信息Rrs

图2所示。raybet雷竞技最新过去50000年的气候:温度报告中央格陵兰岛(从小巷里,2000)。raybet雷竞技最新气候模式在格陵兰岛中部的特征是明显的快速终止大约15000年前的冰河时代,紧随其后的是一个不规则的瞬态冷却时期被称为新仙女木,和突然回到温暖的间冰期的条件(大约0.8 K的变暖/年)。

www.ncdc.noaa.gov化石/研究司)。+ 2和8°C之间的温度异常变化反映出全球冰量的振荡周期约100000年,虽然时间模式并不完全正常。多个短时间旅行是叠加在长期的周期。很明显,冰河时代条件为过去420000年的大部分特征。短暂的温暖时期(间冰期)通常持续不超过几千最大15 - 20几千年。

图2显示了过去50000年格陵兰冰芯数据(小巷,2000)。温度是基于稳定同位素分析和解释冰的积累的数据GISP2冰芯(格陵兰岛中部)。表1总结了主要事件的估计时间如图2所示。见过,最后一个冰河时期发生的高峰21000年前(最后冰川最大值)。那时的中纬度大陆冰盖达到欧洲和北美(布拉德利,1999;•鲁丁曼,2001)。这个冰河时期有点突然变成目前的间冰期不迟于12000 - 7000年安塞直到1990年代,气候变化的普遍观点是,地球的气候系统变化逐渐在应对自然和人为强迫。raybet雷竞技最新然而,最近的气候学从各个领域中获得的证据表明,气候变化会更迅速,甚至突然。raybet雷竞技最新格陵兰冰芯记录提供了一个明确的这样突然的气候变化。raybet雷竞技最新最著名的之一,研究普遍突然温度降低新仙女木冷的间隔,

表1。125 000年的主要古气候事件(术语指南)

事件

去年最后一次间冰期高峰最后的冰河时代冰川新仙女木事件最后冰消全新世

”气候适宜期“全新世最大变暖

-124 -25 - 18 -74 - 14 -12.7到11.5 -4.5 -18至-10年至今6(欧洲)-10 - 6(南半球)

当最后的变暖趋势被突然打断了不久冷却在大约12700年前。这个冷却事件更突然结束约500年前(图2)。气候记录证明,北半球在很大程度上是受到极度寒冷,干燥,大风天气。raybet雷竞技最新这个事件很重要,因为它表明,快速温度下降仍然可以发生即使在相对稳定和连续间冰期的条件。全球变暖是在11600 - 10500年安塞恢复,这最近的冰川退缩仍在继续。

全新世的名字是地球大约有10000年的历史,从过去主要冰河时期的结束。不寻常,“平”的性质的最后11000 - 12 000年格陵兰记录代表鲜明对比之前的寒冷的时期。温度变化对全新世时期马(0.01至今)显示小得多的范围与早期相比冰河时代振荡。然而,即使是这样的小变化可能对人类文明产生重大影响。气候适宜期是全新世中期的最显著的时期。在欧洲最大的是集中在距今6000 - 4500年,高坐在1到2°C中存在一些地球的部分(特别是在北半球的extra-tropics)。这一时期正值当伟大的古代文明出生和繁荣。

过去两年的温度记录北半球和南半球在全球范围内呈现在图3中(曼和琼斯,2003)。看到的更多信息的链接戈达德太空研究所纽约(www.giss.nasa.gov /研究/穿越)。看到,sat考试已经发生了变化,而不同的两个半球,最近和一把锋利的北半球气温上升不熊相似之处更逐渐增加在南半球。从古气候数据的审查覆盖过去两年(晚全新世)威廉姆斯和威格利(1983),琼斯和曼(2004;看到引用其中)也已经确定了三个主要的气候远足。最近证明,时机的寒冷和温暖的旅行raybet雷竞技最新气候变化地理位置在全球(克罗利和阴暗的,2000)。全球规模的比较有麻烦在做,因为温度变化的直接证据在过去几个世纪的南半球是稀疏的。因此,主要的气候变化的时机通常是绑在传统意义上的欧洲区域和/或北半球。

400 800 1200 1600 2000 0

图3所示。最后两年multiproxy温度重建为北半球和南半球和全球范围内(来自曼和琼斯,2003)。温度异常是基于1961 - 1990年的辅助参考。平滑过程对应于50年运行的意思。

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图3所示。最后两年multiproxy温度重建为北半球和南半球和全球范围内(来自曼和琼斯,2003)。温度异常是基于1961 - 1990年的辅助参考。平滑过程对应于50年运行的意思。

第一个提到的时代是一个寒冷时期八世纪左右,造成,如高山冰川和1-2m冰再次增长海平面下降低于今天的水平。这一时期后来改变了回去,恢复温暖条件九到十三世纪,所谓的气候适宜期或中世纪暖期(从十一到十四世纪)以来,代表了最温暖的气候气候适宜期发生在距今6000 - 5000年的中世纪暖期气候变暖,然而,不像在密集的气候适宜期raybet雷竞技最新。在此期间,全球年平均气温大约是1 k(或更少)比1900年更温暖。那个时候,例如,在格陵兰岛和维京人建立了一个殖民地小麦生长在挪威(64°N纬度)。然而,该地区的证据这一时期是可变的,有时甚至不清楚。例如,克罗利和阴暗的(2000)没有发现证据,温暖在热带地区。十二、十四世纪在中国似乎主要冷(Wang和锣,2000)。南半球的受限制的重建,如树木年轮记录从塔斯马尼亚岛(库克et al ., 2000),没有证实任何独特的温暖的时间在中世纪温暖期。一般来说,这一时期出现在附近地区更明显,在北大西洋。齐格纹Pickart(1999)假设相应的温度变化是与北大西洋洋流的变化有关,事实上,维护海洋circulation-related气候变化的作用。raybet雷竞技最新

