RealClimate标志


工业化前的人为二氧化碳排放:多大??

了下: -麦克,2018年10月11日

来宾物品威廉·拉迪曼

Ruddiman(2003)出版15年后,早期的人类学假说仍有争议,有关证据从许多学科继续出现。这里总结的最新发现支持了这样一种说法,即早期农业(1850年之前)的温室气体排放量足够大,足以显著地改变大气组成和全球气候。

海洋同位素阶段(MIS)19是最接近当前MIS 1间冰川作用的轨道类似物(Tzedakis等人,2012年),进动(εsin_)变化很小,正弦和倾斜度几乎同步(见图)。1,b)。MIS 11曾经被认为是最接近MIS 1的模拟器(例如,布鲁克和斯托克,2006年),但这一说法现在被驳回,因为MIS 11中的倾斜和旋进峰相距甚远。


图1MIS19期间(a)倾角和(b)进动(εsin)趋势的比较,(绿色)MIS11(黑色)和MIS1(红色)。基于Tzedakis等人。(2012)。(c)二氧化碳趋势在MIS19(黑色)和MIS1(红色)。MIS 19的CO2数据来自穹顶C(Bereiter等)。2015)。MIS 1的CO2数据来自Law Dome(MacFarling Meure等)。2006)和Dome C(Monnin等)。2001,MIS1 2004)。

与MIS 11淘汰模拟,重点是MIS 19。二氧化碳在MIS早期信号1和MIS 19(图。1c)达到几乎相同的峰值270和269ppm,此后,MIS 1值下降了4000年,但随后又上升了20ppm,达到工业化前后期的280-285ppm。相比之下,MIS 19二氧化碳趋势持续下降超过10,000年至245-250ppm,相当于今天的时间。这个值与在自然全新世世界的早期人类学假设中提出的240-245ppm水平一致(没有人类覆盖)。两个间冰期的35ppm差异接近于Ruddiman(2003)推测的40ppm全新世异常。

GCM模拟MIS 19时间相当于今天的Vavrus et al。(2018)表明,低CO2值将导致加拿大群岛和巴芬岛(面积大致相当于格陵兰岛)全年积雪(表明早期冰川作用),以及其他北极地区(参见Ganopolski et al .,2014)。

Ruddiman(2003)估计工业前碳排放为300-320Gt,然后根据不完整的森林清除历史的包罗万象的汇编(表1)。[1Gt是10亿吨]。估计是暂时拒绝了过高的5到10倍(乔斯et al .,2004;Pongratz et al .,2008;斯托克等人,2011。然而,卡普兰等人。(2011)发现这些估计被向下偏移,因为它们假设的人均提前清算比实际历史数据显示的大量清算要小得多。这些估计也忽略了已经清除并且没有积极农业利用的地区,但是还没有重新造林。调整这些因素,卡普兰及其同事估计工业前排放量为343GtC。

厄尔布等。(2017)与今天实际储存的460GtC碳相比,如果没有人类活动(910GtC),目前储存在地球潜在自然植被中的碳量的平均估计为7个。他们把450GtC的差异归因于人类对植被的累积清除(主要是森林砍伐)。在工业时代,由于~140GtC的间隙已经出现,这留下了估计310GtC作为总去除和排放到大气中的前工业时间。在类似的分析中,Lorenz和Lal(2018)估计,工业化前碳排放量高达357GtC。

其他学科的研究已经开始添加关于早期清除的直接事实证据。betway体育手机版数百个欧洲湖芯的花粉分析2014;罗伯茨等,2018)表明,森林植被开始减少在6000年前达到近代水平开始前工业时代(无花果。2)。在中国,超过50岁的汇编,李等人的1000处考古遗址。(2009)和Hosner等。(2016)显示从7点开始以前森林地区的农业定居点显著增加,000年前。这些广泛的汇编支持了上述关于早期人类大规模清除和碳排放的估计。


