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对过去300万年气候变化的首次成功模拟模型

提交如下: -Stefan@2019年4月3日

Matteo Willeit的访客邮件,波茨坦气候影响研究所

一项新研究发表于科学进展结果表明,利用一个有效的地球系统模型,可以重现近300万年来自然气候变化的主要特征。

第四纪是最新的地质时期,覆盖了过去的~2.6百万年。它是由冰川间冰期的存在所定义的,与北半球大陆冰盖的周期性增长和衰退有关。第四纪期间的气候变化在深海沉积物核心测得的氧同位素中最为明显。它代表了全球冰体积和海洋温度的变化。这些数据清楚地表明,在过去的300万年中,大冰盖和较冷的温度有一个普遍的趋势,伴随着冰川间冰期变化幅度的增加,以及从周期性为40000年的大部分对称周期向大约100000年的强烈不对称周期的转变。一百万年前。冰川循环动力学中这些转变的最终原因仍然存在争议。

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Resplandy等人纠正和响应

提交如下: -集团@2018年11月14日

客人评论来自拉尔夫·基林(UCSD)

我,与其他合著者Resplandy等人(2018),希望解决自年我们的论文发表以来引起我们注意的两个问题。 自然 上周。这些问题并没有使其所依据的方法论或对海洋生物地球化学的新见解失效,但它们确实影响了我们推断的平均变暖率,更重要的是,计算的不确定性。

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工具书类

  1. L.Resplandy射频基林是的。埃德巴尔M.K.布鲁克斯R.王L.BoppM.C.长,J.P.唐恩WKoeveA.奥斯基利“大气氧气和二氧化碳成分变化对海洋热吸收的量化”,必威官网自然,卷。563,聚丙烯。105-108,2018。http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0651-8

工业前人为二氧化碳排放量:多大?

提交如下: -Mike@2018年10月11日

来宾文章作者威廉·拉迪曼

鲁迪曼(2003)出版15年后,早期的人为假设仍然存在争议,许多学科的相关证据不断涌现。本文总结的最新研究结果支持了早期农业(1850年以前)的温室气体排放量足以大幅度改变大气成分和全球气候的说法。

海洋同位素阶段(MIS)19是与当前MIS 1间冰期最接近的轨道模拟(Tzedakis等人,2012)进动(εsinω)变化很小,sin和倾角几乎同步(图1A,b)。MIS 11曾被称为最接近的MIS 1模拟(例如,布洛克和斯托克,2006)但这一说法现在被否决了,因为MIS 11中的倾角和进动峰值相差甚远。


图1 MIS19期间(a)倾角和(b)进动(εsinω)趋势的比较,(绿色)mis11(黑色)和mis1(红色)。基于Tzedakis等人(2012)。(c)MIS19(黑色)和MIS1(红色)期间的二氧化碳趋势。MIS 19的二氧化碳数据来自DOME C(Bereiter等人2015)。MIS 1的二氧化碳数据来自Law Dome(Macfarling Meure等人2006)和Dome C(Monnin等人2001,2004)MIS1。

当MIS 11作为模拟信号消除时,重点是MIS 19。MIS 1和MIS 19早期的CO2信号(图1c)达到几乎相同的峰值270和269 ppm,此后,MIS 1值下降了4000年,但随后上升了20 ppm,达到工业前280-285 ppm。相反,MIS 19二氧化碳趋势持续下降超过10000年,到目前相当于245-250 ppm。该值与早期人类假说中提出的天然全新世的240-245 ppm水平一致(无人类叠印)。两个间冰期之间的35 ppm差异接近于Ruddiman(2003)推断的40 ppm全新世异常。

Vavrus等人对MIS 19时间(相当于今天)的GCM模拟。(2018年)表明,低二氧化碳值将导致加拿大群岛和巴芬岛(面积约为格陵兰大小)全年积雪(预示着初期冰川作用)。以及其他北极地区(另见Ganopolski等人,2014)。

Ruddiman(2003)估计工业前碳排放量为300-320 GT,基于信封背面,编制了当时可用的不完整森林清除历史记录(表1)。[一吨是十亿吨]。有一段时间,这一估计被认为过高了5到10倍(Joos等人,2004;Pongratz等人,2008;斯托克等人,2011。然而,卡普兰等人。(2011)发现,这些估计值有偏差,因为它们假定早期人均清除量比实际历史数据显示的大量清除量小得多。这些估计数还忽略了已清理的、未积极使用农业的地区,但还没有重新造林。对这些因素进行调整,卡普兰及其同事估计工业前排放量为343gtc。