相反的中世纪暖期、小冰期的位置似乎是更清晰。这个时间间隔代表最大的冰川推进的全新世继续从1300 - 1450年到1850年——公元1900年的地理模式全新世气候raybet雷竞技最新波动仍然是模糊的,小冰河时期和随后的全球变暖真的在他们的程度。高山冰川的证据表明冰川进展的广泛区域,在欧洲在二十世纪之前,以及在阿拉斯加,新西兰,和巴塔哥尼亚(格罗夫和Switsur, 1994)。在小冰河时期,北半球的年平均气温是1-2K低于今天,在欧洲盛行,冬天异常寒冷和干燥。农业生产力明显下降,甚至在欧洲北部广大地区农业变得难以管理。运河的冻结在荷兰连续三个月记录的著名的荷兰和佛兰德画家可以提到在这个连接。小冰河时期冷却并不代表一个单向的故事,有时打断了几个临时返回的温暖。冷的地区变化条件发挥了重要作用。的半球形的平均气温为17世纪通常反映了欧亚大陆冷条件,主要是十九世纪冷与冷有关raybet雷竞技最新气候在北美(曼和琼斯,2003)。甚至冷漠峰值的时间可能取决于特定的季节。

公元1850年以来气候是由一个明确的稳定raybet雷竞技最新的变暖趋势,已成为被称为全球变暖。图4显示了20世纪坐增加了0.7 k,大约一半的增长自1978年以来发生的。这种变暖是特别值得注意的,因为气温上升的速度是非常高的。此外,最近50 - 100年是人类活动的时间前所未有的发展,伴随着工业化、大规模的森林砍伐,和其他人类干扰自然一个深思熟虑的(有害)对环境的影响。自然代理,施加影响的气候已经因此“招聘”新的强大的意思产生相当大的气候变化。raybet雷竞技最新现在的天的基本问题之一是回答这个问题在多大程度上人类可能负责今天的气候变暖。raybet雷竞技最新是观察到的全球变暖的自然来源,还是有一定的人为组件?是气候变暖的结果,人类的方法对其栖息地?raybet雷竞技最新这是变暖继续在未来和潜在的环境后果有多严重?如果是这样,全球气温增加的问题结束的严格的科学学科,但成为了这个星球上每个人的任务。

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000,年

图4所示。全球变暖意味着坐二十世纪记录的异常(相对于基准期1961 - 1990)。图采用的数据www.cru.uea.ac.uk。

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000,年

图4所示。全球变暖意味着坐二十世纪记录的异常(相对于基准期1961 - 1990)。图采用的数据www.cru.uea.ac.uk。

这是真的,一些持怀疑态度的研究人员争论是否观察到温度趋势是可靠的(见第三章)和目前的知识是如何应用到未来。但是,某些报道一个相当大的变暖的证据即使删除数据的城市“城市热岛效应”可能影响长期气象温度数据。在大多数情况下,然而,SAT数据与其他气候变暖的证据是一致的,如增加海洋温度、高山冰川萎缩,降低极地冰盖,等等。在此期间,来自太阳的能量到达地球表面被测量精确足以证实的结论报道最近变暖没有发生只是由于太阳辐射变化。虽然检测到气候变暖的原因是不完全理解,大多数气象学家解释它的结果增加浓度的二氧化碳,甲烷和其他温室气体排放到大气中由人为活动引起的。温室气体有显著增加自工业革命以来2主要来自燃烧化石燃料能源、工业活动,并通过交通(图5、参见图99,第3章)。现在,温室气体浓度是最高的水平在过去的400000年里,继续上升。即使全球

2项工业革命意味着一段时间的快速的工业增长开始下半年的十八世纪。它起源于英格兰时发明了蒸汽机,后来传遍欧洲和世界。这意味着强烈的开始使用相应的化石燃料排放的二氧化碳和其他许多人为影响气候系统。raybet雷竞技最新

图5所示。的比较大气中温室气体浓度的增加(底部面板:二氧化碳和甲烷二氧化碳信息分析中心数据,人均排放;http://cdiac.esd.ornl.gov)年平均SAT(顶面板)。

图5所示。的比较大气中温室气体浓度的增加(底部面板:二氧化碳和甲烷二氧化碳信息分析中心数据,人均排放;http://cdiac.esd.ornl.gov)年平均SAT(顶面板)。

世界将变暖是有利的一些地区,如温和的冬天和较长的生长季节,它可能致命的后果,和全球预期损失大于潜在的好处。政府间气候变化专门委员会(IPCC;raybet雷竞技最新www.ipcc.ch你可以),包括数以百计的科学家和成立评估科学、技术、社会经济信息有关气候变化的理解,预测,到2100年全球平均气温将上升1.4到5.8 K 1990水平以上。raybet雷竞技最新不确定的范围广泛的可能的温度升高是由于不同的假设认为在各种各样的模型模拟。下边界表明甚至低气候敏感性和低经济增长将导致(如果没有采取措施)意味着全球变暖raybet雷竞技最新以上1 k,从而超越全新世的最热的阶段。IPCC预测的冰川融化和海水扩张从海洋变暖可能导致全球平均海平面上升约0.1到0.9 m在1990年和2100年之间。这样的上升可能带来灾难性的后果沿海社区可能会经历失去他们的土地,由于海平面上升、洪水和更严重的风暴和激增。不确定性仍然只有确切的大小,速度,和未来的变化的影响以及气候变化如何影响不同的地区。raybet雷竞技最新他们缺乏足够的知识主要是通过规定所谓的气候如何影响气候的反馈(详情参见3.4节,第三章)和难以预测未来社会的行为,尤其是在国家未来的经济增长raybet雷竞技最新和高能的要求。雷竞技手机版app

