Forskere arbejder på at kaste nyt lys over et vedvarende klimamysterium – en, der, hvis det er løst, kunne hjælpe dem med at gøre mere nøjagtige forudsigelser om planetens fremtid.
I en ny undersøgelse blev data fra iskerner indsamlet fra Grønland, Antarktis og forskellige tropiske bjerge sammenlignet med klimamodelimuleringer lavet af Holocene, en geologisk æra, der begyndte for ca. 11.700 år siden.
Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Kommunikationsjord og miljø.
Naturlige data og klimasimuleringer af denne tid, specifikt for Jordens gennemsnitstemperatur, har været forundrende i strid med hinanden, især i tropiske bjerge.
Uoverensstemmelser i den langsigtede tendens mellem modelforudsigelser og de naturlige proxy-poster har ført til, at forskere kalder dette uoverensstemmelse med Holocene-temperaturen conundrum.
Ved hjælp af iltisotopdata fra iskerner fandt forskere, at ICE -kernedata og computermodeller af Holocene matcher, når de analyserer polære regioner som Grønland og Antarktis. Det er dog ikke tilfældet for Jordens tropiske bjerge, sagde Yuntao Bao, hovedforfatter af undersøgelsen og en postdoktor i geografi ved Ohio State University.
“Aktuelle klimamodeller hævder, at planeten oplevede en tidlig, stabil stigning i opvarmning i hele Holocene, men de fleste af de paleoklimatiske prøver antyder, at senere i Holocene Jorden oplevede en global køleperiode,” sagde Bao.
Holdet fandt, at iskernedata fra tropiske bjerge som Kilimanjaro i Tanzania og Huascarán i Peru antyder mulig afkøling med 0,8 til 1,8 grader Celsius, mens modeller antyder en langvarig opvarmning med 1,5 grader.
Disse klimavariationer blev drevet af orbitalkraft eller ændringer i den jord-sol-bane, der påvirker det globale klima. Model-Data-uoverensstemmelsen over tropiske bjerge udgør imidlertid en udfordring for forskere til at forklare de underliggende årsager til tropiske bjergoxygenisotopforhold og de tilknyttede temperaturændringer under Holocene.
Klimasimuleringer har også en tendens til at overse vigtige faktorer, såsom vegetation og arealanvendelse, der kunne have påvirket Holocene -temperaturerne, sagde Bao.
”Alle modeller har forskellige slags usikkerheder,” sagde han. “Men ved at bruge ICE Core isotopiske data som guide kan vi finde en bedre måde at evaluere, hvor god eller hvor dårlige vores klimamodeller er.”
Den type simulering, som forskerne brugte til at tackle conundrum, kaldes Community Earth System Model, et system, der indeholder globale detaljer som atmosfære, hav-, land- og flodafstrømningskomponenter for at opbygge præcise fortid og fremtidige klimaprognoser.
Mens forskere stadig er uklare om, hvorfor modellen undlader at forklare mekanismerne bag disse uoverensstemmelser over de tropiske bjergområder, bemærker undersøgelsen, at ingen enkelt faktor, såsom globale temperatursvingninger eller kraftigt regn, effektivt kan forklare disse Holocene-æra-mønstre.
Stadig er det værd at gøre en indsats for at forstå disse spørgsmål, det er værd at forbedre fremtidige paleoklimatiske fortolkninger, sagde Lonnie Thompson, medforfatter til undersøgelsen og en professor i jordvidenskab i Ohio State.
“Denne type undersøgelse er ekstremt vigtig, fordi vi ser på både manglerne i dataene og modellerne,” sagde han. “Den naturlige verden er meget kompleks, så når du prøver at fange dette og sætte den i en model, er det et stort job.”
De fleste klimamodeller, der ikke tager højde for feedbacks som arealanvendelse, vegetation, støv og vulkanske emissioner, er ikke så nøjagtige til at forudsige den naturlige verden, sagde Thompson. På den anden side er proxy -data indsamlet fra iskerner nogle af de mest reproducerbare typer klimabevis fra det ene århundrede til det næste, så paleoclimatologer betragter dem som pålidelige fortællere af Jordens komplekse historie.
“Hvis teknologi ikke kan fange disse meget subtile naturlige variationer, rejser den store spørgsmål om, hvad dens output siger for fremtiden,” sagde Thompson.
Undersøgelsen afsluttes med at opfordre til det paleoklimatfællesskab til at hjælpe med at forfine globale klimamodeller og styrke fremtidige klimaprognoser, især i en tid, hvor Jorden oplever hurtige biodiversitetstab.
“Store gennembrud inden for videnskab vil komme langs grænserne for samarbejde,” sagde Thompson. “Vi kan arbejde sammen for at tackle disse problemer.”
Medforfattere inkluderer Zhengyu Liu og Ellen Mosley-Thompson fra Ohio State samt Lingfeng Wan fra Ocean University of China og Jiuyou Lu fra Laoshan Laboratory i Kina.