厄尔布等。(2017年)如果没有人类活动(910 GTC),目前地球潜在自然植被中储存的碳量的平均估计数为7(与今天实际储存的460 GTC碳量相比)。他们将450 GTC的差异归因于人类对植被的累积清除(主要是森林砍伐)。随着工业时代出现了约140个GTC的通关,这使得估计310 GTC作为总清除和排放到大气在前工业时代。在类似的分析中,Lorenz和Lal(2018年)估计工业前碳排放量“高达”357 gtc。

其他学科的研究已经开始添加关于早期清除的直接地面真相证据。betway体育手机版数百个欧洲湖心的花粉分析(Fyfe等人,2014;罗伯茨等,2018)表明,森林植被在6000年前开始减少,在工业时代开始之前达到近现代水平(图2)。在中国,李等编纂了50000多个考古遗址。(2009)和霍斯纳等人(2016)显示,从7000年前开始,在以前的森林地区,农业定居点的数量大幅增加。这些广泛的汇编支持上述对早期人类大清除和碳排放量的估计。


图2。欧洲早期森林砍伐的证据。(a)欧洲花粉数据库中的核心位置。B中花粉汇总所用的岩心显示为红色(Fyfe等人,2015)。(b)森林变化,打开,半开放(混合森林和开放)植被绘制为“假生物群落”总和。

随着这一广泛的多学科证据的出现,一些科学家继续拒绝早期的人为假设。大多数的反对意见是基于地球化学指数(δ13CO2),该指数是在冰芯中的气泡中所含的二氧化碳中测得的。δ13co2指数显示陆地上富含12c的陆地碳和海洋中13c的中性碳之间的相对平衡。在过去的7000年中,大气二氧化碳的13摄氏度小幅度减少被解释为这段时间内,富含12摄氏度的陆地碳的最小输入量(Broecker和Stocker,2006;埃尔希格等人,2009)。在7月20日,2018 Scienceonline.org帖子,Jeff Severinghaus估计早期人类对观测到的二氧化碳上升的贡献为“最多1至2 ppm”,或者只是表1中最近评估的5-10%。

其他科学家(Stocker等人,2018;Ruddiman等人,2016)指出,除非所有重要的碳源和碳汇都受到良好约束,否则不能使用δ13CO2指数来隔离森林砍伐的碳量。Yu(2011)的编纂表明,在过去的7000年中,约300gt的陆地(富含12C)碳被埋藏在北方泥炭中,这表明在以前的研究中,这一限制条件并未得到满足。在过去的7000年中,将~300 gtc埋藏在北方泥炭中需要平衡超过300 gtc的陆地碳排放。上述讨论总结了工业前毁林可以填补这一赤字的证据。即使现在,然而,在过去的7000年中,非泥炭永冻土区和河漫滩和三角洲的碳交换(无论是源还是汇)仍然鲜为人知。

科学家们试图对这一仍在进行中的争论做出决定,现在可以权衡广泛的多学科证据,证明早期betway体育手机版森林大面积砍伐,而不是依赖于迄今为止约束不佳的δ13CO2指数。

工具书类

BereiterB.,S.EgglestonJSchmittC.Nehrbass AhlesTf.Stocker等。(2015)在目前之前,将Epica穹顶C二氧化碳记录从800 Kyr修改为600 Kyr,Geophys。物件。莱特,42,542—549。

布勒克WS.和T。L.斯托克(2006)全新世二氧化碳上升:人为的还是自然的?EOS反式埃默。地球物理联合会87,27。

厄尔布K.H.TKastnerC.PlutzarC.a.L.巴斯n.名词卡瓦尔,等。(2018)森林管理对全球植被生物量的意外巨大影响。自然553,73-76。

Elsig J.JSchmittd.LeuenbergerR.SchneiderMEyer等。(2009)南极冰芯全新世碳循环的稳定同位素约束。自然461,507~510。

FyfeR.M.JWoodbridgeN.罗伯茨(2015)从森林到农田:花粉推断的土地覆盖变化在整个欧洲使用伪生物化方法。全球变化生物学20,1197-1212。

GanopolskiA.R.温克尔曼和H。JSchellenhuber(2014)诊断过去和未来冰期开始的临界日晒-CO2关系。自然529,200—203。

HosnerDM瓦格纳P.e.塔拉索夫X。陈C.莱佩(2016)新石器和青铜时代中国考古遗址时空分布格局综述。全新世26,1576—1583.