另一个重要的问题是如何突然变化将是未来。突然的气候变化raybet雷竞技最新一般指气候发生很大转变如此之快,出乎意料(有时仅仅跨越十年),人类和/或自然生态系统很难适应。进一步的定义“突然”或“快速”气候变化是主观的,取决于长期时间的突然的气候变化模式转raybet雷竞技最新变是嵌入式和/或在一个特定的研究中使用的取样间隔。从冰川居多的间冰期转变条件是最不同的突变在过去数百万年的一半。这些突然转换支持假设的相对较小的变化气候迫使气候系统可能导致戏剧性的反应(例如Mikolajewicz et al ., 1990)。raybet雷竞技最新研究气候演化在过去的100raybet雷竞技最新000年里,研究人员发现重复的突然变化,如新仙女木——快速滑入和跳出最后一个冰河时代。终止新仙女木冷事件,例如,表现在格陵兰冰芯记录从中央近一倍的雪堆积速率和温度约10 k在十年内发生转变(小巷,2000)。最近的一个突然的气候变化raybet雷竞技最新尘暴干旱,被风吹的灰尘、和农业衰落的1930年代,成千上万的人无家可归在美国大平原。广泛分布着众多的突然变化是保存在古气候档案,因此可能会在未来再次发生。

可能的假说来解释突然的气候变化,海洋thermoha-line3循环开关不同稳定模式。温暖的气候raybet雷竞技最新间隔反映,如强烈的深水形成在北大西洋北部,反之亦然(储料器,2000)。有人建议,振荡等时间尺度表示的一个内在特征在全新世气候系统和坚持。raybet雷竞技最新如果这是事实的话,任何预测未来的气候变化在北大西洋地区需要占这一过程。raybet雷竞技最新其他快速气候变化迫使也可以加入。raybet雷竞技最新一些短期的,突然的气候变化,例如,清楚地反映的影raybet雷竞技最新响主要的火山喷发和奥斯本(·布里法,2002)。增长是现在注意人为的可能性对于气候的影响,可能引起快速气候变化的范围远远超出社会操作的可变性和规划方案为基础。raybet雷竞技最新理论之一,例如,指出,全球变暖可能引发突然冷却在北欧的机制。它一直在猜测冰帽融化将“清新”水在北大西洋,关闭自然海洋环流带来温暖吗海湾水域向北。实际的区域温度下降可能高达6到8 k。这样的海洋环流的变化可能发生在相对较短的时期,也许在50至100年。目前科学家还没有真正了解确切的机制和突然的气候变化的细节,能够准确地预测。raybet雷竞技最新更大更快,气候变化可能会更加困难,将人类和自然系统适raybet雷竞技最新应和可以预期的预期逆境效应更大。因此,更精确的描述应该开发引起这种变化的过程。这种情况尤其在极端事件的大小和频率的变化(诺克斯,2000)。

3的基本过程有三个,使海水循环,即潮汐力、压力、风和密度差异。后者发生由于温度(热)和盐度(-haline)差异,因此,密度驱动循环称为温盐环流。

比较现在和过去的气候条件可以得出这样的结论:我们的确是幸运的,因为我们生活在一个温暖和“安静”的时期过去几百万年温和的温度下,地球可以提供人类生命蓬勃发展。因此,任何重大改变现有的气候应该会见了一个忧虑,和调查过去的气候变化不仅学术兴趣。raybet雷竞技最新在过去一个世纪中尤其如此,当气候的自然变化是由人为引起的干扰放大的行星环境的急剧转换引起的人类活动的一个难以想象的爆炸。raybet雷竞技最新调查过去的气候可能是有用的了解当今气候及其未来可能的变raybet雷竞技最新化,并测试假设关于气候变化的原因。更多的从遥raybet雷竞技最新远的过去气候信息可以大大价值加强我们对气候变化的理解和改进现有的气候模型的发展。特别是,一个增强的努力是需要扩大地理覆盖范围,时间分辨率,各种古气候数据。

钻孔气候学代表一个有用的补充可用现有的古气候信息的数组。raybet雷竞技最新因为大量的钻孔方法是适用于大多数大陆包括极地冰盖。地下温度记录测量钻孔可能代表一个有用的工具在过去的温度重建地区不受传统气候调查。钻孔地温测量也可以提供数据用于其他目的,如大气和陆地“耦合”。

1.2主要的地球气候系统的数据来源raybet雷竞技最新

1.2.1背景

raybet雷竞技最新在所有时间尺度气候变量。它的变化代表太阳和之间的相互作用的复杂产品地球的组件包括大气、海洋、陆地,冰雪覆盖、生活和其他结构元素。地质、短期气候变化(< 120年000年)发生因为raybet雷竞技最新外部营力以及由于内部因素,自然和人为的变化(www.ace.mmu.ac.uk)。气候变化的外部原因包括太阳辐射和变化米兰科维奇旋回。太阳辐射是由太阳辐射。它的光谱范围决定的太阳的温度。大约一半的短波辐射分为可见光谱的一部分,而另一半主要是在近红外部分紫外线部分的一小部分。输出的能量来自太阳的稍有不同,吸收的总能量的变化地球大气,从而影响气候。raybet雷竞技最新太阳活动与太阳黑子周期22年周期性的发生。太阳黑子数的准周期振动approximately180年似乎也存在。图6说明了相关的全球太阳能irradiance4重建巴德et al .(2000)在过去的1200年,全球温度异常(图3中,底部)。著名的太阳能最小值集中约1900,1810(道尔顿),公元1690年(徘徊),并与相应的温度下降。

4辐照度是术语的电磁辐射事件表面上单位面积上。辐照度的SI单位W / m2。

图6所示。全球太阳能辐照度之间的相关性和全球气温异常过去1200年(从数据通过巴德et al ., 2000年,曼恩和琼斯,2003)。

出现在公元1200年最大的特点是可比的辐照度,甚至略高于现在的水平。它可以与中世纪温暖期,而小冰河时期可以归因于一个相当长期的低照度公元1450年至1750年间,尽管太阳活动被认为是无疑导致气候系统的变化(Blackford钱伯斯,1995;raybet雷竞技最新房龙Labitzke, 1998),其确切作用在年代际气候变化/百周年时间表是一个持续争论的话题raybet雷竞技最新。克罗利和金姆(1996)调查了几个北半球的相关性温度代理记录和太阳能可变性指数和得出结论,太阳能迫使或许可以解释高达30 - 55%的这些时间尺度的气候变化。raybet雷竞技最新假设源的气候变化是内部气候动力学的一部分。raybet雷竞技最新最近van der Schrier和Versteegh(2001)新技术应用于独立的太阳活动和内部气候动力学。raybet雷竞技最新基于250年太阳黑子记录和一系列的夏季气温,这些作者认为低太阳黑子数的内部值raybet雷竞技最新气候力学占主导地位,而在高太阳黑子数内部气候动力学似乎并不那么重要。raybet雷竞技最新细节太阳黑子是如何影响地球吗raybet雷竞技最新气候和进一步引用可以在网站上找到<www.das.uwyo.edu/ geert cwx / / chap02 / sunspots.htm指出>。

的米兰柯维奇理论有关气候变化的改raybet雷竞技最新变地球围绕太阳公转轨道的参数,即偏心率的变化(地球轨道的形状),倾斜(倾斜的地球的轴),在轨道进动(春分和秋分)的变化。每个变化都有其特定的时期。例如,可能更椭圆轨道和/或更多关于110000年的循环完成时期,和年平均通量变化的函数实际偏心。这三个组成部分轨道的变化影响的总能量接收到地球,及其季节性分布在不同的纬度。波动在太阳能输入测量成千上万年通常被视为主要的气候波动的原因,和许多来自古气候记录的证据被发现支持这一理论。raybet雷竞技最新有一个很好的的冰川和时间之间的相关性低的怪癖。间冰期的分布的证据还显示了41 000(倾角)和21000(轨道进动)年周期。不过,现在科学家们已经认识到,这样的轨道变化并不足以占整个全球气候振荡冰期和间冰期之间(伯杰和Loutre, 2002)。raybet雷竞技最新而外部变化可能确实glacial-interglacial转换作为一个起搏器,额外的气候迫使被调用解释全球平均气温的显著变化数度。raybet雷竞技最新

内部强迫的因素包括海气耦合系统的变化、火山活动、生产大型火山喷发的微粒(粉尘)和气体到大气中,冰冻圈5和地表。海洋大气系统代表了气候的主要成分之一。raybet雷竞技最新大气中参与几乎所有物理过程对气候变化的潜在重要性。raybet雷竞技最新大气温度、成分、湿度、朦胧,风决定全球能量通量。大气环流提供快速传播的可能性,任何气候迫使从地球的一部分到另一个。raybet雷竞技最新吸收大量的能量气候系统远远超过被大气吸收,储存在海洋的表面。因为它的巨大热容量传播能力以及它的这种能量在长时间尺度,海洋气候强迫因子的作用是非常重要和复杂。raybet雷竞技最新冷水温水移动杆病房同时向赤道返回。能源也将水分。的水蒸发从海洋表面,然后热存储时释放的水分凝结云和雨。热垂直移动也在海洋。类似于大气中的水流表面和深水流世界上的海洋是早期形成的全球海洋环流。海洋环流的变化,特别是在北大西洋温盐环流与突然的气候变化发生在过去,如新仙女木。raybet雷竞技最新火山活动可以增加地球的反照率(反射率)和诱发气候降温。raybet雷竞技最新冰冻圈是地球的一部分被冰雪覆盖。它可以极大地影响温度。海冰群众增加地球表面的反射能力,因此,加强冷却。他们还从相对隔离大气温暖的海洋造成冬季气温的急剧下降,减少向大气中水分的供应。水冻结在冰川和积雪的土地上可以融化在对海平面的影响和气候变暖事件大气环流模式。白雪覆盖的土地促进冷条件因为他们的高反射率和地表温度不能高于冻结,直到雪融化。陆地表面的反射率很大程度上取决于其封面。而新鲜的雪反映了超过90%的阳光,茂密的森林同样吸收90%以上的惊人能量。地表覆盖也会影响云的形成,降水、地表水流,因此,对气候反馈。raybet雷竞技最新

5项冰冻圈意味着气候系统的组件,包括雪,冰,永久冻土和在土地和/或海洋表面。raybet雷竞技最新

气候变化的主要人为原因包括排放的温室气体(二氧化碳(CO2)和甲烷raybet雷竞技最新(CH4)生产),土地利用的变化,以及平流层的损耗臭氧。温室气体大气中二氧化碳等积累导致空气和海洋温度的增加。增加了大气中温室气体的浓度是有据可查及其气候后果广泛报道气候建模文学(McGuffie Henderson-Sellers, 2005;图5),人为土地利用变化包括再保险公司和森林砍伐、城市化、农业实践的变化,沙漠化,主要河流和其他水质量工程。这些因素的重要性被众多气候建模者。raybet雷竞技最新最后,在1985年发现南极臭氧hole6,而最近,不那么密集,但可观察到的在北极臭氧损耗(平流层臭氧代表地球的自然保护所有生命形式,保护我们的地球免受有害紫外线辐射)的注意力集中在包括二十世纪臭氧层的破坏全球气候模型。raybet雷竞技最新

的惊人的复杂性温度记录在图1和图2可能反映了复杂的相互作用的反馈机制。7我们的能力来预测未来气候强烈依赖的程度对气候系统操作模式的理解raybet雷竞技最新。这些知识可以实现从过去气候变化的研究和建模与适当的强迫。raybet雷竞技最新比较气候模型和模拟的发展与气候重建可raybet雷竞技最新以提供限制气候不同的敏感性迫使(van der Schrier Versteegh, 2001;鲍尔et al ., 2003)。完整的过去气候的时空模式因此线索连续气候建模和预测未来可能的气候变化。raybet雷竞技最新这尤其在最近几十年已经增加了地球的温度。观察到的变暖一个普通气候波动或它是由人为活动加剧刺激吗?这种变暖有多非凡的相对变化发生在前工业化时代?为了解后工业的影响的气候和发展有raybet雷竞技最新效的适应和缓解策略尽可能精确的早期气候波动的知识是必不可少的。

一般来说,过去的所有方法raybet雷竞技最新气候重建可分为根据他们认为的时间尺度气候的影响:

•长期(100000年1 - 10数百万年的时间)。

古气象学家使用各种各样的方法论的方法揭示过去的气候变化。raybet雷竞技最新除了气候变量的直接测量,有三个主要技术重建过去的温度变化,即代理方法,

6南极臭氧空洞的面积是南极平流层的臭氧水平降至33%的1975年以前的值。臭氧空洞出现在9月到12月初,当强烈的西风开始流传在南极洲和容器创建类似的大气。超过50%的低平流层臭氧是毁在这个容器。

7raybet雷竞技最新气候反馈意味着这样的气候形成过程之间的交互模式,当一个初始的影响过程触发其他的变化过程,返回初始流程和加强(正反馈)或减少(负反馈)。

套的反演资料以水井,和建模。大多数传统技术是基于代理渠道表示气候变化对周边环境的指纹。raybet雷竞技最新自然提供了大量的间接记录机制。通过分析记录来自许多代理资源,科学家可以扩展我们对气候的了解远远超过约200年的仪器记录。raybet雷竞技最新拥有自己的时间尺度和时间分辨率,所有方法的总结提出了在图7中。

我们有一个概貌的气候已经改变了过去150000年(通过最后一个raybet雷竞技最新glacial-interglacial周期),但是只有在非常大规模和低频的变化。气候变化的知识在更高的频率,说,十年来世纪规模的变化,是非常贫穷的,而这个时间是最重要的,当前的环境问题。当代气候变化必须从上下文的变化发生在全球范围内对环境潜在的人为影响已经开始。古气候重建过去一年需要仔细检索所有可用的气候档案。即使没有可用的气候重建方法是免费的从某些不确定因素,信心比较提供的结果只能是几个独立的信息来raybet雷竞技最新源,从而支持或验证重建模型。

图7所示。古气候数据的来源和他们的时间尺度和时间分辨率。

1.2.2短期气候变化raybet雷竞技最新

短期温度变化可以适当检测仪器测量和历史文献的基础上。两个来源具有高分辨率的确切时刻发生。仪器表面温度数据集的主要兴趣最近全球变暖以及检测的100年全球气温趋势。重建是基于测量坐在地的编译站和舰载海军海面温度(SST)的测量。仪器资源的总体特征是他们现在庞大的数据量迅速减少的数量和地理覆盖当回到过去。表2给出了全球仪器观测系统的演变。适当可以分成五个时期。第一个覆盖时间在18世纪下半叶。这一时期,除了极少数例外,只有代理覆盖数据。最长的工具性坐在系列可用于一些地方在欧洲和北美回到17世纪中期。 Methodical thermometer-based records began at approximately 1850. The second period covers the times, say, from 1760 to 1880 and is characterized by a gradual built-up of surface synoptic network covering the inhabited parts of the globe as well as marine observations along the well-traveled routes. The reasonably coherent surface synoptic network was created in the third period from 1880 to the mid of the twentieth century. However, data sources over tropical regions and the oceans were still generally rare. During the fourth period (1946-1979) meteorologists have had a network of radiosonde stations reasonably covering most of the Northern hemisphere. Finally, the fifth period since 1979 is the only period where there has been a global observing network including the full depth of the atmosphere.

显然,仪器观测窗口太短时间尺度气候变化提供真正的洞察力。raybet雷竞技最新尽管气象记录代表最主要和最可靠的数据源在气候变化研究中,他们拥有很多缺点。raybet雷竞技最新因为多年来观察技术的变化和时间表(如一天的不同时间测量),由于改变当地的敞口,如城市发展在置网站和重新安置气象站的不重叠记录校准的新车站,集成测量量的均匀时间序列不是一项容易的任务即使对一个站。因为重要的表面温度的时空变异性,均匀的编译记录或多或少广泛地区代表一个困难的问题,可以显著降低化合物的准确性坐在系列尤其是测量执行一个世纪或更长一段时间。最近的编译欧洲坐系列提出了均相长

表2。气象观测系统的发展

时间

特征观测系统

< 1760

基本上代理数据

组合表面天气系统(主要是欧洲和北美)基本表面天气系统

+高空无线电探空仪网络(主要是北半球)综合全球观测系统

1760 - 1880 1880 - 1946 1946 - 1979 > 1979

Camuffo和琼斯(2002)。这个地块可能是最可靠的短期气候学的数据量。然而,即使这种仔细重建是一个早期的一些不确定性。估计坐异常的例子扩展回到approximately1650呈现在图8所示。平滑值计算的数据由琼斯和Moberg (2003)。说明区域之间的比较分析显示出明显的差异。

除了限制在单个气象站记录时间不一致,单一站点观测的空间平均大地区为全球和半球分析可能存在某些问题。最直截了当的方式,获得全球表面平均温度是计算加权平均温度计测量的气象站分布在地球。加权过程是必不可少的,因为站不定期和/或最佳安排。限制观测站点的陆地和岛屿,还大的土地没有覆盖的地区,不同数量的电台和地区覆盖在观察期间,宽阔的海洋空间没有固定的气象站在任何时候都把困难的从测量中提取大面积温度变化(琼斯et al ., 2001)。图8(下)显示了最近的半球平均的结果结合土地和海洋温度异常(模型HadCRUT2v;英国气象局哈德利中心的数据www.cru.uea.ac.uk)。根据这个重建的北半球意味着不同的1 k最近150年了。数据表明冷温度与基期相比1961 - 1990年的下半年

图8所示。坐(相对于基准期,1961 - 90年)和10年运行意味着英格兰中部,中欧,Fennoscandia(2003年由琼斯和支持数据),和北半球(见文本)。

19世纪末和20世纪初,1910年和1940年之间的温暖。轻微振荡在零附近发生在1940年- 1975年气候变暖,然后再到2000年。raybet雷竞技最新北半球气温和欧洲之间有限的协议是显而易见的,证明了平均如此广泛的单位无法推断出从单一地区系列。使用这些数据,琼斯et al。(2001)得出的结论是,平均温度增加了0.6±0.2 k在二十世纪。这反映了统计平均的不确定性给气象站测量的不确定性和不包含这样的系统偏差,例如海洋温度测量,城市热岛效应,等等。气温上升空间不平等;北极地区显示最大程度的变暖,而很少或没有变暖对应一些低纬度地区。

历史数据在千禧年的详细信息的重要来源,特别是对从公元1000年到仪器气象的时代的开始。当然,他们不是相当于气象仪器测量的可靠性。这些来源包含一般的书面记录环境指标气候(raybet雷竞技最新parameteorological现象),包括神话和传说,年报,记录和科学著作,记录社会管理和政府、商业和私人房地产数据(作物产量、产量和价格),海上书籍,早期新闻、私人文件(日记、信件),等等一些图形文件也可以作为证据使用过去的气候,例如在工作由Camuffo et al .(2003)研究了海平面上升和洪水中潮频率在威尼斯的基础上早期的照片和卡纳莱托和Bellotto的画作“摄影”。有时候气候信息可以从不同寻常的来源,如樱桃树开花日期记录在《京都议定书》,日本古老的首都,因为公元812年(羊肉,1977)。在某些情况下,纪录片来源也可能完成的气候变化的考古证据。raybet雷竞技最新一般来说,固定的信息文档并不代表系统的系列也很容易表达的标准气象变量。数据的质量差别很大。,例如,注意从收集Rethly(1962) 1528/29的冬天”……苏莱曼土耳其皇帝走近占领维也纳,只有极其寒冷的冬天赶走了他的军队”可能被接受没有局限性,意大利1132/33年冬季的描述——“…波河被冻结底部的总长度。酒与冷僵的即使在最深的酒窖”进行解释时应特别谨慎。历史信息通常含有夸张像“最冷的冬天从一开始的人类”。 Significant problem represents also that our knowledge of the intellectual and social parameters at which text was written is insufficient. Exact meaning of the words and forms of expression is interpreted in terms of the present scientific knowledge. Initial expressions may be distorted in translated, paraphrased, or summarized sources. Definite shortcoming represents also the fact that significant amounts of historical data can be found only in the regions with well-developed cultural tradition, thus, spatial distribution of this information is generally irregular, when vast areas or even continents can appear as "white spots". Another limitation of the documentary data is that they require independent calibration to the climatic variables and thus are not comparable in their reliability to instrumental meteorological measurements. However properly evaluated, historical data can yield both qualitative and quantitative information about past climate.

丰富的历史数据用于欧洲代表世界上为数不多的几个地区,可以重建区域气候变化在过去年season-by-season规模。杰出的例子合理准确的气候系列纪录片来源获得的是匈牙利的气候记录集合及周边地区从第二到18世纪由Rethly(1962、1970),重建的温度普遍在英格兰和威尔士自公元800年(羊肉,1977),勒罗伊。拉迪里一类的工作和Baulant(1980)和Chuine et al。(2004)基于法国葡萄酒产量日期从十四到十五世纪到现在。最近出版的跟单数据档案的全面审查Brazdil et al。(2005)。图9展示了历史在勃艮第葡萄产量日期(法国)被用来重建夏天(April-August)温度(Chuine et al ., 2004)。结果揭示一般温暖的条件之前,到1650年代,此后气候较为寒冷的地区。raybet雷竞技最新温度高达那些在1990年代也发生过几次重建时期。中国是另一个领域丰富的纪录片气候证据。raybet雷竞技最新区域仪器温度系列在中国已经扩展在过去的年使用纪录片数据结合推断从冰芯和只好(Wang和锣,2000)。

图9所示。春/夏季温度重建基于在勃艮第葡萄产量数据(法国)从1370年到2003年(数据Chuine et al ., 2004)。温度有异常对均值April-August温度基本期1960 - 1989第戎,平滑过程对应于运行10年平均水平。

图9所示。春/夏季温度重建基于在勃艮第葡萄产量数据(法国)从1370年到2003年(数据Chuine et al ., 2004)。温度有异常对均值April-August温度基本期1960 - 1989第戎,平滑过程对应于运行10年平均水平。

1.2.3中长期气候变化raybet雷竞技最新

大多数的相对较短的长度仪器记录和历史来源的限制气候的研究raybet雷竞技最新可变性。这些数据表明变暖趋势发生在20世纪,然而,不能回答这个问题是否变暖是不寻常的和/或非同寻常的整个地球的历史。基本需要延长直接测量气候系列回过去的发展各种方法重建过去气候的气候变化在世界上留下痕迹。raybet雷竞技最新重建过去的温度变化对全球/半球尺度可以由三种主要方法:(1)代理方法,(2)钻孔的反演温度记录,(3)建模。不同的代理技术是最古老和传统,而过去的“钻孔”方法和模拟气候与技术发展水平raybet雷竞技最新大气环流模式(GCM)8代表最近的进展。三维气候模式产生内部一致的模拟,在许raybet雷竞技最新多特性配合观察气候和现实构成替代复杂的测试不同重建方法及其基本假设(见第二章部分2.4.4)。“模拟地球”可能是最广为人知这样的项目。它是世界上最快的超级计算机与发达的日本。位于地球模拟器中心(ESC)在横滨(日本),它可以模拟地球大气层之间的复杂的相互作用,海洋和陆地的深入了解地球的气候、洋流和地震。raybet雷竞技最新全球环境变化可以在详细一万一千倍比以前提供的超级计算机网格模式。这意味着天气更精确的模拟以及预测飓风和台风路径的能力。当前GCM模拟直接在网站可以看到www.nec.com/global/features/index9 / index . html。测量井眼温度资料过去长期的唯一直接测量温度与代理指标必须解释气候变化使用不同的传输过程。raybet雷竞技最新总之,代理重建,提供最丰富的paleoclimato-logic数据库。

代理方法的本质是下一个。温度变化导致许多生物和物理环境的变化。有些变化规律足以作为量化指标不同的温度。“代理”数据是术语用来表示任何材料包含间接签名的气候。raybet雷竞技最新代理解释气候指标raybet雷竞技最新是一个地方记录使用物理或生物物理原则代表了气候变化在时间的组合。古气候的代raybet雷竞技最新理指标有潜力提供依据长期气候变化之前的工具性和纪录片记录的存在。一般来说,代理方法分类提供数据的科学分支,如生物、化学、地质、和/或物理气候现象。raybet雷竞技最新例如,许多过去的气候是由生物科学解释:证据只好,花粉,raybet雷竞技最新

8环流是一个术语,表示发生大规模的大气和海洋运动的微分加热地球的旋转。GC计算机模型是基于基本方程的数值解质量守恒,动量和能量。他们还考虑物理过程包括这些量的源和汇。

昆虫生物群、海洋micro-fauna等等。家庭现有的代理不断增长。除了众所周知的记录其中一些仍在发展中。例如,据韦德曼和琼斯(1994)从软体动物可以帮助重建下同位素温度的大陆架上北大西洋。Daux et al。(2005)描述了可能揭示过去季节降水分布通过氧同位素成分的磷酸以人类牙釉质。技术获取代理所有的水井的来源除了在书中描述了由布拉德利(1999;另请参阅www.ncdc.noaa.gov穿越/proxies.html)和网站的约翰霍普金斯大学(www.jhu.edu/ ~ eps /paleoguide / archive.html)。提出了全面审查工作由琼斯和曼(2004;看到引用其中)。

代理指标具有不同时间覆盖和决议。代理数据源的关键方面是最低分辨率采样间隔和日期。这些因素确定细节的程度可以从记录中提取。他们中的一些人保持一年一年地过去的气候模式,而另一些人因为某些因素,如不确定的同位素年龄测定,简化“时间raybet雷竞技最新模式”的假设,等等,不能提供高分辨率的数据。共同财产的大部分代理记录也决议到过去的递减。例如,表分层系统(只好年融积雪,冰核、等等)可以提供至少一年的时间分辨率。然而,这些记录中出现明显的季节性/年度层只有最近的时期和偏见过去众多与气候无关的因素。raybet雷竞技最新最常用的属性代理措施如图7所示。高分辨率的子群包括数据决定年度/季节性或至少在年代际尺度上(只好、珊瑚、叠层海洋和湖泊沉积物、高分辨率的冰核,汪教授,9等等)。

提出了高分辨率数据的例子在图10显示五个地区夏季重建半年(助力)平均气温异常对北美西部1600 - et al .(1992)。1982年由·布里法树木年轮数据可从大陆土地面积,它们可以准确追溯到个体,因此,代表主要是高分辨率的来源,通过合理cross-dating可以提供持续几千年时间的记录。方法的实质是,在树木每年的增长创造了一个很明确的戒指。因为树增长会加速在温暖的条件与寒冷的天气相比,只好的宽度和密度可以作为代理的平均温度。树木生长的测量可以通过核心的活的树和调查的削减,死亡,和/或化石的例子。另一方面,布拉德利(1999)指出,树木生长很少欠一个气候变量,通常包含的全部范围等因素温度、日照、降水、湿度和风力强度。温度和降水的影响,例如,只能分开如果不止一个衡量树木生长。树木年轮还取决于气候特点自变量包括树种和年龄(年轻的树raybet雷竞技最新

9一个洞穴堆积物是一个术语表示各种洞穴沉积物发生岩石之间复杂的相互作用,在洞穴形成水和空气。样本取自汪教授可以用作代理过去气候变化的记录。raybet雷竞技最新

图10所示。树木年轮重建夏季气温在北美西部的1600 - 1982年和10年运行方式(et al .,基于数据·布里法1992年,2001年)。

旧的增长速度),土壤中的养分,二氧化碳浓度,等。树木年轮测量的校准与气候变量代表了沉重的问题,由于生物应对气候迫使可能随时间改变。raybet雷竞技最新典型的情况是,执行校准使用最近的,在许多情况下不到世纪漫长的气象数据,然后获得信息外推远程部分测量树木年轮上剩余的变量。一般来说,从多个样本平均值每棵树和/或多个树计算研究。这两个程序导致阻尼甚至亏损长期变化。对树木年轮重建呈现在图10中,Briffa et al。(1992)表明,在该地区时间序列具有很好的意义- 55°N,但有很大的不确定性的纬度55°N,尤其是1750年之前。所有数据系列展览高短期可变性。温度异常平均年代际时间尺度上显示inter-decadal变化很大。然而,纪念趋势表达很弱。温度变化的范围仍然是大约相同的所有重建时期。就像上面提到的,它是一种特定的特性的年轮代理。由于这些原因,年轮信息似乎更有用时辅以其他类型的代理信息“multiproxy”估计,过去的气候变化(见图11)。raybet雷竞技最新