图2。欧洲早期森林砍伐的证据。(A)欧洲花粉数据库中的核位置。用于B中花粉总结的核用红色表示(Fyfe等人)。2015)。(B)森林的变化,打开,和半开的(混交林和开放)植被绘制pseudobiome金额。

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人为假设。大部分的对立是基于地球化学指数(δ13CO2)测量的二氧化碳包含在气泡被困在冰芯。δ13CO2指数显示之间的相对平衡通过时间的12 c的陆地碳从土地和13 c-neutral碳来自海洋。过去7000年间大气中CO2的13C小幅减少被解释为表明在那个时期富含12C的陆地碳的最小输入(Broecker和Stoker,2006;埃尔希格等人,2009)。在7月20日2018 Scienceonline.org邮政,Jeff.inghaus估计早期人类对观测到的CO2上升的贡献是最多1到2 ppm”,或者仅占表1中所回顾的最近估计的5-10%。

其他科学家(Stocker等)2018;•鲁丁曼et al .,2016)已经指出,除非所有重要的碳源和汇都受到良好约束,否则δ13CO2指数不能用于隔离森林砍伐的碳量。编译的玉(2011)表明~ 300 Gt的陆地(12 c)碳被埋在北方泥炭在过去7000年的时间里显示,在以前的研究中没有满足这个约束。在北部泥炭中埋葬~300GtC需要在过去7000年期间平衡排放超过300GtC的陆地碳,和上面的讨论总结了证据表明工业化以前的森林砍伐可以填补赤字。即使现在,然而,过去7000年间,在非泥炭多年冻土区、河漫滩和三角洲的碳交换(无论是源头还是汇头)仍然鲜为人知。

科学家们试图对这场仍在进行中的辩论下定决心,现在他们可以权衡大规模早期森林砍伐的广betway体育手机版泛的多学科证据,而不再依赖迄今为止约束很差的δ13CO2指数。

工具书类

BereiterB。S.EgglestonJ。施密特,C.Nehrbass AhlesT。f.Stocker等。(2015),EPICA穹顶C CO2记录从800_kyr修正到600_kyr,Geophys。物件。莱特,42,542 - 549。

布勒克,W。S.和T。l储料器(2006),全新世二氧化碳上升:人为的还是自然的?EOS反式阿米尔。地球物理学联盟87,27。

厄尔布K.-H。T。Kastner,C.PlutzarC。一个。lS Bais,N。卡瓦莱,等。(2018),出乎意料的大森林管理全球植被生物量的影响。553年自然,73-76。

埃尔西格·J.J。施密特,D。LeuenbergerR.施耐德,M注视者,et al。(2009)全新世稳定同位素约束碳循环变化从一个南极冰芯。461年自然,507 - 510。

FyfeR.M.J。伍德桥,N.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方法。全球变化生物学20,1197-1212。

GanopolskiA.R.温克尔曼和H.J。Schellenhuber(2014),临界日照-CO2关系诊断过去和未来的冰川开始。自然529,200—203。

Hosner,DM瓦格纳P.E。Tarasov,X.陈C.莱佩(2016)中国新石器时代和青铜器时代考古遗址时空分布格局概述。全新世26日1576-1583。

乔斯F,嘉宝,普伦蒂斯集成电路,等。(2004)自上次冰川最大值以来的全新世大气二氧化碳和地面碳的瞬态模拟。全球生物地球化学循环18。DOI:10.1029/2003GB002156。

卡普兰J。哦,K。MKrumhardt,E。C.艾利斯,W。f.•鲁丁曼,C.莱门,等。Goldewijk(2011),全新世碳排放是人为土地覆盖变化的结果。全新世21,75-792。

李,X。J。多德森,J。周和X。周(2008)亚洲人口的增长和水稻农业的扩张,以及5000BP以来的人为甲烷排放。皮疹。Int。202,41-50。

洛伦兹,K。和R.Lal(2018),农业土地利用与全球碳循环。农业系统中的碳封存,P.1-37。

MacFarling Meure,C。D。以太,C.特鲁丁格,P.斯蒂尔R.Langenfelds,等。(2006),法律穹顶CO2CH4和N2O冰芯记录延续到英国石油公司2000年。Geophys。物件。莱特,33,L14810,doi:10.1029/2006GL026152。