约斯F格贝尔S徒弟,等。(2004)上一次冰期以来全新世大气二氧化碳和陆地碳的瞬态模拟。全球生物地球化学循环18。doi:10.1029/2003gb002156。

卡普兰J。哦,KMKrumhardte.C.埃利斯Wf.拉迪曼C.Lemmen等。Goldewijk(2011年)人类土地覆盖变化导致的全新世碳排放。全新世21,75-792。

锂,X.J道森J周X.周(2008)亚洲人口增长和水稻农业发展,以及5000 bp以来的人为甲烷排放量。Quat。INT202,41-50。

劳伦兹KR.LAL(2018),农业土地利用和全球碳循环。在:农业系统的碳封存,P.1-37。

麦克法林·梅尔,C.d.EtheridgeC.TrudingerP.斯梯尔R.Langenfelds等。(2006)法律穹顶CO2CH4和N2O冰芯记录延长至2000年BP。Geophys。物件。莱特,33,L14810,内政部:10.1029/2006GL026152。

Monnin E.a.安德鲁,a.达伦巴赫,J弗卢克,B.斯托弗等。(2001)最后一次冰期结束时大气中的二氧化碳浓度。科学,291,112~114。

PongratzJ.C.ReickTRaddatzM.a.克劳森(2008年)上千年全球农业区和土地覆盖的重建。全球地球化学循环22,GB3018MDOI:10.1029/2008Glo36394。

Roberts NR.MFyfeJWoodbridge等。(2018)欧洲森林:过去11000年以花粉为基础的合成。自然科学报告。内政部:10.1038/S41598-017-18646-7
拉迪曼Wf.(2003)人类温室时代始于数千年前。气候变化61,261-93.

拉迪曼WF.d.Q.FullerJE KutzbachP.C.TzedakisJO卡普兰等人。(2016)全新世晚期气候:自然气候还是人为气候?牧师。地球物理学54,93-118。

StockerB.DKStrassmannF.约斯(2011)全新世大气二氧化碳和现代碳收支对人类早期土地利用的敏感性:基于过程基础模型的分析。生物地球科学8,69.

StockerB.D.Z.于F.约斯(2018)限制全新世不同土地利用历史的二氧化碳排放:碳预算加起来了吗?第26页,6-7。

TzedakisP.C.Je.T查内尔d.a.HodellH.f.KleivenL.KSkinner(2012)确定当前间冰期的长度。自然地球科学5,138~141。

瓦夫勒斯S.J.f.他,Je.KutzbachWf.拉迪曼P.C.Tzedakis(2018年)海洋同位素19期的冰期开始:一个轨道模拟
天然全新世。自然科学报告81,doi:10.1038/s41598-018-28419-5。

阿尔苏普的余波

来自气候科学教程上个月所有内容都已发布(链接如下)Myles Allen(原告的第一位主持人)给了他对事件的印象。
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哈德时代

提交如下: -加文,2018年4月4日

读者可能会回忆起一年前关于一篇废纸的文章betway体育手机版通过赫尔曼哈德出现在全球和全球变化.我们也报道过群众提出反驳以LED彼得克劳勒那是去年十月出版的。现在来了社论编委会三名成员(Martin Grosjean,乔尔奎特和自成玉)报道了导致《哈代报》出现的情况。

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工具书类

  1. H.Harde“审查大气中的碳循环和二氧化碳停留时间”,全球和全球变化,卷。152,聚丙烯。19-262017。http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.02.009
  2. P.克劳勒J豪克C.伏尔克D.A.Wolf GladrowMButzinJ.B.哈尔彭KRice和R.E.ZeebeH.“哈德”全球和全球变化,卷。164,聚丙烯。6702018。http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.09.015
  3. MGrosjeanJ吉奥特Z.于“评论”全球和全球变化,卷。164,聚丙烯。65-66,2018。http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.12.023

Alsup询问答案

你们中有些人可能读过betway体育手机版诉讼由多个直辖市(包括旧金山和奥克兰)对主要石油公司造成的损害(主要与海平面上升有关)由人为气候变化引起。关于地位的法律细节,管辖权,等。都很有趣@哥伦布气候对于这些细节,但有些独特,法官(威廉·阿尔苏普)要求提供一个关于气候科学的教程(原告和被告提供2小时的证据)。此外,他发表了一篇文章。八个问题列表他希望小组回答这个问题。

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全球二氧化碳上升:事实,埃克森和最喜欢的否认技巧

提交如下: -Stefan@2018年1月25日

全球增长的基本事实betway体育手机版一氧化碳在我们的氛围中是明确的,毫无疑问的。尽管如此,我最近看到一些“气候怀疑论者”兜售的古老神话再次出现。 森林对一氧化碳有责任吗?增加?还是火山?或者海洋?

