随着二氧化碳在大气中积聚，地球会变得更热。但是，二氧化碳的一定增加究竟会导致多少变暖，目前正在研究中。CO2 与变暖之间的关系，称为气候敏感性，决定了随着 CO2 水平继续攀升，我们应该期待什么未来。
华盛顿大学领导的一项新研究分析了最近的冰河时代，当时北美大片地区被冰覆盖，以更好地了解二氧化碳与全球温度之间的关系。它发现，虽然大多数未来变暖估计保持不变，但绝对最坏的情况不太可能发生。
这项开放获取研究于4月17日发表在《科学进展》（Science Advances）上。
“我们研究的主要贡献是缩小了对气候敏感性的估计，提高了我们预测未来变暖的能力，”主要作者、威斯康星大学大气科学博士生文斯·库珀说。“通过观察远古时期地球的温室气体含量较低，我们可以估计温室气体含量较高，当前气候会变暖多少。
这篇新论文并没有改变二氧化碳增加一倍（全球平均气温上升约2摄氏度）或最可能的估计（约3摄氏度）的最佳变暖情景。但它将二氧化碳翻倍的最坏情况从5摄氏度降低到4摄氏度。（作为参考，二氧化碳目前为425 ppm，约为工业化前水平的1.5倍，除非排放量在本世纪末之前达到工业化前水平的两倍。
随着我们的星球朝着二氧化碳翻倍的方向发展，作者警告说，在全球变暖的情况下，最近几十年并不是未来的良好预测指标。短期气候周期和大气污染的影响只是最近的趋势无法可靠地预测本世纪剩余时间的一些原因。
“最近40年全球变暖的空间模式看起来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糟糕模拟，”资深作者Kyle Armour说，他是威斯康星大学大气科学和海洋学副教授。
相反，这项新研究关注的是21,000年前的时期，被称为末次冰期，当时地球平均比今天低6摄氏度。冰芯记录显示，当时大气中的二氧化碳还不到今天水平的一半，约为百万分之190。
“古气候记录包括平均比当前气候温暖或寒冷得多的长时间，我们知道在这些时期冰盖和温室气体有很大的气候强迫，”库珀说。“如果我们大致知道过去的温度变化是什么以及是什么导致了它们，那么我们就知道未来会发生什么。
包括合著者、威斯康星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，允许将古气候记录吸收到地球气候的计算机模型中，类似于今天的天气预报模型。结果是前几千年的更逼真的温度图。
在这项新研究中，作者将史前气候记录（包括海洋沉积物，冰芯和保存的花粉）与地球气候的计算机模型相结合，以模拟末次冰期的天气。当北美大部分地区被冰覆盖时，冰盖并不像以前的研究所考虑的那样，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，冰盖还导致北太平洋和大西洋变得特别寒冷和多云。这项新研究的分析表明，海洋上的这些云层变化通过反射更多的阳光加剧了冰川的全球冷却效应。
简而言之，该研究表明，CO2在冰河时代温度设定中的作用比以前估计的要小。另一方面，在未来几十年内，二氧化碳上升导致的变暖最可怕的预测不太可能发生。
“这篇论文使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，并说最极端的情况不太可能发生，”Armour说。“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。
该研究由美国国家科学基金会、国防部国防科学与工程研究生奖学金、阿尔弗雷德·斯隆基金会、美国国家海洋和大气管理局以及欧盟的地平线 2020 计划资助。其他合著者是亚利桑那大学的杰西卡·蒂尔尼（Jessica Tierney）;英国剑桥大学的马修·奥斯曼（Matthew Osman）;伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的克里斯蒂安·普罗斯托塞斯库（Cristian Proistosescu）和菲利普·奇米洛维茨（Philip Chmielowiec）;科罗拉多大学的Yue Dong;乔治梅森大学的娜塔莉·伯尔斯（Natalie Burls）;蒂莫西·安德鲁斯（Timothy Andrews）在英国气象局哈德利中心（Hadley Centre）;位于博尔德的NSF国家大气研究中心的Daniel Amrhein和江 Zhu;博尔德大学大气研究公司和地球物理流体动力学实验室的Wenhao Dong;和波士顿学院的Yi Ming。
有关更多信息，请联系 [email protected] 的 Cooper 或 [email protected] 的 Armour。
新闻旨在传播有益信息，英文版原文来自https://www.washington.edu/news/2024/04/17/ice-age-climate-analysis-reduces-worst-case-warming-expected-from-rising-co2/