Monnin E。一个。Indermuhle,一个。达伦巴赫,J。弗卢克,B.斯托弗等。(2001年),大气CO¬¬2浓度过去冰川终止。科学,291,112-114。

庞格拉茨,J.C.赖克,T。拉达兹,M.一个。Claussen(2008),重建全球农业区和土地覆盖在过去的千年。全球地球化学循环22日GB3018m doi:10.1029/2008GLO36394。

罗伯茨N,R.MFyfeJ。伍德桥,等。(2018),欧洲森林:过去11年的基于花粉的合成,000年。《自然科学报告》。DOI:10.1038/s41598-017-18646-7
•鲁丁曼,W。f.(2003)人类温室时代始于几千年前。气候变化61,261-93.

•鲁丁曼,W。F.D。Q。丰满,J。E Kutzbach,P.C.捷克,J。O。卡普兰等人。(2016),晚全新世气候:自然还是人为的?牧师。地球物理学。54,93 - 118。

StockerB.DK。斯特拉斯曼,和F。约斯(2011)全新世大气CO2和现代碳收支对早期人类土地利用的敏感性:基于过程的模型分析。生物地球科学8,69 - 88。

StockerB.D.Z。余先生,和F。乔斯(2018),限制来自不同全新世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。

捷克,P.C。J。E。T。查内尔D。一个。Hodell,H.f.Kleiven,L.K。Skinner(2012)确定目前的间冰期的长度。《自然地球科学》5,138~141。

瓦夫勒斯S.J.f.他,J。E。KutzbachW。f.•鲁丁曼,P.C.捷克(2018年),冰川在海洋同位素阶段19:《盗梦空间》的轨道模拟
天然全新世。《自然科学报告》81,doi:10.1038 / s41598 - 018 - 28419 - 5。

如果你怀疑AMOC已经削弱,读到这

了下: stefan @——2018年5月28日

几周前,我们认为在一个自然大西洋推翻循环(有时被称为墨西哥湾流系统)已大大削弱了末以来19th世纪,大部分下降发生在20岁中期th世纪。从那时起,我们收到了来自世界各地的同事对我们的研究的赞扬(感谢)。但是媒体也有一些质疑和批评,因此,我想在这里提供一个讨论这些问题的论坛,并希望其他人(尤其是持不同观点的人)在下面的评论部分能参与讨论。 更多»

气候科学中的透明度

了下: -加文@2018年5月12日

好东西?当然。*

更多»

志留纪假说

了下: - 2018年4月17日

为美国国家航空航天局工作的好处之一是,该机构所涵盖的科学范围非常广泛——从今天的卫星记录来看,到外行星气候,从早期的火星和地球上的深层时间到遥远的未来——以及思考“大”的机会。本周看到我写的一篇论文的发表与亚当·弗兰克,我们希望可能引发一些“大”的思想。

这个志留系假说(预印)是地球上如果工业文明出现之前,人类的存在,剩下的痕迹会现在可以检测吗?作为起点,我们探索了数百万年后人类世的痕迹——碳同位素的变化,全球变暖,沉积作用增强,重金属浓度峰值,塑料制品等等——然后看看地质记录中类似事件的先前例子。我们在地球上的存在的独特之处和betway体育手机版可能是常见的工业文明吗?我们能排除类似的原因吗??

