suntem la un pas de o ” nouă epocă de gheață?’

când majoritatea dintre noi ne gândim la epoca de gheață, ne imaginăm o tranziție lentă într-un climat mai rece pe scări lungi de timp. Într-adevăr, studiile din ultimii milioane de ani indică un ciclu repetabil al climei Pământului care trece de la perioade calde („interglaciare”, așa cum ne confruntăm acum) la condiții glaciare.,perioada acestor schimbări este legată de schimbările în înclinarea axei de rotație a Pământului (41.000 de ani), de schimbările în orientarea orbitei eliptice a Pământului în jurul Soarelui, numită „precesiunea echinocțiilor” (23.000 de ani) și de schimbările în forma (mai rotundă sau mai puțin rotundă) a orbitei eliptice (100.000 de ani). Teoria că orbital schimburi cauzat ceruire de glaciară a fost subliniat mai întâi de James Croll în secolul al 19-Lea și dezvoltat mai mult pe deplin de Milutin Milankovitch în 1938.,

undefinedundefined Ice age condiții apar în general atunci când toate cele de mai sus conspira pentru a crea un minim de lumina soarelui de vara pe regiunile arctice ale pământului, deși Ice Age ciclu este de natură globală și apare în faza în ambele emisfere. Aceasta afectează profund distribuția gheții pe terenuri și oceane, temperaturile atmosferice și circulația, temperaturile oceanelor și circulația la suprafață și la mare adâncime.deoarece sfârșitul prezentului interglaciar și marșul lent către următoarea epocă de gheață pot fi la câteva milenii distanță, de ce ar trebui să ne pese?, De fapt, acumularea de dioxid de carbon (CO2) și alte gaze cu efect de seră nu vor ameliora schimbările viitoare?într-adevăr, unele grupuri susțin beneficiile încălzirii globale, inclusiv Societatea Pământului verde și mișcarea subtropicală din Rusia. Unii din ultimul grup susțin chiar intervenția activă pentru a accelera procesul, văzând acest lucru ca o oportunitate de a transforma o mare parte din Rusia de Nord rece și austeră într-un paradis subtropical.dovezile au arătat că încălzirea globală a început în secolul trecut și că oamenii ar putea fi în parte responsabili., Atât Grupul interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC), cât și Academia Națională de științe a SUA sunt de acord. Modelele computerizate sunt utilizate pentru a prezice schimbările climatice în diferite scenarii de forțare a serelor, iar protocolul de la Kyoto pledează pentru măsuri active de reducere a emisiilor de CO2 care contribuie la încălzire.gândirea este centrată în jurul schimbărilor lente ale climatului nostru și a modului în care acestea vor afecta oamenii și habitabilitatea planetei noastre., Cu toate acestea, această gândire este greșită: ignoră faptul bine stabilit că clima Pământului s-a schimbat rapid în trecut și s-ar putea schimba rapid în viitor. Problema se concentrează în jurul paradoxului că încălzirea globală ar putea instiga o nouă epocă de gheață în emisfera nordică.

dovezile pentru schimbările climatice abrupte sunt ușor evidente în miezurile de gheață prelevate din Groenlanda și Antarctica. Se vede indicii clare ale schimbărilor pe termen lung discutate mai sus, cu CO2 și schimbări de temperatură proxy asociate cu ultima epocă de gheață și tranziția sa în perioada noastră interglacială actuală de căldură., Dar, în plus, există o variație haotică puternică a proprietăților cu o cvasi-perioadă de aproximativ 1500 de ani. Spunem haotic pentru că aceste schimbări milenare arată ca orice altceva decât oscilații regulate. Mai degrabă, ele arată ca tranziții rapide, de zece ani, între climatele reci și calde, urmate de interludii lungi într-una din cele două state.cel mai cunoscut exemplu al acestor evenimente este răcirea uscată mai tânără de acum aproximativ 12.000 de ani, numită pentru rămășițele arctice de flori sălbatice identificate în sedimentele din nordul Europei., Acest eveniment a început și s-a încheiat într-un deceniu, iar pentru durata sa de 1000 de ani regiunea Atlanticului de Nord a fost cu aproximativ 5°C mai rece.

