情况并不能很好地预测未来全球变暖的情况。短期气候周期和大气污染的影响只是近期趋势无法可靠预测本世纪余下时间的部分原因。
资深作者、华盛顿大学大气科学和海洋学副教授凯尔-阿莫尔（Kyle Armour）说："最近40年全球变暖的空间模式看起来并不像我们预期的未来长期模式--最近的过去是未来全球变暖的一个糟糕的类比。"
聚焦末次冰川极盛期
相反，这项新研究关注的是 2.1 万年前的一段时期，即所谓的末次冰川极盛时期，当时地球的平均温度比现在低 6 摄氏度。冰芯记录显示，当时大气中的二氧化碳含量不到今天的一半，约为百万分之 190。
库珀说："古气候记录包括平均比当前气候温暖或寒冷得多的漫长时期，我们知道，在这些时期，冰盖和温室气体产生了巨大的气候作用力。如果我们大致知道过去的温度变化是怎样的，以及是什么导致了这些变化，那么我们就知道未来会发生什么"。
包括共同作者、华盛顿大学大气科学教授格雷戈里-哈基姆（Gregory Hakim）在内的研究人员创造了新的统计建模技术，可以将古气候记录同化到地球气候的计算机模型中，类似于今天的天气预报模型。其结果是绘制出更真实的前几千年气温图。
反思冰河时代的降温
在这项新研究中，作者将史前气候记录（包括海洋沉积物、冰芯和保存下来的花粉）与地球气候计算机模型相结合，模拟了末次冰川极盛时期的天气。当北美洲大部分地区被冰覆盖时，冰盖并不像以前的研究认为的那样，只是通过反射大陆上的夏季阳光来冷却地球。
通过改变风向和洋流，冰盖还导致太平洋和大西洋北部变得特别寒冷和多云。新研究的分析表明，海洋云层的这些变化通过反射更多的阳光，加剧了冰川的全球降温效应。
简而言之，这项研究表明，二氧化碳对冰河时期气温的影响比之前估计的要小。反过来说，最可怕的二氧化碳上升导致气候变暖的预测在未来几十年内也不太可能发生。
阿莫尔说："这篇论文让我们能够做出更有信心的预测，因为它确实降低了未来变暖的上限，并指出最极端的情况不太可能发生。它并没有真正改变下限或平均估计值，这与所有其他证据保持一致。"
参考文献"最后冰川极值模式效应降低了气候敏感性估计值"，2024 年 4 月 17 日，《科学进展》。
DOI: 10.1126/sciadv.adk9461
编译自/scitechdaily