更多»

工具书类

  1. G.A.施密特A.弗兰克,“志留纪假说:有可能在地质记录中探测到工业文明吗?“,,国际天体生物学杂志》上的文章,页。1 - 9,2018年。http://dx.doi.org/10.1017/S1473550418000095

大西洋翻转环流减弱的更有力证据

了下: stefan @——2018年4月11日

通过两个新的研究自然,墨西哥湾流系统的削弱又回到了科学头条。但是甚至在那之前,有趣的新论文已经发表——是时候更新这个话题了。

让我们从明天的自然,除了两项新研究(其中之一我参与了)还包括一个新闻与观点评论。一切都围绕着是否墨西哥湾流系统已经削弱。气候模型预测这将是全球变暖的后果之一——以及其他问题,如海平面上升和热浪增加,必威官网干旱和极端降水。但是,这样的经济放缓今天已经开始了吗?问这个问题很容易回答。大西洋经向翻转环流也被称为湾流系统是巨大的,整个大西洋的三维流动系统,在不同的时间尺度的波动。因此绝不足以使电流表的水在一个或两个点。更多»

Alsup要求答案

你们中的一些人可能已经读过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。关于立场的法律细节,管辖权,等。都很有趣@ColumbiaClimate这些细节)但有些独特,法官(威廉·阿尔普)要求一份气候科学教程(原告和被告两小时的证据)。此外,他已经公布了八个问题清单他想让团队的答案。

更多»

气候一直改变。你的结论是什么??

了下: -斯蒂芬,2017年7月20日

可能每个人都听说这个论点,作为反对全球变暖对气候科学家的发现:“气候总是变化的!““这是事实:甚至在人类开始燃烧化石燃料之前,气候就已经发生了变化。所以我们能得出什么结论呢??

快速测验

你的结论是……

(1)人类不能改变气候??

(2)我们不知道人类是全球变暖的罪魁祸首呢??

(3)全球变暖不会产生任何严重后果??

(4)我们不能阻止全球变暖??更多»

气候敏感性估计与修正

在从观测中推断气候敏感性时,你需要小心。

本周两个气候敏感性的故事,有关如何小心前你需要可以从观测数据推断的约束。(您可以浏览一下背景和定义在这里)。两种情况.–a简短的评论产生”在自然(我领导的)和Proistosescu和Huybers (2017)——检查基本假设基础以前公布的估计气候敏感性和找到他们想要的。

更多»

工具书类

  1. C.Proistosescu和P.J.Huybers“慢气候模式调和了气候敏感性的历史估计和基于模型的估计,,科学的进步,卷。三,页。e1602821,2017.http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.1602821

关于墨西哥湾betway体育手机版流系统减缓和大西洋“寒流”的问答

了下: -斯蒂芬@2016年10月14日

上周末,在雷克雅未克北极圈大会举行,大型年会在北极地区的所有方面。今年的主题是:在北大西洋发生了什么??这指的是在次极地大西洋中显著的“寒流”,有讲座和小组讨论(雷克雅未克大学邀请我参加其中一次讲座).在此,我想提供所讨论的问题的简要概述。

什么是“寒斑”??

这是指异常冷水在格陵兰岛南部的近极的大西洋。在我们去年的论文中,我们就是这样展示的(参见真实气候邮报betway体育手机版关于它):

fig1a_new

图1 根据美国宇航局的数据,线性温度趋势从1901年到2013年。 资料来源:Rahmstorf等人,2015年自然气候变化.

更多»

斯奈德敏感度状况

了下: -加文@2016年9月26日

自然发表一个伟大的新重建全球气温在过去的200万年里。斯奈德(2016)使用61温度重建全球59的多样化的沉积物和相关结构模型模拟估计的最后的冰河时代(不确定性)的历史,全球气温在过去几十个冰期循环。关于这一点,有很多事情需要讨论——方法,betway体育手机版使用的核心数量相对较少(与能够分析的相比),年龄建模等。以及许多有趣的应用——对极性放大的限制,mid-Pleistocene过渡,以前的间冰期的持续时间和性质——但不幸的是,大部分注意力将集中在一个关于地球系统敏感性(ESS)的具体(错误的)声明上,该声明使它成为摘要,并且是新闻稿中的主要结论。betway体育手机版

本文指出,ESS为~9C,这暗示了今天CO的长期变暖。水平进一步3 - 7ºC。这是完全错误的.

更多»

工具书类

  1. 漫画斯奈德“过去200万年全球气温的演变,,自然,卷。538,页。226-228,2016年。http://dx.doi.org/10.1038/nature19798