Když většina z nás přemýšlí o době ledové, představujeme si pomalý přechod do chladnějšího klimatu na dlouhých časových měřítcích. Ve skutečnosti, studie z posledních milionů let ukazují, opakovatelné cyklu Zemské klima jít od teplé období („bobři“, jako zažíváme nyní) pro ledové podmínky.,

období tyto posuny jsou spojené se změnou sklonu rotační osy Země (41,000 let), změny v orientaci Zemské eliptické dráze kolem slunce, se nazývá „precese rovnodennosti“ (23,000 let), a změny ve tvaru (více kulaté nebo méně. kolo) eliptické oběžné dráze (100 000 let). Teorie, že orbitální posuny způsobené přibývajícího a ubývajícího ledu věkových kategorií byl poprvé poukázal James Croll v 19. Století a vyvinula více plně Milutin Milankovičovým v roce 1938.,

undefinedundefined Ledové podmínky se zpravidla vyskytují, když všechny výše uvedené se spikly, aby vytvořily minimálně slunci v létě v polárních oblastech země, i když Ice Age cyklus je globální povahy a dochází v první fázi na obou polokoulích. To hluboce ovlivňuje distribuci ledu nad zemí a oceánem, atmosférické teploty a cirkulaci a teploty oceánu a cirkulaci na povrchu a ve velké hloubce.

od konce současného interglaciálu a pomalého pochodu do další doby ledové může být několik tisíciletí daleko, proč bychom se měli starat?, Ve skutečnosti, nebude nahromadění oxidu uhličitého (CO2) a dalších skleníkových plynů možná zlepšit budoucí změny?

některé skupiny skutečně obhajují výhody globálního oteplování, včetně ekologické společnosti země a subtropického ruského hnutí. Někteří z druhé skupiny dokonce obhajují aktivní intervenci k urychlení procesu a považují to za příležitost proměnit velkou část chladného, strohého severního Ruska v subtropický ráj.

narostly důkazy, že globální oteplování začalo v minulém století a že lidé mohou být částečně zodpovědní., Souhlasí jak Mezivládní Panel pro změnu klimatu (IPCC), tak americká Národní akademie věd. Počítačové modely se používají k předpovídání změny klimatu v různých scénářích skleníkových sil a Kjótský protokol obhajuje aktivní opatření ke snížení emisí CO2, které přispívají k oteplování.

myšlení je soustředěno na pomalé změny našeho klimatu a na to, jak ovlivní lidi a obývatelnost naší planety., Přesto je toto myšlení chybné: ignoruje dobře zavedenou skutečnost, že zemské klima se v minulosti rychle změnilo a v budoucnu by se mohlo rychle změnit. Problém se soustředí na paradox, že globální oteplování by mohlo vyvolat novou malou ledovou dobu na severní polokouli.

důkazy o náhlé změně klimatu jsou snadno patrné u ledových jader odebraných z Grónska a Antarktidy. Jeden vidí jasné náznaky, dlouhodobých změn je uvedeno výše, s CO2 a proxy teplotní změny spojené s poslední doby ledové a její přechod do naší současné meziledové období tepla., Kromě toho však existuje silná chaotická variace vlastností s kvazi-obdobím kolem 1500 let. Říkáme chaotické, protože tyto tisícileté posuny vypadají jako něco jiného než pravidelné oscilace. Poněkud, oni vypadají jako rychlou, deset let-dlouhé přechody mezi studené a teplé podnebí následuje dlouhé přestávky v jednom z obou států.

nejznámějším příkladem těchto událostí je mladší Dryas chlazení asi 12,000 před lety, pojmenovaný pro arktické wildflower pozůstatky identifikované v severoevropských sedimentech., Tato událost začala a skončila během deseti let a po dobu 1000 let byla Severoatlantická oblast asi o 5°C chladnější.