lipsa de periodicitate și în prezent eșecul de a izola un grajd forțându-mecanism À la Milankovitch, a generat multe dezbateri științifice cu privire la cauza de Tineri Dryas și alte evenimente la scară milenară. Într-adevăr, cele mai tinere Dryas au avut loc într-un moment în care forțarea orbitală ar fi trebuit să continue să conducă climatul până la starea caldă actuală.,un volum întreg care analizează dovezile schimbărilor climatice abrupte și speculează mecanismele sale a fost publicat recent de un grup de experți comandat de Academia Națională de științe din SUA. Această compilație foarte lizibilă conține o lățime și profunzime de discuții pe care nu putem spera să le potrivim aici. .în prezent, există un singur mecanism viabil identificat în raport care poate juca un rol major în determinarea stărilor stabile ale climei noastre și a cauzelor tranzițiilor între ele: implică dinamica oceanelor.,pentru a echilibra excesul de încălzire în apropierea ecuatorului și răcirea la polii pământului, atât atmosfera, cât și Oceanul transportă căldură de la latitudini mici la mari. Apa de suprafață mai caldă este răcită la latitudini mari, eliberând căldură în atmosferă, care este apoi radiată în spațiu. Acest motor termic funcționează pentru a reduce diferențele de temperatură de la ecuator la pol și este un prim mecanism de moderare a climei pe Pământ., temperaturile mai calde ale suprafeței oceanelor la latitudini joase eliberează, de asemenea, vapori de apă printr-un exces de evaporare peste precipitații în atmosferă, iar această vapori de apă este transportată poleward în atmosferă împreună cu o porțiune din excesul de căldură. La latitudini mari, unde atmosfera se răcește, această vapori de apă cade ca un exces de precipitații peste evaporare. Aceasta face parte dintr-o a doua componentă importantă a sistemului nostru climatic: ciclul hidrologic. Pe măsură ce apele oceanului sunt răcite în călătoria lor poleward, ele devin mai dense., Dacă sunt suficient de răcite, ele se pot scufunda pentru a forma fluxuri dense reci care se răspândesc ecuator la adâncimi mari, perpetuând astfel sistemul de circulație care transportă fluxurile de suprafață calde spre oceanele de latitudine înaltă.ciclul este completat prin amestecarea oceanică, care transformă încet apele adânci reci în ape calde de suprafață. Astfel, forțarea suprafeței și amestecarea internă sunt doi jucători majori în această circulație răsturnată, numită transportorul marelui ocean. apele care se deplasează poleward sunt relativ sărate datorită evaporării mai mari la latitudini mici, ceea ce crește salinitatea de suprafață., La latitudini mai mari, apele de suprafață devin mai proaspete ca urmare a dominării precipitațiilor peste evaporare la latitudini mari.tendința de împrospătare face ca apa de suprafață să plutească mai mult, opunându-se astfel tendinței de răcire. Dacă împrospătarea este suficient de mare, apele de suprafață nu pot fi suficient de dens pentru a scufunda la adâncimi mari în ocean, inhibând astfel de acțiune de la oceanic și supărător o parte importantă a pământului sistem de încălzire.acest sistem de reglementare nu funcționează la fel în toate oceanele., Continentul asiatic limitează întinderea nordică a Oceanului Indian la tropice, iar apa adâncă nu se formează în prezent în Pacificul de Nord, deoarece apele de suprafață sunt prea proaspete. Climatul nostru actual promovează formarea de apă adâncă rece în jurul Antarcticii și în nordul Oceanului Atlantic de Nord. Circulația transportorului mărește transportul spre nord al apelor mai calde în Gulf Stream la latitudini medii cu aproximativ 50% față de ceea ce ar face doar transportul condus de vânt.,

cunoștințele Noastre limitate de ocean climatice pe termen lung cântare, extras din analiza de sedimente nuclee luate în jurul valorii de ocean, în general, a implicat Atlanticului de Nord ca cele mai instabile state din banda rulanta: în Timpul milenară perioade de climă rece, în Atlanticul de Nord Apă Adâncă (NADW) formarea fie oprit sau a fost redus serios. Și aceasta a urmat, în general, perioade de descărcare mare de apă dulce în nordul Atlanticului, cauzată de topirea rapidă a gheții glaciare sau multianuale în bazinul Arctic., Se crede că aceste ape dulci, care au fost transportate în regiunile de formare a apei adânci, au întrerupt transportorul prin depășirea efectului de răcire la latitudine mare cu o împrospătare excesivă.transportorul oceanic nu trebuie să se oprească în întregime atunci când formarea NADW este redusă. Se poate continua la adâncimi mai mici în N. Atlantic și persistă în Oceanul de Sud în cazul în care formarea de apă de fund Antarctica continuă sau este chiar accelerat., Încă o perturbare de nord membrelor de răsturnare circulația va afecta echilibrul termic din emisfera de nord și ar putea afecta atât oceanice și atmosferice climat. Calculele modelului indică potențialul de răcire de 3 până la 5 grade Celsius în ocean și atmosferă în cazul unei perturbări totale. Aceasta este o treime până la jumătate din schimbarea temperaturii cu care s-a confruntat în timpul epocilor majore de gheață.,aceste schimbări sunt de două ori mai mari decât cele experimentate în cele mai grave ierni ale secolului trecut din estul SUA și sunt susceptibile să persiste de zeci de ani până la secole după ce are loc o tranziție climatică. Ele sunt de o magnitudine comparabilă cu epoca mică de gheață, care a avut efecte profunde asupra așezărilor umane din Europa și America de Nord în timpul secolelor 16-18. Întinderea lor geografică este îndoielnică; ar putea fi limitată la regiunile care mărginesc N. Oceanul Atlantic., Schimbările de temperatură de mare latitudine în ocean sunt mult mai puțin capabile să afecteze atmosfera globală decât cele de latitudine joasă, cum ar fi cele produse de El Niño.dacă calea de propagare a schimbărilor climatice este atmosferică sau oceanică sau dacă schimbările în sechestrarea oceanică și terestră a carbonului pot globaliza efectele schimbărilor climatice, așa cum se suspectează pentru schimbările climatice glaciare/inter-glaciare, sunt întrebări deschise. Cu toate acestea, începem să abordăm cum se poate întâmpla paradoxul menționat mai sus: încălzirea globală poate induce un climat mai rece pentru mulți dintre noi.,luați în considerare mai întâi câteva observații ale schimbării oceanice asupra înregistrării instrumentale moderne care datează de 40 de ani. În acest interval de timp, am observat o creștere a temperaturii medii globale. Datorită capacității sale mari de căldură, Oceanul a înregistrat schimbări mici, dar semnificative ale temperaturii. Cele mai mari creșteri de temperatură sunt în apele de suprafață apropiate, dar încălzirea a fost măsurabilă până la adâncimi de până la 3000 de metri în N. Atlantic., Suprapuse acestei creșteri pe termen lung sunt schimbările interanuale și decadale care adesea ascund aceste tendințe, provocând variabilitate regională și răcire în unele regiuni și încălzire în altele. în plus, dovezile recente arată că oceanele cu latitudine mare s-au împrospătat, în timp ce subtropicile și tropicele au devenit mai sărate. Aceste posibile schimbări în ciclul hidrologic nu s-au limitat la Atlanticul de Nord, ci au fost observate în toate oceanele majore. Cu toate acestea, este N. Atlantic în cazul în care aceste schimbări pot acționa pentru a perturba circulația răsturnare și provoca o tranziție rapidă climatice.,o acumulare de 3-4 metri, latitudine mare de apă dulce în această perioadă de timp a scăzut salinities coloana de apă de-a lungul subpolar N. Atlantic la fel de adânc ca 2000m. în același timp, subtropicale și salinities tropicale de Nord au crescut.gradul în care cele două efecte se echilibrează în ceea ce privește apa dulce este important pentru schimbările climatice. Dacă efectul net este o scădere a salinității, atunci apa proaspătă trebuie să fi fost adăugată din alte surse: scurgerea râului, topirea gheții arctice de mai mulți ani sau ghețarii., O inundare a Atlanticului de Nord cu apă dulce din aceste surse diferite are potențialul de a reduce sau chiar de a perturba circulația răsturnării.

