Глобальные температурные рекорды насчитывают менее двух столетий. Но это не значит, что мы понятия не имеем, что делал мир до того, как мы начали создавать термометры. Различные вещи — годичные кольца, соотношения изотопов и многое другое — фиксируют температуры в прошлом. Используя эти температурные показатели, мы смогли реконструировать климат нашей планеты на протяжении тысячелетий.
Но вернуться назад сложно. Образцов, сохраняющихся в течение более длительного периода, становится меньше, а экземпляры становятся все реже. К тому времени, когда мы выйдем за пределы миллиона лет назад, станет трудно найти достаточно примеров со всего мира и за тот же период времени восстановить глобальную температуру. Есть некоторые исключения, такие как палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM), внезапная волна потепления, произошедшая около 55 миллионов лет назад, но немногие древние события почти так же хорошо изучены.
Теперь исследователи использовали комбинацию суррогатных данных и климатических моделей, чтобы реконструировать климат Земли за последние полмиллиарда лет, предоставив глобальные температурные рекорды, восходящие примерно к кембрийскому взрыву сложной жизни. Данные показывают, что, за одним очевидным исключением, углекислый газ и глобальная температура тесно связаны. Что несколько удивительно, учитывая другие изменения, произошедшие на Земле за это время.
Прошлый климат
Работа, проделанная здесь международной командой, включает сочетание альтернативных данных и климатических моделей. Хотя существует ряд альтернативных наземных данных, они, как правило, содержат очень большую неопределенность. Итак, исследователи сосредоточились на одном типе косвенных данных: соотношении изотопов кислорода, обнаруженных в панцирях морских организмов. Есть некоторые вопросы к точности этих данных, поскольку их использование требует, чтобы соотношение этих изотопов в океанах оставалось постоянным во времени.
Чтобы компенсировать это, исследователи использовали два метода преобразования этих переменных в температуры. Один метод предполагал, что соотношение изотопов кислорода в морской воде остается постоянным; Второй метод предполагал медленные и постоянные изменения в течение рассматриваемого периода времени.
Климатические модели позволяют преобразовать эти прокси-данные, которые обычно поступают из одного географического местоположения, в глобальную температуру. Используя такие детали, как состав континентов и уровни углекислого газа, модели могут оценить правдоподобные глобальные температуры, которые соответствуют данным прокси-данных, то есть конкретной температуре в определенном месте на земном шаре. Исследователи использовали ряд климатических моделей, поэтому результаты не зависели от какого-либо конкретного применения физики атмосферы.
Результаты, которые исследователи называют VANDA, оценивают глобальные температуры за последние 485 миллионов лет, начиная с конца кембрийского периода, периода, в который сегодня произошла диверсификация основных групп животных.
Так как же выглядит Ванда? Одной из ключевых особенностей является то, что он перекрывает кайнозойскую эру, которая началась с массового вымирания, положившего конец всем нептичьим линиям динозавров. У нас есть лучшая история кайнозойского климата, поэтому это обеспечивает важную проверку того, соответствуют ли температуры Ванды тем, которые были получены независимо. Их последовательность представляет собой важное подтверждение правильности новой работы.
В целом исследователи обнаружили, что средняя глобальная температура, вероятно, колебалась от минимума примерно в 11 градусов по Цельсию, наблюдавшегося в последние ледниковые периоды, до максимума в 36 градусов по Цельсию, наблюдавшегося около 90 миллионов лет назад. Палеоцен-Платерианская Земля. В отчетах также фигурируют другие важные климатические явления, такие как потепление в результате извержений, образовавших Сибирские траппы. Существуют длительные периоды тенденций потепления (например, тех, которые охватывали большую часть мезозойской эры), чередующихся с похолоданием (которое доминировало в нынешнюю кайнозойскую эру). Исследователи предполагают, что эти тенденции вызваны сборкой и распадом суперконтинентов.
Исследователи провели большую часть этого периода в теплом тепличном климате (41% периода), чем в климате хранения льда (31%). Исследователи обнаружили, что большая часть различий между этими климатами наблюдается в полярных регионах. Изменения происходят в тропиках, но гораздо меньшие по величине. Так, в период запасов льда разница между тропиками и высокими широтами находится в пределах от 30° до 50°С. Напротив, в парниковые периоды разница между экватором и полюсом обычно составляет порядка 15–25°C.
«Наркоман поп-культуры. Поклонник телевидения. Ниндзя алкоголика. Абсолютный фанат пива. Профессиональный знаток твиттера».
More Stories
НАСА и SpaceX запустили Europa Clipper на луну Юпитера
Миссия НАСА Europa Clipper к Юпитеру: постоянные обновления
НАСА готовится запустить Europa Clipper для изучения обитаемости океанской луны