nedostatek periodicity a současné selhání izolovat stabilní mechanismus vynucení À la Milankovitch, vyvolalo mnoho vědeckých debat o příčině mladších Dryas a dalších událostí tisíciletí. Mladší Dryas skutečně nastal v době, kdy orbitální nucení mělo nadále řídit klima do současného teplého stavu.,

celý objem, který přezkoumává důkazy o prudké klimatické změně a spekuluje o jeho mechanismy nedávno zveřejnila expertní skupina, kterou Národní Akademie Věd v USA. Tato velmi čitelná kompilace obsahuje šíři a hloubku diskuse, kterou zde nemůžeme doufat. .

v současné době existuje ve zprávě pouze jeden životaschopný mechanismus, který může hrát hlavní roli při určování stabilních stavů našeho klimatu a toho, co způsobuje přechody mezi nimi: zahrnuje dynamiku oceánu.,

aby bylo možné vyvážit nadměrné vytápění v blízkosti rovníku a chlazení na pólech Země, jak atmosféra, tak oceán přenášejí teplo z nízkých až vysokých zeměpisných šířky. Teplejší povrchová voda se ochladí ve vysokých zeměpisných šířkách a uvolňuje teplo do atmosféry, která je pak vyzařována do vesmíru. Tento tepelný motor pracuje na snížení teplotních rozdílů mezi rovníkem a pólem a je hlavním moderujícím mechanismem pro klima na Zemi.,

Teplejší oceán, povrchové teploty v nízkých zeměpisných šířkách také uvolňování vodní páry přes přebytek odpařování přes srážek do atmosféry, a tato vodní pára je transportována poleward v atmosféře spolu s částí přebytečného tepla. Ve vysokých zeměpisných šířkách, kde se atmosféra ochlazuje, tato vodní pára vypadne jako přebytek srážek během odpařování. To je součástí druhé důležité složky našeho klimatického systému: hydrologického cyklu. Jako vody oceánu se ochladí v jejich poleward cestu, stávají se hustší., Pokud se dostatečně ochladí, mohou se potopit do formy studené husté toků, které se šíří equatorward ve velkých hloubkách, tak prohlubováním oběhového systému, který transportuje teplo povrchových toků směrem k vysoké zeměpisné šířky oceány.

cyklus je dokončen oceánickým mícháním, které pomalu přeměňuje studené hluboké vody na teplé povrchové vody. Tudíž, povrch nutit a vnitřní směšování jsou dva hlavní hráči v tomto převrácení oběhu, nazvaný great ocean dopravníku.

vody pohybující se poleward jsou relativně slané kvůli většímu odpařování v nízkých zeměpisných šířkách, což zvyšuje povrchovou slanost., Ve vyšších zeměpisných šířkách se povrchové vody stávají čerstvějšími v důsledku dominance srážek nad odpařováním ve vysokých zeměpisných šířkách.

tendence k osvěžení činí povrchovou vodu více bujnou, čímž se staví proti tendenci chlazení. Pokud osvěžení je dostatečně velký, povrchových vod nemusí být dostatečně hustá, aby se potopit do velkých hloubek v oceánu, čímž docházelo k inhibici akcí z oceánu dopravník a zneklidňující jednu důležitou část zemského systému vytápění.

tento systém regulace nefunguje stejně ve všech oceánech., Asijský kontinent omezuje severní rozsah Indického oceánu na tropy a v severním Pacifiku se v současné době netvoří hluboká voda, protože povrchové vody jsou příliš čerstvé. Naše současné klima podporuje tvorbu studené hluboké vody kolem Antarktidy a v severním severním Atlantském oceánu. Dopravník oběhu, zvyšuje sever transportu teplejší vody v golfském Proudu, ve středních zeměpisných šířkách asi o 50% nad tím, co vítr-řízený dopravní sám udělá.,

Naše omezené znalosti oceán podnebí na dlouhou dobu šupiny, získané z analýzy sedimentu jádra přijata po celém světě oceánu, má obvykle zapletený severoatlantické jako nejvíce nestabilní členské dopravníku: Během tisícileté období studené klima, North Atlantic Hluboké Vody (NADW) tvorba buď zastavila nebo byla vážně snížena. A to obecně následovalo období velkého sladkovodního výboje do severního Atlantiku způsobeného rychlým táním ledovcového nebo víceletého ledu v arktické pánvi., Předpokládá se, že tyto sladké vody, které byly přepravovány do oblastí tvorby hluboké vody, přerušily dopravník překonáním chladicího efektu s vysokou šířkou s nadměrným osvěžením.