dacă acesta din urmă se va întâmpla sau nu este Nexusul problemei și unul greu de prezis cu încredere. În prezent nu avem nici măcar un sistem de monitorizare a circulației răsturnate.modelele circulației de răsturnare sunt foarte sensibile la modul în care amestecarea internă este parametrizată. Reamintim că amestecarea internă a căldurii și a sării este o parte integrantă a răsturnării circulației., Un studiu recent arată că pentru un model cu amestecare verticală constantă, care este utilizat în mod obișnuit în ciclurile climatice cuplate în atmosferă oceanică, există o singură stare climatică stabilă: cea actuală, cu scufundare substanțială și formare densă a apei în nordul Atlanticului.cu o formulare ușor diferită, mai consistentă cu unele măsurători recente ale ratelor de amestecare oceanică, care sunt mici în apropierea suprafeței și devin mai mari în topografia de jos, apare o a doua stare stabilă, cu o producție de apă adâncă mică sau deloc în nordul Atlanticului., Existența unui al doilea stat stabil este crucială pentru a înțelege când și dacă apar schimbări climatice abrupte. Când apare în modele și în date geologice, este invariabil legată de adăugarea rapidă de apă dulce la latitudini nordice înalte. și acum, probabil, începe să vedeți domeniul de aplicare al problemei. Pe lângă încorporarea unei biosfere terestre și a gheții polare, care ambele joacă un rol important în reflectivitatea radiației solare, trebuie să parametrizăm cu exactitate amestecarea care are loc pe centimetri până la zeci de centimetri în ocean., Și unul trebuie să producă lung cuplat climatice globale ruleaza de multe secole! Aceasta este o sarcină descurajantă, dar este necesară înainte de a ne putea baza cu încredere pe modele pentru a prezice schimbările climatice viitoare.pe lângă faptul că avem nevoie de modele credibile care pot prezice cu exactitate schimbările climatice, avem nevoie și de date care să le inițializeze corect. Erorile din datele inițiale pot duce la predicții atmosferice slabe în câteva zile. Deci, o cale sigură către predicții METEO mai bune sunt datele inițiale mai bune.pentru ocean, acoperirea datelor noastre este total inadecvată., Nu putem spune acum cum arată circulația răsturnată cu orice încredere și ne confruntăm cu sarcina de a prezice cum ar putea fi peste 10 ani!

eforturile sunt acum în curs de a remedia acest lucru. Acoperirea globală a măsurătorilor de temperatură și salinitate ale oceanului superior cu flotoare autonome este bine în capacitatea noastră în următorul deceniu, la fel ca și măsurile de suprafață ale stresului vântului și ale circulației oceanelor de la sateliți.,măsurarea fluxurilor adânci este mai dificilă, dar există cunoștințe despre locațiile căilor critice ale fluxurilor dense de apă și se depun eforturi pentru a le măsura în unele locații cheie cu matrice ancorate.
și cunoștințele noastre despre schimbările climatice din trecut sunt limitate. Există doar o mână de înregistrări climatice de bază de gheață de înaltă rezoluție din ultimii 100.000 de ani și chiar mai puține înregistrări oceanice de rezoluție comparabilă., O mai bună definire a trecut climatice membre este necesară nu numai în sine, dar pentru utilizarea de către modelatori pentru a testa cele mai bune modele climatice în reproducerea ceea ce știm că s-a întâmplat în trecut, înainte de a crede modelul proiecții despre viitor. Nu suntem încă acolo, și trebuie făcute progrese pe ambele date mai bune și modele îmbunătățite înainte de a începe să răspundă la câteva întrebări critice despre schimbările climatice viitoare.

cercetătorii vă spun întotdeauna că este nevoie de mai multe fonduri de cercetare, iar noi nu sunt diferite. Mesajul nostru principal nu este însă doar asta., Este faptul că climatul global se mișcă într-o direcție care face schimbările climatice abrupte mai probabile, că aceste dinamici se află dincolo de capacitatea multora dintre modelele utilizate în rapoartele IPCC, iar consecințele ignorării acestui lucru pot fi mari. Pentru aceia dintre noi care trăiesc în jurul marginea N. Oceanul Atlantic, am putea fi de planificare pentru scenarii climatice de încălzire globală, care sunt opuse la ceea ce s-ar putea întâmpla de fapt.