兩項(xiàng)模型研究記錄了地球子系統(tǒng)中氣候傾斜的可能性。研究結(jié)果支持限制 CO 2排放的緊迫性，因?yàn)橥蝗坏臍夂蜃兓赡鼙阮A(yù)期的更難以預(yù)測且在氣候系統(tǒng)中更普遍。這項(xiàng)工作是歐洲 TiPES 項(xiàng)目的一部分，由丹麥哥本哈根大學(xué)協(xié)調(diào)，但由法國巴黎高等師范學(xué)院的 Michael Ghil 教授以及比利時(shí)皇家氣象研究所和那不勒斯帕臺諾普大學(xué)的合著者進(jìn)行。

小費(fèi)可能迫在眉睫

人們通常認(rèn)為，隨著大氣中 CO 2含量的增加，氣候變化將逐漸發(fā)生。然而，在過去的 15 年里，越來越清楚的是，隨著 CO 2水平的上升，地球的氣候系統(tǒng)或其子系統(tǒng)——如海冰覆蓋、季風(fēng)系統(tǒng)和洋流——可能會(huì)突然發(fā)生變化，而且?guī)缀鯖]有警告。這被稱為氣候小費(fèi)。

來自歐洲 TiPES 項(xiàng)目的兩項(xiàng)研究現(xiàn)在增加了證據(jù)，表明傾覆可能迫在眉睫，并且在氣候系統(tǒng)中可能比通常預(yù)期的更普遍。

厄爾尼諾提示天氣系統(tǒng)

在第一項(xiàng)研究中，作者在海洋-大氣耦合模型中展示了歐洲和北美的中緯度風(fēng)系統(tǒng)如何有可能在不同類型的行為(或氣候科學(xué)家所說的不同制度)之間傾斜，這取決于厄爾尼諾現(xiàn)象的強(qiáng)度。換句話說，氣候現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象——在此期間熱帶太平洋東部表層的熱量積聚——決定了中緯度風(fēng)系是否會(huì)或多或少地在一個(gè)狀態(tài)和一個(gè)狀態(tài)之間突然轉(zhuǎn)變。其他。

這種概率性的氣候傾斜使預(yù)測復(fù)雜化，預(yù)測通?；跉夂蛳到y(tǒng)以更可預(yù)測的方式逐漸變化的假設(shè)。該研究結(jié)果 - 與比利時(shí)皇家氣象研究所的 Stéphane Vannitsem 和 Jonathan Demaeyer 合著，并發(fā)表在《地球系統(tǒng)建模進(jìn)展雜志》上，從而解釋了為什么厄爾尼諾現(xiàn)象期間和之后的降水和溫度模式難以確定到目前為止準(zhǔn)確預(yù)測。

傾斜墨西哥灣流

另一個(gè)結(jié)果與利率引起的小費(fèi)有關(guān)。這種氣候傾斜的發(fā)生不是因?yàn)檫_(dá)到某個(gè)閾值水平，如大氣中的 CO 2水平，而是因?yàn)樽兓俣忍?，系統(tǒng)無法逐漸進(jìn)化。

該研究與那不勒斯帕特諾普大學(xué)的 Stefano Pierini 合著并發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上，首次在風(fēng)驅(qū)動(dòng)的海洋環(huán)流的簡化模型中發(fā)現(xiàn)了速率引起的傾翻。在該模型研究中，墨西哥灣流(將熱量分配到北大西洋并在保持西歐溫度相對溫和方面發(fā)揮重要作用)在 CO 2以快速速率引入模型時(shí)在不同狀態(tài)之間發(fā)生變化。

真正的風(fēng)險(xiǎn)

由于目前大氣中的 CO 2水平以前所未有的速度上升，因此這一結(jié)果具有高度相關(guān)性。如果墨西哥灣流最終以這種速率引起的方式傾斜，西歐的氣候可能會(huì)發(fā)生相當(dāng)突然的變化。

“這些結(jié)果表明，氣候傾斜是地球系統(tǒng)迫在眉睫的風(fēng)險(xiǎn)。即使是 IPCC 目前普遍假設(shè)的 1.5 或 2.0 度以上的安全操作空間，也可能不是那么安全。根據(jù)預(yù)防原則，我們必須考慮突然氣候系統(tǒng)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化是一種真正的風(fēng)險(xiǎn)——至少在我們更好地了解這些現(xiàn)象之前，”邁克爾·吉爾教授說。

TiPES 項(xiàng)目是關(guān)于地球系統(tǒng)臨界點(diǎn)的地平線 2020 跨學(xué)科氣候科學(xué)項(xiàng)目。18 個(gè)合作機(jī)構(gòu)在 10 多個(gè)國家開展合作。TiPES 由丹麥哥本哈根大學(xué) Niels Bohr 研究所和德國波茨坦氣候影響研究所協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)。