oceánský dopravník se nemusí úplně zastavit, když je tvorba NADW zkrácena. Může pokračovat v mělčích hloubkách v Atlantiku N. A přetrvávat v Jižním oceánu, kde pokračuje nebo se dokonce zrychluje tvorba antarktické spodní vody., Přesto narušení Severní končetiny převráceného oběhu ovlivní tepelnou rovnováhu severní polokoule a mohlo by ovlivnit jak oceánské, tak atmosférické klima. Modelové výpočty ukazují potenciál chlazení 3 až 5 stupňů Celsia v oceánu a atmosféře, pokud dojde k úplnému narušení. Jedná se o třetinu až polovinu změny teploty, ke které došlo během velkých ledových dob.,

Tyto změny jsou dvakrát tak velké, jako těch, které zažili v nejhorším zimy minulého století ve východní NÁS, a je pravděpodobné, že přetrvávají po desetiletí až staletí po klimatické přechodu dochází. Jsou o síle srovnatelné s Malou dobou Ledovou, která měla hluboký vliv na lidské osídlení v Evropě a Severní Americe během 16 přes 18.století. Jejich zeměpisný rozsah je na pochybách; to by mohlo být omezeno na regiony ohraničující N. Atlantický oceán., Vysoké šířky změny teploty v oceánu jsou mnohem méně schopné ovlivnit globální atmosféru, než nízké zeměpisné šířky, jako jsou ty, které vyrábí El Niño.

, Zda je cesta pro šíření klimatu je atmosférické nebo oceánské, nebo zda změny v oceánské a pozemní sekvestrace uhlíku může globalizovat účinky změny klimatu, jako podezření na ledové/inter-glaciální klimatické změny, jsou otevřené otázky. Přesto začínáme přistupovat k tomu, jak se může stát výše uvedený paradox: globální oteplování může pro mnohé z nás vyvolat chladnější klima.,

zvažte nejprve některá pozorování oceánské změny nad moderním instrumentálním záznamem, který sahá 40 let. Během tohoto časového intervalu jsme zaznamenali nárůst průměrné globální teploty. Vzhledem k velké tepelné kapacitě oceán zaznamenal malé, ale významné změny teploty. Největší nárůst teploty je v blízkých povrchových vodách, ale oteplování bylo měřitelné do hloubky až 3000 metrů v n.Atlantiku., Položený na tento dlouhodobý nárůst jsou meziročním a decadal změny, které často obskurní tyto trendy, což způsobuje regionální variabilita a chlazení v některých oblastech, a oteplování v jiných.

nedávné důkazy navíc ukazují, že oceány s vysokou zeměpisnou šířkou se osvěžily, zatímco subtropy a tropy se staly slanějšími. Tyto možné změny v hydrologickém cyklu nebyly omezeny na severní Atlantik, ale byly pozorovány ve všech hlavních oceánech. Přesto je to N. Atlantic, kde tyto změny mohou působit, aby narušily převrácený oběh a způsobily rychlý přechod klimatu.,

3-4 metr, vysoké zeměpisné šířky nahromadění sladké vody v tomto časovém období se snížil vodní sloupec salinita v celé N. Atlantic subpolar tak hluboko, jak 2000m. Ve stejné době, subtropické a severní tropické salinita vzrostla.

míra, do jaké se tyto dva účinky vyrovnávají, pokud jde o čerstvou vodu, je důležitá pro změnu klimatu. Pokud je čistý efekt snížením slanosti, musí být přidána sladká voda z jiných zdrojů: odtok řeky, tání víceletého arktického ledu nebo ledovce., Zaplavení severní Atlantik s čerstvou vodou z těchto různých zdrojů, má potenciál snížit nebo dokonce narušit převrácení oběhu.

to, zda k tomu dojde, je spojitost problému a ten, který je těžké s jistotou předvídat. V současné době nemáme ani zavedený systém pro sledování převráceného oběhu.

modely převrácené cirkulace jsou velmi citlivé na to, jak je parametrizováno vnitřní míchání. Připomeňme, že vnitřní míchání tepla a soli je nedílnou součástí převrácení oběhu., Jedna nedávná studie ukazuje, že pro model s konstantní vertikální míchání, který se běžně používá v kombinaci oceán-atmosféra, klima běží, je tam jen jeden stabilní klima stav: naše současné s podstatným potopení a husté vodní útvar v severní N. Atlantic.

S mírně odlišné formulace, více v souladu s některé nedávné měření oceanic míchání sazby, které jsou malé v blízkosti povrchu a stát se větší než hrubý spodní topografie, druhého stabilního stavu se objeví s malou nebo žádnou hluboké-výroba vody v severní N. Atlantic., Existence druhého stabilního stavu je zásadní pro pochopení toho, kdy a zda dojde k náhlé změně klimatu. Když se vyskytuje v modelových běhech a v geologických datech, je vždy spojena s rychlým přidáním sladké vody ve vysokých severních zeměpisných šířkách.

a teď možná začnete vidět rozsah problému. Kromě zahrnující pozemní biosférou a polar ice, které oba hrají velkou roli v odrazivosti slunečního záření, člověk musí přesně parametrizaci míchání, že se vyskytuje na centimetr až desítek centimetru váhy v oceánu., A člověk musí produkovat dlouhé Spojené globální klimatické běhy mnoha staletí! To je skličující úkol, ale je nezbytný, než se můžeme s jistotou spolehnout na modely, které předpovídají budoucí změnu klimatu.

kromě toho, že potřebujeme uvěřitelné modely, které mohou přesně předpovídat změnu klimatu, potřebujeme také data, která je mohou správně inicializovat. Chyby v počátečních datech mohou vést ke špatným atmosférickým předpovědím během několika dnů. Takže jedna jistá cesta k lepším předpovědím počasí je lepší počáteční data.

pro oceán je naše pokrytí dat zcela nedostatečné., Nemůžeme nyní říci, jak vypadá převrácený oběh s jistotou a čelíme úkolu předpovídat, jaké to může být za 10 let!

nyní probíhají snahy o nápravu. Globální pokrytí horní oceánu, teplota a slanost měření s autonomní plave, je dobře v rámci našich schopností v příštím desetiletí, jako jsou povrchové opatření větru stresu a cirkulací oceánu z družic.,

měření hlubokých toků je obtížnější, ale existují znalosti o místech kritických cest hustých vodních toků a probíhají snahy o jejich měření na některých klíčových místech s kotvenými poli.
naše znalosti o minulých změnách klimatu jsou také omezené. Za posledních 100 000 let existuje jen hrstka záznamů o ledovém jádru s vysokým rozlišením a ještě méně záznamů o oceánu se srovnatelným rozlišením., Lepší definici minulosti klima státy je zapotřebí nejen samo o sobě, ale pro použití modelářů vyzkoušet své nejlepší klimatické modely v reprodukci, co víme, se stalo v minulosti, než věřit, model prognóz o budoucnosti. Ještě tam nejsme a je třeba dosáhnout pokroku jak na lepších datech, tak na vylepšených modelech, než začneme odpovídat na některé kritické otázky týkající se budoucí změny klimatu.

vědci vám vždy říkají, že je zapotřebí více financování výzkumu a my se nijak neliší. Naším hlavním poselstvím však není jen to., To je, že globální klima se pohybuje ve směru, který dělá náhlé změně klimatu více pravděpodobné, že tyto dynamiky leží mimo schopnost mnoho z modelů používaných v IPCC zprávy, a důsledky ignorování tohoto může být velké. Pro ty z nás, kteří žijí kolem okraje Atlantského oceánu, můžeme plánovat klimatické scénáře globálního oteplování, které jsou opačné k tomu, co by se mohlo skutečně objevit.