冰芯如何影響我們對古氣候的理解

冰芯如何影響我們對古氣候的理解 百萬年前的冰可能位於南極洲表面以下3km以上。 Tas van Ommen, 作者提供 Tas van Ommen

自從法國科學家克勞德·洛里烏斯(Claude Lorius)在他的威士忌中放下一些冰川冰並開始了今天的追求以來,這已經過了50年。 Lorius正在研究南極洲的冰川,並想知道那天他鑽過的一些冰塊中的空氣是否可能帶有過去的信息。

這個問題的答案是“是”。 我們現在知道了 冰芯帶有豐富的過去信息檔案 在泡沫和冰本身。

本週 世界冰芯社區正在霍巴特舉行會議 隨著冰芯科學國際合作夥伴關係(IPICS)的24國家聚集。 IPICS在2004中成立,以幫助協調和指導這一高度協作的科學分支。 大型冰芯項目涉及地球上最惡劣環境中的物流挑戰,因此完善和協調的項目非常重要。

冰的秘密

冰芯如何影響我們對古氣候的理解 鑽冰。 Tas van Ommen, 作者提供

冰芯古氣候領域現在已成為地球科學的成熟分支,為過去800,000年的氣候提供了革命性的見解。 沒有任何見解比全球溫度和二氧化碳(CO2) 鎖定步驟 通過冰河時代。 目前的CO2 水平遠高於自然範圍(現在僅超過400百萬分之一(ppm),或超過100 ppm,高於800,000年的任何時間)。

鑽一個冰芯是一項重要的後勤工作。 這可能需要幾年的準備時間,而對於深層岩心(1km到3km以上)需要在田間進行幾個夏季鑽探。 較淺的核心,深達數百米,可以在一個野外季節進行鑽探,因此可以在南極洲建立更廣泛的這些核心陣列。

多年來,從南極洲和格陵蘭島提取了許多長而深的冰芯記錄,以及來自世界各地的極地和山地冰川的許多短核心。 迫切需要繼續這項工作。 不斷改進的分析方法正在更有效地從冰芯提供更多信息,但仍然有太少的核心站點無法建立過去變化的可靠圖景。

例如,最近的研究 重建最近2,000年的氣候 僅依靠東南極洲的四個核心:與僅僅四到五個氣象站了解澳大利亞的氣候相比,這是一個挑戰。

在我們尋求減輕氣候變化的最嚴重影響並適應不可避免的變化時,了解氣候系統在長期內的表現至關重要。

展望未來

我們知道首先需要回答哪些問題。 在最基本的層面上,我們需要擴大我們的冰芯網絡,以便我們能夠更好地研究過去幾千年的氣候變化。

事實證明,這項工作對測試氣候模型很重要。 我們可以使用來自冰芯的信息來了解氣候模型如何準確地再現過去的氣候,這有助於我們評估它們對預測未來的有用性。 對於澳大利亞來說,冰芯擴大了我們對它的理解 影響乾旱的因素.

冰核科學最雄心勃勃的優先事項是恢復核心的挑戰,核心延伸到一百多萬年前。 最古老的冰芯目前只達到了800,000年,但是有一個很強的前景,即南極冰蓋底部附近存在超過一百萬年的冰(超過地表以下3km)。

大約一百萬年前,冰河時期的周期從41,000年變為100,000年。 我們不知道是什麼導致了這種轉變。 覆蓋這一時期的冰芯將使我們能夠直接記錄CO2 並看看它可能扮演的角色(如果有的話)。

需要進行大規模深鑽探工作的另一個挑戰是探索上一個冰河時代開始之前的溫暖時期,大約在100,000年前。 這個溫暖的時期或間冰期在2˚C附近達到頂峰,比工業時代更加溫暖。 海平面高出現在的6-9米。

來自格陵蘭島和南極洲的新冰芯記錄有助於了解海平面上升的速度以及全球變暖的模式和時間變化情況。 目前,這一時期的格陵蘭冰芯記錄是不連續和不完整的,而南極洲則提供了非常詳細的冰芯,可以在更高的海平面時期更多地了解南極冰蓋的大小。

這些信息對於了解未來我們面臨的海平面上升的速度和程度很有價值。

冰芯科學家也在尋找可能有助於我們了解冰流複雜性以及純氣候信息的項目。 這些可以在諸如冰流等具有挑戰性的地方推動新鑽探。

正在討論的另一個緊迫問題是山區冰蓋迅速喪失。 這些消失的冰川保存著我們很快就會失去的氣候信息,因此冰芯社區迫切希望鑽探和鑽探 存檔這個寶貴的資源.談話

關於作者

Tas van Ommen,高級首席研究科學家 - 氣候與冰

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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