บันทึกในอดีตช่วยในการทำนายผลกระทบที่แตกต่างกันของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตบนบกและในทะเล

เอกสารฉบับใหม่ที่ศึกษาการขยายตัวของภาคพื้นดินมุ่งเน้นไปที่การบันทึกธรณีเคมีของสภาพอากาศในอดีตบนบกและที่พื้นผิวทะเล ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าแผ่นดินจะอุ่นขึ้นมากกว่ามหาสมุทรอย่างไร และจะแห้งกว่าด้วยหรือไม่ เนื่องจากปัจจุบันและอนาคต การปล่อยก๊าซเรือนกระจก Alan Seltzer ผู้ช่วยนักวิทยาศาสตร์จาก Marine Chemistry and Geochemistry Department of the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) กล่าวว่า "แนวคิดหลักของการศึกษาของเราคือการมองไปยังอดีตเพื่อทำนายได้ดีขึ้นว่าภาวะโลกร้อนในอนาคตจะแตกต่างกันอย่างไรบนบกและในทะเล" ) และผู้เขียนนำของบทความ "เหตุผลหนึ่งที่ทำให้การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการขยายตัวของโลกมีความสำคัญก็คือภายใต้ภาวะโลกร้อนในอนาคต ขนาดของภาวะโลกร้อนที่โลกจะประสบจะไม่เหมือนกันทุกที่" Seltzer กล่าว "การเพิ่มพื้นฐานที่มั่นคงให้กับการจำลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ ซึ่งมีรากฐานมาจากการสังเกตสภาพภูมิอากาศในอดีตและฟิสิกส์พื้นฐาน สามารถบอกเราเกี่ยวกับความแตกต่างของภูมิภาคในสภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและในอนาคต" Seltzer ตั้งข้อสังเกตว่าการขยายภาคพื้นดิน (TA) นั้นคล้ายคลึงกับ "การขยายขั้ว" ซึ่งเป็นการทำนายแบบจำลองภูมิอากาศว่าละติจูดที่สูงกว่าจะได้รับความร้อนมากกว่าละติจูดต่ำ แม้ว่าบันทึกการสังเกตการณ์สมัยใหม่จะมีเสียงดังเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ปีต่อปีซึ่งขับเคลื่อนโดยส่วนอื่น ๆ ของระบบภูมิอากาศ แต่การทำนายภาวะโลกร้อนที่มากขึ้นเหนือพื้นผิวดินนั้นปรากฏชัดในข้อมูลภูมิอากาศตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ตัวขับเคลื่อนของการขยายตัวบนพื้นดินนี้เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของความชื้นบนบกและในทะเล ผ่านทฤษฎีที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การศึกษาใหม่นี้ตีพิมพ์ในวารสารScience Advancesเมื่อวันพุธ "ใช้ข้อมูลภูมิอากาศแบบบรรพกาลเป็นครั้งแรกเพื่อประเมินทฤษฎีว่าผิวดินและน้ำทะเลจะได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อนในอนาคตอย่างไร" Seltzer กล่าว "การวิจัยทำให้เรามีความแน่นอนมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่แบบจำลองคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของภูมิภาคในภาวะโลกร้อนในอนาคต" บทความนี้ตรวจสอบการขยายตัวของพื้นโลกในช่วง Last Glacial Maximum (LGM) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 20,000 ปีก่อน ในละติจูดต่ำ ซึ่งกำหนดเป็น 30?S-30?N ผู้เขียนกล่าวว่ามันอยู่ในละติจูดเหล่านั้น ซึ่งพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับ TA นั้นเหมาะสมที่สุด ผู้เขียนได้รวบรวมบันทึกภูมิอากาศยุคหินใหม่ทั้งบนบกและจากพื้นผิวทะเลเพื่อประเมินขนาดของ TA ใน LGM เพื่อเปรียบเทียบกับการจำลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและความคาดหวังทางทฤษฎี ความพยายามในการทำความเข้าใจว่าทวีปต่างๆ นั้นหนาวเย็นเพียงใดใน LGM นั้นเป็นจุดสนใจอย่างต่อเนื่องของการวิจัยของ Seltzer ที่ WHOI และเอกสารฉบับใหม่นี้สร้างขึ้นจากการศึกษาล่าสุดที่ใช้ข้อมูลเชิงลึกจากก๊าซที่ละลายในน้ำใต้ดินโบราณเป็นเทอร์โมมิเตอร์สำหรับพื้นผิวดินที่ผ่านมา ผู้เขียนขยายทฤษฎีอุณหพลศาสตร์สำหรับการขยายภาคพื้นดินที่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงคู่ของพลังงานสถิตย์ชื้น (พลังงานศักย์ที่แสดงโดยอุณหภูมิ ปริมาณความชื้น และระดับความสูงของพัสดุอากาศ) ระหว่างแผ่นดินและทะเล ใน LGM เมื่อระดับน้ำทะเลต่ำกว่าวันนี้ 120 เมตรเนื่องจากการเติบโตของแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่บนบก