Er Vi på Randen av en Ny Liten Istid?’

Når de fleste av oss tenker om istider, vi forestille oss en langsom overgang til et kaldere klima på lange tidsskalaer. Faktisk, studier av de siste millioner år indikerer en repeterbar syklus av Jordens klima kommer fra varme perioder («interglacial», som vi opplever nå) til å bre-forhold.,

Den perioden av disse endringene er knyttet til endringer i tilt av Jordens jordas rotasjonsakse (41,000 år), endringer i retning av Jordens elliptisk bane rundt solen, kalt «presesjon av jevndøgn» (23,000 år), og til endringer i formen (mer runde eller mindre runde) av elliptisk bane (100,000 år). Teorien om at orbital skift forårsaket voksing og avtagende av istidene ble først påpekt av James Croll i det 19. Århundre og utviklet mer fullt av Milutin Milankovitch i 1938.,

undefinedundefined Ice age forhold generelt oppstå når alle de ovennevnte konspirerer for å skape et minimum av sommeren sollys på den arktiske regioner av jorden, selv om Ice Age syklus er global i sin natur, og oppstår i fase i begge halvkuler. Det dypt påvirker fordelingen av isen over land og hav, atmosfærisk temperatur og sirkulasjon, og temperaturen i havet og sirkulasjon på overflaten og i dypet.

Siden slutten av den nåværende interglacial og treg mars til neste Istid kan være flere tusen år unna, hvorfor skal vi bry oss?, Faktisk, vil ikke oppbygging av karbondioksid (CO2) og andre drivhusgasser muligens forbedre fremtidige endringer?

Ja, noen grupper talsmann fordelene av global oppvarming, inkludert Grønnere Jorden Samfunnet og Subtropiske Russland Bevegelse. Noen i den sistnevnte gruppen selv talsmann aktiv intervensjon for å akselerere prosessen, ser dette som en mulighet til å slå mye av kalde, barske nordlige Russland inn i et subtropisk paradis.

Bevis har montert at den globale oppvarmingen begynte i forrige århundre, og at mennesker kan være delvis ansvarlig., Både Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) og det AMERIKANSKE National Academy of Sciences enig. Datamaskinen modeller som brukes til å forutsi klimaendringer under ulike scenarier av klimagasser tvinger og Kyoto-Protokollen talsmenn aktive tiltak for å redusere CO2-utslippene, som bidrar til oppvarming.

Tenkning er sentrert rundt langsomme endringer i klimaet vårt og hvordan de vil påvirke mennesker og beboelighet av vår planet., Men denne tankegangen er feil: Det tar vel etablert faktum at Jordens klima har endret seg raskt i det siste og kan endre seg raskt i fremtiden. Problemet sentre rundt paradoks at global oppvarming kan sette i gang en ny Liten Istid i nordlige halvkule.

Bevis for brå klimaendringer er lett synlig i iskjerner hentet fra Grønland og Antarktis. Man ser klare indikasjoner på langsiktige endringer som er omtalt ovenfor, med CO2-og proxy-temperatur endringer forbundet med siste istid og dens overgang til vår nåværende interglacial periode av varme., Men, i tillegg, det er en sterk kaotisk variasjon av egenskaper med en kvasi-periode på rundt 1500 år. Vi sier kaotisk fordi disse tusenårige skift ut som noe, men regelmessige svingninger. Snarere, de ser ut som rask, tiår lange overganger mellom kaldt og varmt klima etterfulgt av lange avbrudd i en av de to stater.

Den mest kjente eksempel på disse hendelsene er Yngre Dryas kjøling på ca 12 000 år siden, oppkalt etter arktis wildflower fortsatt er identifisert i nord-Europeiske sedimenter., Denne hendelsen begynte og ble avsluttet innen et tiår, og for sin 1000 års varighet den Nord-Atlantiske regionen var ca 5°C kaldere.

mangel av periodisitet og presentere feil å isolere en stabil tvinge mekanisme À la Milankovitch, har bedt om mye vitenskapelig debatt om årsaken til den Yngre Dryas og andre tusenårige skala hendelser. Faktisk, de Yngre Dryas skjedde på en tid da orbital å tvinge burde ha fortsatt å drive klima til stede varm tilstand.,

En helt volum som gjennomgår bevis for brå klimaendringer og spekulerer på dens mekanismer ble utgitt nylig av en ekspertgruppe i oppdrag av the National Academy of Sciences i USA. Denne svært lesbare samling inneholder en bredde og dybde av diskusjon som vi ikke kan håpe på å matche her. .

i Dag, det er bare en levedyktig mekanisme som er identifisert i rapporten, som kan spille en viktig rolle i å bestemme den stabile stater i vårt klima og hva som forårsaker overganger mellom dem: Det innebærer ocean dynamics.,

for å balansere det overskytende oppvarming nær ekvator og nedkjøling ved polene på jorden, både atmosfæren og havet transportere varme fra lave til høye breddegrader. Varmere overflatevann er avkjølt på høye breddegrader, avgi varme til atmosfæren, som er så utstrålte bort til plassen. Dette varme motoren driver å redusere ekvator-til-pol temperaturforskjeller og er en førsteklasses moderere mekanisme for klimaet på Jorden.,

Varmere hav overflate temperaturer ved lave breddegrader også slipper vanndamp gjennom et overskudd av fordampning nedbør over til atmosfæren, og dette vanndamp transporteres poleward i atmosfæren sammen med en del av overflødig varme. På høye breddegrader hvor stemningen er nedkjølt, dette vanndamp som faller ut som et overskudd av nedbør over fordamping. Dette er en del av en annen viktig del av vår klima-systemet: hydrologic syklus. Som havet vannet er avkjølt i deres poleward reise, de blir tettere., Hvis avkjølt, kan de synke til å danne kalde tett flyter som spres equatorward på store dyp, og dermed videreføre sirkulasjon system som transporterer varme overflaten flyter mot høye breddegrader hav.

syklusen er ferdig med oseanisk blanding, som sakte konverterer den kalde dypt vann for å varme overflatevannet. Dermed overflate og tvinger og intern blanding er to store aktører i dette velt sirkulasjon, kalt the great ocean transportbånd.

vannet beveger seg poleward er relativt salte på grunn av mer fordampning ved lave breddegrader, noe som øker overflaten saltinnhold., På høyere breddegrader overflatevannet blir ferskere som en konsekvens av dominans av nedbør over fordamper ved høye breddegrader.

Den frisket tendensen gjør overflatevannet mer oppdrift, og dermed motstridende kjøling tendens. Hvis frisket er tilstrekkelig stor, overflatevann kan ikke være tett nok til å synke ned til store dyp i havet, og dermed hemme virkningen av havet transportbånd og oppskakende en viktig del av jordas oppvarming.

Dette systemet for regulering fungerer ikke den samme i alle verdenshav., Det Asiatiske kontinentet begrenser nord-omfanget av det Indiske Hav til tropene, og dypt vann ikke nåværende form i det Nordlige Stillehavet, fordi overflatevannet er bare altfor fersk. Vår nåværende klima fremmer kaldt på dypt vann i formasjonen rundt Antarktis og i den nordlige delen av Atlanterhavet. Transportbånd sirkulasjon øker nordover transport av varme vannet i golfstrømmen på midten-breddegrader med om lag 50% over det som vind-drevet transport alene ville gjøre.,

Vår begrensede kunnskap om havklima på lange tidsskalaer, ut fra analyse av sediment cores tatt verden over havet, har generelt innblandet Nord-Atlanteren som den mest ustabile medlem av transportbånd: Under tusenårige perioder med kaldt klima, Nord-Atlantiske Dypt Vann (NADW) dannelse enten sluttet eller ble kraftig redusert. Og dette har som regel følges perioder med stort ferskvann utslipp til nord-N. Atlantic forårsaket av rask smelting av isbreer eller multi-year is i Arktiske Bassenget., Det er antatt at disse friske vannet, som har blitt transportert inn i de områdene på dypt vann i formasjonen, har avbrutt transportbånd ved å overvinne den høye breddegrader kjølende effekt med overdreven freshe.

The ocean transportbånd trenger ikke stoppe helt når NADW dannelse er nedstengt. Det kan fortsette på grunnere dyp i N.-Atlanteren og vedvare i det Sørlige Atlanterhavet hvor Antarktis bunnvannsdannelsen fortsetter eller er selv akselerert., Ennå en forstyrrelse av den nordlige delen av velt sirkulasjon vil påvirke varme balanse av den nordlige halvkule, og kan påvirke både oceanic and atmospheric klima. Modellen beregninger av potensialet for kjøling av 3 til 5 grader Celsius i havet og atmosfæren bør en total forstyrrelse oppstår. Dette er en tredjedel til halvparten temperaturen endre opplevde under de store istidene.,

Disse endringene er dobbelt så stor som de opplevde i verste vintrene av forrige århundre i det østlige USA, og er trolig vedvare i flere tiår til århundrer etter en klima-overgangen inntreffer. De er av en størrelsesorden tilsvarende til den Lille Istid, som hadde dyptgripende virkninger på menneskelige bosetninger i Europa og Nord-Amerika i løpet av det 16. gjennom det 18. århundret. Deres geografiske utstrekning er i tvil, kan det være begrenset til områder byksende N. Atlanterhavet., Høye breddegrader temperaturendringer i havet er mye mindre i stand til å påvirke den globale atmosfæren enn lave latitude seg, for eksempel de som produseres av El Niño.

Om veien for overføring av klimaendringer er atmosfærisk eller oceanic, eller om endringer i verdenshavene og terrestriske lagring av karbon kan globalize virkninger av klimaendringer, som er mistenkt for bre – /inter-glacial klimaendringer, er åpne spørsmål. Men vi begynner å nærme seg hvordan det paradokset som er nevnt ovenfor kan skje: Global oppvarming kan indusere et kaldere klima for mange av oss.,

først Betrakte noen observasjoner av oceanic endre seg over den moderne instrumental-posten kommer tilbake 40 år. I løpet av dette tidsintervallet, har vi observert en økning i gjennomsnittlig global temperatur. På grunn av sin store varmekapasitet, havet har registrert små, men vesentlige endringer i temperatur. Den største øker temperaturen er i nærheten av overflatevann, men oppvarmingen har vært målbare til dybder så stor som 3000 meter i Nord-Atlanteren., Oppå denne langsiktige økningen er interannual og decadal endringer som ofte obskure disse trendene, forårsaker regional variasjon og kjøling i noen regioner, og oppvarming i andre.

I tillegg, nyere dokumentasjon viser at den høye breddegrader hav har frisket mens subtropics og tropene har blitt saltere. Disse mulige endringene i den hydrologiske syklusen har ikke vært begrenset til Nord-Atlanteren, men har blitt sett i alle store hav. Men det er N.-Atlanteren hvor disse endringene kan handle for å stoppe den veltet sirkulasjon og føre til en rask klima overgang.,

En 3-4 meter høy breddegrad oppbygging av ferskvann i løpet av denne perioden har redusert vannsøylen salinities hele subpolare N. Atlantic så dypt som 2000m. På samme tid, subtropiske og tropiske nord-salinities har økt.

Den grad som de to effekter balansere ut i form av friskt vann er viktig for klimaendringene. Hvis netto-effekten er en reduksjon av saltholdighet, så ferskvann må ha blitt lagt til fra andre kilder: river avrenning, smelting av flere år med isen i arktis, eller isbreer., En flom av det nordlige Atlanterhavet med friskt vann fra disse ulike kilder har potensial til å redusere eller til og med forstyrre velt sirkulasjon.

Om eller ikke de siste som vil skje er nexus av problemet, og en som er vanskelig å forutsi med sikkerhet. I dag er vi ikke engang har et system på plass for å overvåke velt sirkulasjon.

– Modeller av velt sirkulasjon er svært følsomme for hvordan intern blanding er parameterized. Husker at interne blanding av varme og salt er en integrert del av velt sirkulasjon., En fersk studie viser at for en modell med konstant vertikal blanding, som er ofte brukt i koplet hav-atmosfære klima går, det er bare ett stabilt klima state: vår nåværende ett med betydelig synker og tette vann-formasjonen i den nordlige N.-Atlanteren.

Med en litt annen formulering, mer i samsvar med noen nyere målinger av oceanic blande priser som er små og nær overflaten og blitt større over grov bunn topografi, en ny stabil tilstand fremstår med liten eller ingen dypt vann produksjon i nord-N.-Atlanteren., Eksistensen av et sekund stabil tilstand er avgjørende for å forstå når og hvis brå klimaendringer skjer. Når det oppstår i modellen går og i geologiske data, det er alltid knyttet til en rask tillegg av ferskvann på høye nordlige breddegrader.

Og nå kanskje begynner du å se omfanget av problemet. I tillegg til å innlemme en terrestriske biosfæren og polar ice, som begge spiller en stor rolle i refleksjon av solstråling, har man nøyaktig parameterize blanding som oppstår på centimeter til flere titalls centimeter skalaer i havet., Og en har til å produsere lange kombinert globale klimaet går over mange århundrer! Dette er en skremmende oppgave, men er nødvendig før vi kan trygt stole på modeller for å forutsi fremtidige klimaendringer.

i Tillegg trenger troverdige modeller som kan nøyaktig forutsi klimaendringer, må vi også data som kan riktig initialisere dem. Feil i første data kan føre til dårlig atmosfæriske spådommer i flere dager. Så en sikker vei til å bedre vær spådommer er bedre opprinnelige data.

For havet, våre data dekning er helt utilstrekkelig., Vi kan ikke si nå hva det veltet sirkulasjon ser ut med noen tillit og blir møtt med oppgaven å forutsi hva det kan være som i 10 år!

Arbeidet er nå i gang for å bøte på dette. Global dekning av øvre ocean temperatur og saltholdighet målinger med autonome flyter godt innenfor vår evne løpet av det neste tiåret som er overflaten tiltak av vind stress og havsirkulasjon fra satellitter.,

måling av dype renner er mer vanskelig, men kunnskap om plasseringen av viktige veier med tett vannet renner eksisterer, og det arbeides nå med å måle dem i noen sentrale steder med fortøyd matriser.
Vår kunnskap om fortidens klima er begrenset så vel. Det er bare en håndfull av høy oppløsning ice core klima registreringer av de siste 100,000 år, og enda færre ocean registreringer av sammenlignbare oppløsning., Bedre definisjon av fortidens klima stater er nødvendig ikke bare for seg selv, men for bruk av modellbyggere til å teste sine beste klima modeller i reprodusere det vi vet har skjedd i det siste før å tro modellberegninger om fremtiden. Vi er ikke der ennå, og det må gjøres fremgang på både bedre data og forbedrede modeller før vi kan begynne å svare på noen kritiske spørsmål om fremtidige klimaendringer.

Forskere alltid fortelle deg at mer penger til forskning er nødvendig, og vi er ikke noe annerledes. Vårt viktigste budskap er ikke bare det, men., Det er det globale klimaet er i bevegelse i en retning som gjør brå klimaendringer mer sannsynlig at disse dynamics ligge utover evnen til mange av modellene som er benyttet i IPCC-rapporter, og konsekvensene av å ignorere dette kan være store. For de av oss som bor rundt kanten av N. Atlanterhavet, vi kan være planlegging for klima-scenarier for global oppvarming som er motsatt til hva som kan faktisk skje.