新的研究表明，透過研究古代氣候條件和完善我們對氣候敏感度的理解，最壞的全球暖化情況發生的可能性降低了。隨著大氣中二氧化碳的積累，地球會變得越來越熱。但是，二氧化碳增加到底會導致多大程度的變暖，目前還在研究之中。二氧化碳與氣候變暖之間的關係被稱為氣候敏感性，它決定了隨著二氧化碳含量的不斷攀升，我們應該期待怎樣的未來。

這幅藝術家的作品展示了西班牙北部的長毛猛獁象。這些動物生活在距今約2.1 萬年前的末次冰河時期的歐洲和北美洲。一項新的研究利用大氣中二氧化碳含量較低的那個時期的最新氣候圖，更好地預測了在二氧化碳上升的情況下未來的氣候變暖。圖片來源：Mauricio Anton

冰河時期研究的啟示

華盛頓大學領導的新研究分析了最近的冰河時期（當時北美大片地區被冰雪覆蓋），以便更好地理解二氧化碳與全球氣溫之間的關係。研究發現，雖然對未來暖化的估計大多保持不變，但絕對最壞的情況不太可能發生。

今天（4 月17 日），《科學進展》（Science Advances）雜誌發表了這項開放取用的研究。

“我們研究的主要貢獻是縮小了對氣候敏感性的估計範圍，提高了我們預測未來氣候變暖的能力，”第一作者、華大大氣科學博士生文斯-庫珀（Vince Cooper）說。 “透過觀察遠古時代溫室氣體水平較低時地球的寒冷程度，我們可以估算出溫室氣體水平較高時當前氣候會變暖多少。”

左圖顯示的是最近21,000 年前冰河時期的海面溫度圖與現代工業化前溫度的比較。這項新的、更詳細的分析表明，北美冰蓋造成的北部海洋的強烈降溫大大加劇了全球總降溫。右圖顯示，在未來大氣二氧化碳增加一倍的情況下，海洋表面暖化的預期顯示了不同的溫度變化模式，全球平均暖化的預期低於先前最壞情況的估計。資料來源：Cooper 等/《科學進展

目前和未來的二氧化碳情景

新論文沒有改變二氧化碳增加一倍的最佳升溫情境–全球平均氣溫上升約2攝氏度，也沒有改變最可能的估計–約3 攝氏度。但它將二氧化碳增加一倍的最壞情況降低了整整一度，從5 攝氏度降至4 攝氏度。 (作為參考，目前的二氧化碳濃度為百萬分之425，約為工業化前水準的1.5 倍，除非排放量減少，否則本世紀末前將達到工業化前水準的兩倍）。

氣候預測的挑戰

當我們的星球正朝著二氧化碳排放量翻倍的方向前進時，作者提醒說，最近幾十年的情況並不能很好地預測未來全球暖化的情況。短期氣候週期和大氣污染的影響只是近期趨勢無法可靠預測本世紀餘下時間的部分原因。

資深作者、華盛頓大學大氣科學和海洋學副教授凱爾-阿莫爾（Kyle Armour）說：「最近40年全球暖化的空間模式看起來並不像我們預期的未來長期模式–最近的過去是未來全球暖化的一個糟糕的類比。

聚焦末次冰河極盛期

相反，這項新研究關注的是2.1 萬年前的一段時期，即所謂的末次冰川極盛時期，當時地球的平均溫度比現在低6 攝氏度。冰芯記錄顯示，當時大氣中的二氧化碳含量不到今天的一半，約是百萬分之190。

庫柏說：”古氣候記錄包括平均比當前氣候溫暖或寒冷得多的漫長時期，我們知道，在這些時期，冰蓋和溫室氣體產生了巨大的氣候作用力。如果我們大致知道過去的溫度變化是怎樣的，以及是什麼導致了這些變化，那麼我們就知道未來會發生什麼”。

包括共同作者、華盛頓大學大氣科學教授格雷戈里-哈基姆（Gregory Hakim）在內的研究人員創造了新的統計建模技術，可以將古氣候記錄同化到地球氣候的電腦模型中，類似於今天的天氣預報模式。其結果是繪製出更真實的前幾千年氣溫圖。

反思冰河時期的降溫

在這項新研究中，作者將史前氣候記錄（包括海洋沉積物、冰芯和保存下來的花粉）與地球氣候電腦模型結合，模擬了末次冰川極盛時期的天氣。當北美洲大部分地區被冰覆蓋時，冰蓋並不像以前的研究認為的那樣，只是透過反射大陸上的夏季陽光來冷卻地球。

透過改變風向和洋流，冰蓋也導致太平洋和大西洋北部變得特別寒冷和多雲。新研究的分析表明，海洋雲層的這些變化透過反射更多的陽光，加劇了冰川的全球降溫效應。

簡而言之，這項研究表明，二氧化碳對冰河時期氣溫的影響比先前估計的要小。反過來說，最可怕的二氧化碳上升導致氣候暖化的預測在未來幾十年內也不太可能發生。

阿莫爾說：「這篇論文讓我們能夠做出更有信心的預測，因為它確實降低了未來暖化的上限，並指出最極端的情況不太可能發生。它並沒有真正改變下限或平均估計值，這與所有其他證據保持一致。

參考文獻”最後冰川極值模式效應降低了氣候敏感性估計值”，2024 年4 月17 日，《科學進展》。

DOI: 10.1126/sciadv.adk9461

編譯自/ scitechdaily