让我们从大气中二氧化碳浓度增加的最重要数据和事实的简要概述开始:betway体育手机版

  1. 工业化以来,CO浓度已从280 ppm(全新世前千年的值)上升到现在的405 ppm。
  2. 这种增加45%(或125 ppm)完全是由人类造成的。
  3. CO因此,现在的浓度已经比以前高了。几百万年来.
  4. 额外的125 ppm CO每平方米地表有必威官网2瓦特的热效应,由于众所周知的温室效应-足以使全球气温升高1°C左右,直到现在。

图一 也许是20世纪最重要的科学测量系列:CO大气浓度,在夏威夷的莫纳罗亚测量。 全球公司的其他站点测量网络显示几乎完全相同; 最重要的区域变化是南半球台站的季节性循环大大减弱。 这种季节性变化主要是由于北半球陆地上的森林在一年中“吸入和呼出”。 来源(每日更新): 斯克里普斯海洋研究所. 更多的

你能不能说二氧化碳…

提交如下: -集团@2017年10月12日

客人评论史葛丹宁

这个轨道碳观测者(OCO-2)于2014年启动,对CO总柱浓度进行了精细测量。在大气中。幸运的是,最初几年来自OCO-2的数据记录了有史以来二氧化碳增长最快的时期,每年超过3 ppm(Jacobson等人,二千零一十六王等,2017)在一次巨大的厄尔尼诺事件中,全球气温也达到创纪录的水平。

作为本周出版的一系列OCO-2论文的一部分,一个新的科学类论文通过刘俊杰及其同事利用美国国家航空航天局的综合碳监测系统,分析了OCO-2和其他卫星的数百万次测量结果,以绘制2015-16年厄尔尼诺现象对一氧化碳源和汇的影响。,深入了解控制碳气候反馈的机制。

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工具书类

  1. J王n.名词ZengM王f.江H.王Z.江“对比地球碳循环对两个最强烈的厄尔尼诺现象的反应:1997-98年和2015-16年厄尔尼诺现象”,地球系统动力学讨论,聚丙烯。1-32,2017。http://dx.doi.org/10.5194/ESD-2017-46
  2. J线路接口单元,K.WBowmanD.S.Schimel北卡罗来纳州ParazooZ.江M李,a. a.布卢姆,d.WunchC.弗兰肯伯格是的。太阳C.W奥戴尔K.R.格尼d.MenemenlisMGierachd.酥脆的,A.洗脱,“热带大陆对2015-2016年厄尔尼诺现象的碳循环响应对比”,科学类,卷。358,聚丙烯。EAAM5690,2017。http://dx.doi.org/10.1126/science.aam5690

1.5摄氏度:地球物理上是否不可能?

提交如下: -集团@2017年10月4日

本·桑德森的客座解说词

米拉尔等人近期论文地球科学引起了很多热烈的讨论,原稿的作者发表了一篇陈述澄清他们的论文没有提出“减少温室气体排放的行动不再紧迫”,相反,1.5摄氏度(工业前)并非“地球物理上不可能”。

2014年后允许排放量的范围,66%的可能性不超过1.5℃。米拉尔等200-240gtc意味着在目前的排放水平下,地球将在2030年后超过临界值,与AR5分析相比,这意味着最有可能在2020年之前超越。假设米勒数字是正确的,从幻想到仅仅是1.5摄氏度的变化。非常困难。

但这一说法是否过于自信?上星期邮递现实气候提出了几个问题,这意味着观测数据集的选择和所选的工业前基线周期都会影响到迄今为止地球变暖程度的结论。在这里,我考虑分析的三个方面,并评估它们如何影响研究结论。
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…他们倒下的硬汉。

提交如下: -加文@2017年10月4日

回到二月我们强调了哈德的一篇明显错误的论文,这篇论文意在详细研究碳循环。好,多亏了我们帮助鼓动的众包努力,对这些主张的全面审查出版.由Peter K_hler领导,这包括来自多个学科的科学家一起工作,以清楚地报告哈代论文中的错误假设。

评论很好,所以应该受到重视,但事实上,这是一个评论,意味着这项努力可能会被严重低估。问题的一部分是这个过程需要很长的时间(大约8个月),这意味着在发表评论的时候,这些废话大多已经被遗忘了。betway体育手机版我们已经讨论过通过专门的杂志评论和复制但真正的问题是同行评审和编辑监督的低质量,这使得这些预先被反驳的论文首先出现。

GPC并不是这种胡说八道的唯一(也不是最糟糕的)罪魁祸首——事实上,我们刚刚注意到在国际热能与技术杂志必威官网(作者:Nicola Scatetta[Natch])。它确实证明了你确实可以在某个地方发布任何东西。

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  1. P.克劳勒J豪克C.伏尔克D.A.Wolf GladrowMButzinJ.B.哈尔彭KRice和R.E.ZeebeH.“哈德”全球和全球变化,卷。164,聚丙烯。6702018。http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2017.09.015