“粗”群代理包括过去的花粉和孢子记录,早些时候林木线位置,湖水平重建,冰碛证据,大多数沉积物,冰核和积累。他们是有用的,揭示了长期气候变化对纪念和较长的时间尺度。raybet雷竞技最新这样的重建提出了在1.1节的典型例子(图2)。封面南极洲的冰盖,格陵兰岛,加拿大和俄罗斯北部群岛,和一些山的峰会系统反映长期的积累年降雪和可以提供几个气候指标。raybet雷竞技最新在寒冷干燥的地区,如南极洲和格陵兰岛的内部,因为

图11所示。“Multiproxy”为北半球温度重建曼et al .(1998),克罗利和阴暗的(2000)、et al .(2001)和·布里法。所有的系列都是异常的1961 - 1990年仪器参考,并与40年的低通滤波器平滑(www.ncdc.noaa.gov化石/ recons.html)。Multiproxy黄(2004)显示重建的比较。见,温度重建基于钻孔数据反演表明过去更冷的气候条件。

图11所示。“Multiproxy”为北半球温度重建曼et al .(1998),克罗利和阴暗的(2000)、et al .(2001)和·布里法。所有的系列都是异常的1961 - 1990年仪器参考,并与40年的低通滤波器平滑(www.ncdc.noaa.gov化石/ recons.html)。Multiproxy黄(2004)显示重建的比较。见,温度重建基于钻孔数据反演表明过去更冷的气候条件。

微不足道的一年一年地蒸发和融化,雪压缩成年度层冰。极地冰帽,例如,有100000层以上。冰芯,汽缸冰川的冰钻,和极地冰盖可以提供几个指标的气候。raybet雷竞技最新记录,稳定同位素氧和氘的古气候重建的主要用途。的同位素分馏氧气在冰温度可以提供一个代理。这样的物理原理重建是下一个。几乎所有的水是H216O,但两种重形式,即HDO氘(D = 2 h)和H218O数量足以提供可衡量的依据中代理温度记录。在大多数方面,这些水分子一样普通的水,除了因为他们更重,他们不容易蒸发和浓缩比H216O水更容易一点。一般来说,寒冷的空气,当雪越富有的浓度16 o记录。冰的同位素含量主要取决于空气温度暴风雪。温暖的空气包含D和O18一个更大的部分。纳入分层沉积时,(18 o / 16 o)比率仍然冻结。这个比例可以使用质谱仪测量准确。在短时间尺度的变化从夏天到冬天温度产生明显的振荡(18 o / 16 o)的比率。这个振荡用于确定核心在不同深度的年龄,只是通过计算振荡。久,这一比率表明在调查区域内的平均温度和蒸发的网站之间的取心。1 h / 2 h的比率(氢氘)甚至可以提供对源温度和冷凝历史细节。

一般来说,冰核可以存储超过105年来气候信息。raybet雷竞技最新然而,这种代理的显著缺点是:(1)他们不是好代表的年平均气温条件因为积雪季节性,(2)风暴轨迹方向的变化可能会改变同位素签名没有温度变化在给定的地点,(3)冰核的年表是干扰水平和垂直下沉深度的冰,这变薄层深处的一小部分他们的原始厚度,还有夏天融化的冰。年度的分辨能力源于计算层,可能会出现2 - 3订单差较低部分的冰核(约翰森et al ., 1992)。和(4)只能从一个非常小的一部分。

各种代理数据的重要特征是他们对突然的气候变化的敏感性程度。raybet雷竞技最新花粉的方法,例如,允许估计总额植物生长年份的花粉计数,因此,提供了有价值的主导气候条件及其变化的信息。然而,植物对气候有很长的反应“跳跃”,因此他们实际上对突然的变化。相反,许多昆虫种群非常热敏。

讨论具体的细节代理资源远远超过本节的目的。独立的代理数据使用的常见问题是约会,滞后和响应时间,代理的性质的稳定性程度对气候的反应,主要是他们的气候学的解释。raybet雷竞技最新自代理是间接气候的痕迹,只有一部分的测量变化可以归因于气候变化,他们需要全面的校准raybet雷竞技最新和验证对独立定量气候信息,如使用仪器测量附近的代理网站的间隔时间重叠。因为任何一个史前气候的信息来源有其局限性,有时是更有效的重建大规模(地raybet雷竞技最新区、半球)气候模式应用多元统计方法相结合的代理指标网络(琼斯et al ., 2001;曼et al ., 1998, 1999, 2003)。这种方法是出于每个代理都有其特定的不重叠的优点和局限性,原则上,他们可以互相帮助。它是使用“multiproxy”重建的原因,总结了不同的代理信息的优势,减少现有方法的缺点。典型的“two-proxy”代表着信息从冰核的融合和深海沉积物。深海沉积物积累相对于雪冰盖非常缓慢。这导致更长的记录从沉积物,但显著降低解决短期变化的能力。 While the ice cores provide the annual and/or even seasonal resolution, the intervals of hundreds to thousands of years might be resolved in a sediment core. On the other hand, ice cores can provide only several hundred thousand years records compared with as long as several million years archived in the sediment cores. Because of this differences ice and sediment cores provide complimentary climate information.

在最近的十年中,已经有几次试图把各种类型的代理指标创建长刻度古气候系列。raybet雷竞技最新可靠的基于区域代理的温度重建过去的年和他们的比较与GCM由克罗利和阴暗的(2000),Briffa et al。(2001),曼et al .(1998、1999),曼恩和琼斯(2003),提出了重建的北半球和南半球以及全球平均地表温度在过去两年左右的基于高分辨率代理数据,即历史,只好,冰芯和沉积物记录(图3)。后者重建可能是最常用的一个。它是利用树木年轮,执行

继续阅读:raybet雷竞技最新气候变化和地下温度

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