ผิวน้ำทะเลจะอุ่นขึ้นเล็กน้อยและชื้นขึ้นกว่าที่เคยเป็นมาโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเล เมื่อคำนึงถึงผลกระทบนี้และดึงข้อมูลบันทึกภูมิอากาศในยุคดึกดำบรรพ์ ผู้เขียนสามารถเปรียบเทียบการขยายตัวของภาคพื้นดินในอดีตกับการคาดการณ์ในอนาคตได้โดยตรง กระดาษตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่กลไกที่อยู่ภายใต้ TA นั้นเป็นที่เข้าใจกันดีว่าเกิดจากความแตกต่างทางอุณหพลศาสตร์พื้นฐานระหว่างอากาศชื้นเหนือมหาสมุทรและอากาศแห้งบนบก2การบังคับ - ก่อนหน้านี้ได้ตัดการประมาณค่า TA อย่างแม่นยำออกจากภาวะโลกร้อนในศตวรรษที่20 "การจำกัดช่วงของการขยายสัญญาณภาคพื้นดินจะช่วยในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในละติจูดต่ำในอนาคต โดยเกี่ยวข้องกับทั้งความเครียดจากความร้อนและความพร้อมใช้ของน้ำ" เอกสารระบุ ปิแอร์-อองรี บลาร์ด ผู้เขียนร่วมกล่าวว่าบทความนี้เป็น "ก้าวไปข้างหน้าสำหรับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ" และจะมีความสำคัญสำหรับสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ และสาธารณชนทั่วไป "เราแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองง่ายๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของความชื้นและระดับน้ำทะเล อธิบายการขยายตัวของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทั่วทั้งทวีปได้อย่างแม่นยำ ที่ละติจูดต่ำถึงกลางในทุกช่วงเวลา โดยมีขนาดใหญ่กว่ามหาสมุทรถึง 40% สิ่งนี้ ผลลัพธ์มีความสำคัญเพราะในขณะที่เอกสารสำคัญเกี่ยวกับภูมิอากาศแบบบรรพชีวินวิทยาส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในมหาสมุทร ปัจจุบันและอนาคตของมนุษยชาติต้องอาศัยความรู้ของเราเกี่ยวกับสภาพอากาศในทวีปเป็นสำคัญ” บลาร์ด ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (CNRS) กล่าว ศูนย์วิจัยปิโตรกราฟิกและธรณีเคมี (CRPG) ในเมืองน็องซี ประเทศฝรั่งเศส การวิจัยมีความสำคัญ "เพราะมันช่วยให้เราเข้าใจบันทึกสภาพอากาศของโลกในอดีตและวิธีเชื่อมโยงกับแบบจำลองและความคาดหวังของเราในอนาคต" Steven Sherwood ผู้เขียนร่วมกล่าว บทความ "ควรขจัดความเข้าใจผิดใดๆ ที่ว่าแผ่นดินและมหาสมุทรอุ่นหรือเย็นลงในอัตราที่เท่ากันในสภาพอากาศที่แตกต่างกัน - เราทราบเป็นอย่างอื่นและควรใช้ความรู้นั้น ความหมายสำหรับอนาคตคือทวีปของโลกจะยังคงอุ่นเร็วกว่ามหาสมุทร ในขณะที่ภาวะโลกร้อนยังคงดำเนินต่อไป จนกว่าจะหวังว่าเราจะถึงจุดสุทธิเป็นศูนย์และหยุดสิ่งนี้ได้" เชอร์วูด ศาสตราจารย์ใน ARC Center of Excellence for Climate Extremes ในศูนย์วิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ ซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย กล่าว ผู้เขียนร่วม Masa Kageyama กล่าวว่าเธอถือว่าเอกสารนี้มีความสำคัญ "เพราะมันกล่าวถึงคุณลักษณะที่แพร่หลายในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งผลิตโดยแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่ซับซ้อน: ทวีปอุ่นมากกว่ามหาสมุทร ในบทความนี้ เราวิเคราะห์คุณลักษณะนี้สำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ จากจุดสูงสุดของธารน้ำแข็งครั้งล่าสุดจนถึงปัจจุบัน แอมพลิจูดมีลำดับความสำคัญเท่ากันกับอุณหภูมิที่คาดว่าจะอุ่นขึ้นในศตวรรษหน้า" คาเงยามะ ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สภาพอากาศและสิ่งแวดล้อม (LSCE) ของ CNRS ที่ปิแอร์กล่าว สถาบัน Simon Laplace แห่งมหาวิทยาลัย Paris-Saclay ประเทศฝรั่งเศส "เป็นเรื่องน่าทึ่งที่การสร้างอุณหภูมิในเขตร้อนขึ้นใหม่ แบบจำลองภูมิอากาศที่ทันสมัย ​​และทฤษฎีง่ายๆ ที่อาศัยการเปลี่ยนแปลงของความชื้นและความร้อนที่ควบคลุมทั้งทวีปและมหาสมุทรมาบรรจบกันเพื่อให้การประมาณการการขยายภาคพื้นดินที่มีประสิทธิภาพ" Kageyama กล่าว . "ในมุมมองของฉัน สิ่งนี้ช่วยเสริมการคาดการณ์สำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต และในขณะเดียวกันก็นำมาซึ่งความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต"