Глобальный температурный рекорд
Было предложено объединить данные о температуре глобальной приземной в эту статью. ( Обсудить ) Предлагается с июня 2024 г. |
Глобальные температурные рекорды показывают колебания температуры атмосферы и океанов в различные промежутки времени. Существуют многочисленные оценки температур с момента окончания плейстоценового оледенения , особенно в эпоху нынешнего голоцена . Некоторая информация о температуре доступна благодаря геологическим данным, насчитывающим миллионы лет. Совсем недавно информация из ледяных кернов охватывает период от 800 000 лет до настоящего времени до настоящего времени. Изучение палеоклимата охватывает период времени от 12 000 лет назад до настоящего времени. Годичные кольца и измерения ледяных кернов могут дать данные о глобальной температуре за 1000-2000 лет до настоящего времени и до настоящего времени. Наиболее подробные сведения существуют с 1850 года, когда начались методические записи по термометрам . Модификации экрана типа Стивенсона были сделаны для единообразия приборных измерений примерно в 1880 году. [1]
Геологические свидетельства (миллионы лет)
В более длительных временных масштабах керны отложений показывают, что циклы ледников и межледниковий являются частью фазы углубления в течение длительного ледникового периода, который начался с оледенения Антарктиды примерно 40 миллионов лет назад. Эта фаза углубления и сопутствующие циклы в основном начались примерно 3 миллиона лет назад с ростом континентальных ледниковых щитов в Северном полушарии. Подобные постепенные изменения климата Земли случались часто во время существования планеты Земля. Некоторые из них объясняются изменением конфигурации континентов и океанов вследствие дрейфа континентов . [ нужна ссылка ]
Ледяные керны (800 000 лет назад)
Еще более долгосрочные записи существуют для немногих участков: возраст недавнего антарктического ядра EPICA достигает 800 тыс. лет; многие другие достигают возраста более 100 000 лет. Ядро EPICA охватывает восемь ледниковых/межледниковых циклов. Ядро NGRIP из Гренландии простирается более чем на 100 тысяч лет назад, из них 5 тысяч лет назад в эемском межледниковье . Хотя крупномасштабные сигналы от ядер ясны, существуют проблемы с интерпретацией деталей и связью изотопных вариаций с температурным сигналом.
Локации ледяных кернов
Всемирный центр палеоклиматологических данных (WDC) хранит файлы данных ледяных кернов ледников и ледяных шапок в полярных и низких широтах гор по всему миру.
Записи ледяных кернов из Гренландии
В качестве палеотермометрии ледяной керн в центральной Гренландии показал последовательные записи изменений поверхностной температуры. [5] Согласно записям, изменения глобального климата происходят быстро и широкомасштабно. Фаза нагрева требует лишь простых шагов, однако процесс охлаждения требует большего количества предпосылок и основ. [6] Кроме того, в Гренландии зафиксированы самые четкие записи резких изменений климата в ледяном ядре, и нет других записей, которые могли бы показать тот же временной интервал с таким же высоким временным разрешением. [5]
Когда ученые исследовали захваченный газ в пузырьках ледяного керна, они обнаружили, что концентрация метана в ледяном керне Гренландии значительно выше, чем в антарктических образцах того же возраста. Записи об изменении разницы концентраций между Гренландией и Антарктикой показывают изменение широтного распределения. источников метана. [7] Увеличение концентрации метана, продемонстрированное данными кернов льда Гренландии, означает, что глобальная площадь водно-болотных угодий сильно изменилась за последние годы. [8] Метан, являющийся компонентом парниковых газов, играет важную роль в глобальном потеплении. Изменение содержания метана в записях Гренландии, несомненно, вносит уникальный вклад в глобальные температурные рекорды.
Записи ледяных кернов Антарктиды
Антарктический ледниковый щит возник в позднем эоцене, бурение восстановило рекорд в 800 000 лет в Куполе Конкордия , и это самый длинный доступный ледяной керн в Антарктиде. В последние годы все больше и больше новых исследований предоставляют более старые, но отдельные записи. [9] Благодаря уникальности антарктического ледникового покрова, ледяное ядро Антарктики не только фиксирует глобальные изменения температуры, но и содержит огромное количество информации о глобальных биогеохимических циклах, динамике климата и резких изменениях глобального климата. [10]
Сравнивая с текущими климатическими данными, записи ледяных кернов в Антарктиде еще раз подтверждают это полярное усиление . [11] Хотя Антарктида покрыта ледяными кернами, плотность довольно низкая, учитывая площадь Антарктиды. Исследование большего количества буровых станций является основной целью нынешних исследовательских институтов.
Записи ледяных кернов из регионов низких широт
Записи ледяных кернов из регионов низких широт не так распространены, как записи из полярных регионов, однако эти записи по-прежнему дают ученым много полезной информации. Ледяные керны в регионах низких широт обычно располагаются в высокогорных районах. Запись в Гулии — самая длинная запись из низкоширотных и высокогорных регионов, охватывающая более 700 000 лет. [12] Согласно этим записям, ученые нашли доказательства, которые могут доказать, что последний ледниковый максимум (LGM) был холоднее в тропиках и субтропиках, чем считалось ранее. [13] Кроме того, записи из регионов низких широт помогли ученым подтвердить, что XX век был самым теплым периодом за последние 1000 лет. [12]
Палеоклимат (от 12 000 лет до настоящего времени)
было сделано множество оценок прошлых температур За всю историю Земли . Область палеоклиматологии включает древние температурные рекорды. Поскольку настоящая статья ориентирована на недавние температуры, основное внимание здесь уделяется событиям, произошедшим после отступления плейстоценовых ледников . 10 000 лет эпохи голоцена Северного полушария Младшего дриаса охватывают большую часть этого периода, начиная с конца тысячелетнего похолодания в . Климатический оптимум голоцена целом был теплее, чем в 20 веке, но с начала позднего дриаса были отмечены многочисленные региональные вариации.
Годичные кольца и ледяные керны (1000–2000 лет назад)
Прокси- измерения можно использовать для восстановления температурных рекордов до исторического периода. Такие величины, как ширина годичных колец , рост кораллов , вариации изотопов в ледяных кернах , океанских и озерных отложениях, пещерных отложениях , окаменелостях , ледяных кернах , температурах скважин и данных о длине ледников , коррелируют с климатическими колебаниями. На их основе были выполнены приблизительные реконструкции температуры за последние 2000 лет для северного полушария, а также в более коротких временных масштабах для южного полушария и тропиков. [14] [15] [16]
Географический охват этих косвенных показателей неизбежно является скудным, а различные косвенные показатели более чувствительны к более быстрым колебаниям. Например, кольца деревьев, ледяные керны и кораллы обычно демонстрируют изменения в годовом масштабе, но реконструкция скважин зависит от скорости термодиффузии , и мелкомасштабные колебания не учитываются. Даже самые лучшие прокси-записи содержат гораздо меньше наблюдений, чем худшие периоды записей наблюдений, и пространственное и временное разрешение полученных реконструкций соответственно является грубым. Связать измеренные прокси с интересующей переменной, такой как температура или количество осадков, весьма нетривиально. Наборы данных из нескольких взаимодополняющих прокси, охватывающих перекрывающиеся периоды времени и области, согласовываются для получения окончательных реконструкций. [16] [17]
Были выполнены прокси-реконструкции, охватывающие период 2000 лет, но реконструкции за последние 1000 лет подтверждаются все большим количеством независимых наборов данных более высокого качества. Эти реконструкции указывают на: [16]
- глобальная средняя приземная температура за последние 25 лет была выше, чем в любой сопоставимый период с 1600 года нашей эры и, вероятно, с 900 года нашей эры.
- случился Малый ледниковый период. в 1700 году нашей эры
- в 1000 году нашей эры существовал средневековый теплый период , но это не было глобальным явлением. [18]
Косвенные исторические прокси
Помимо естественных числовых показателей (например, ширины годичных колец) существуют записи исторического периода человечества, которые можно использовать для вывода о климатических изменениях, в том числе: сообщения о морозных ярмарках на Темзе ; записи хороших и плохих урожаев; даты весеннего цветения или окота; необыкновенные выпадения дождя и снега; а также необычные наводнения или засухи. [19] Такие записи можно использовать для определения исторических температур, но, как правило, более качественно, чем естественные косвенные данные.
Недавние данные свидетельствуют о том, что внезапный и кратковременный климатический сдвиг между 2200 и 2100 годами до нашей эры произошел в регионе между Тибетом и Исландией , при этом некоторые данные свидетельствуют о глобальных изменениях. Результатом стало похолодание и уменьшение количества осадков. что это основная причина распада Старого царства Египетского Считается , . [20]
Инструментальные записи температуры (1850 – настоящее время)
Инструментальная запись температуры — это запись температур Земли в пределах климата , основанная на прямом измерении температуры воздуха и температуры океана . Инструментальные записи температуры не используют косвенные реконструкции с использованием косвенных климатических данных, таких как годичные кольца и морские отложения . [22] Вместо этого данные собираются с тысяч метеорологических станций, буев и кораблей по всему миру. В густонаселенных районах, как правило, имеется высокая плотность точек измерения. Напротив, наблюдения за температурой более распространены в малонаселенных районах, таких как полярные регионы и пустыни, а также во многих регионах Африки и Южной Америки. [23] Раньше термометры снимались вручную для регистрации температуры. В настоящее время измерения обычно связаны с электронными датчиками, которые передают данные автоматически. Данные о приземной температуре обычно представляются как аномалии, а не как абсолютные значения. Температурная аномалия представлена по сравнению с эталонным значением , также называемым базовым периодом или долгосрочным средним значением , обычно периодом в 30 лет. Например, обычно используемым базовым периодом является период с 1951 по 1980 год.
Самый продолжительный температурный рекорд — это ряд данных о температуре Центральной Англии , который начинается в 1659 году. Самые продолжительные квазиглобальные рекорды начинаются в 1850 году. [24] Для измерения температуры в верхних слоях атмосферы можно использовать различные методы. Сюда входят радиозонды, запускаемые с помощью метеозондов, различных спутников и самолетов. [25] Спутники могут контролировать температуру в верхних слоях атмосферы, но обычно не используются для измерения изменения температуры на поверхности. Температуры океана на разных глубинах измеряются для добавления к глобальным наборам данных о температуре поверхности. Эти данные также используются для расчета теплосодержания океана .
Данные ясно показывают тенденцию к росту средней глобальной приземной температуры (т.е. глобальное потепление ), и это связано с выбросами парниковых газов в результате деятельности человека. глобальная средняя и совокупная температура поверхности суши и океана показывает потепление на 1,09 °C (диапазон: от 0,95 до 1,20 °C) с 1850–1900 по 2011–2020 годы. Согласно многочисленным независимо созданным наборам данных, [26] : 5 Эта тенденция наблюдается быстрее с 1970-х годов, чем в любой другой 50-летний период, по крайней мере, за последние 2000 лет. [26] : 8 В рамках этого восходящего тренда некоторая изменчивость температур происходит из-за естественной внутренней изменчивости (например, из-за Эль-Ниньо – Южного колебания ).См. также
- Изменение климата
- Изменчивость и изменение климата
- Глобальная температура поверхности
- Дендроклиматология
Ссылки
- ^ Национальные центры экологической информации NOAA, Ежемесячный отчет о глобальном климате за 2022 год, опубликованный онлайн в январе 2023 года, получено 25 июля 2023 года с https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/ 202213 .
- ^ Лисецки, Лоррейн Э.; Раймо, Морин Э. (январь 2005 г.). «Плиоцен-плейстоценовая стопка из 57 глобально распространенных бентосных d 18 O Records» (PDF) . Палеокеанография . 20 (1): PA1003. Бибкод : 2005PalOc..20.1003L . doi : 10.1029/2004PA001071 . hdl : 2027.42/149224 . S2CID 12788441 .
- Добавка: Лисецкий, LE; Раймо, Мэн (2005). «Плиоцен-плейстоценовая совокупность глобально распространенных записей стабильных изотопов кислорода в бентосе». Пангея . дои : 10.1594/PANGAEA.704257 .
- ^ Пети, младший; Жузель, Дж.; Рейно, Д.; Барков Н.И.; Барнола, Дж. М.; Базиль, И.; Бендер, М.; Чапеллаз, Дж.; Дэвис, Дж.; Делайг, Г.; Дельмотт, М.; Котляков В.М.; Легран, М.; Липенков В.; Лориус, К.; Пепен, Л.; Ритц, К.; Зальцман, Э.; Стивенард, М. (1999). «Климатическая и атмосферная история последних 420 000 лет на ледяном ядре Восток, Антарктида» . Природа . 399 (6735): 429–436. Бибкод : 1999Natur.399..429P . дои : 10.1038/20859 . S2CID 204993577 .
- ^ Брэдли, Раймонд С. (1999). Палеоклиматология: реконструкция климата четвертичного периода . Эльзевир. стр. 158–160.
- ^ Перейти обратно: а б Элли, РБ (15 февраля 2000 г.). «Ледяные керны свидетельствуют о резких изменениях климата» . Труды Национальной академии наук . 97 (4): 1331–1334. Бибкод : 2000PNAS...97.1331A . дои : 10.1073/pnas.97.4.1331 . ISSN 0027-8424 . ПМК 34297 . ПМИД 10677460 .
- ^ Северингхаус, Джеффри П.; Сауэрс, Тодд; Брук, Эдвард Дж.; Элли, Ричард Б.; Бендер, Майкл Л. (январь 1998 г.). «Время резкого изменения климата в конце периода раннего дриаса из-за термически фракционированных газов в полярных льдах» . Природа . 391 (6663): 141–146. Бибкод : 1998Natur.391..141S . дои : 10.1038/34346 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4426618 .
- ^ Уэбб, Роберт С.; Кларк, Питер У.; Кейгвин, Ллойд Д. (1999), «Предисловие» , Механизмы глобального изменения климата в тысячелетних временных масштабах , том. 112, Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз, стр. vii–viii, Bibcode : 1999GMS...112D...7W , doi : 10.1029/gm112p0vii , ISBN 0-87590-095-Х , получено 18 апреля 2021 г.
- ^ Шаппеллаз, Жером; Брук, Эд; Блюнье, Томас; Малазе, Бруно (30 ноября 1997 г.). «CH4 и δ18O записей O2 из льдов Антарктики и Гренландии: ключ к объяснению стратиграфических нарушений в нижней части ледяных кернов проекта Гренландского ледяного щита и ледяных кернов проекта 2 проекта Гренландского ледяного щита» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 102 (С12): 26547–26557. Бибкод : 1997JGR...10226547C . дои : 10.1029/97jc00164 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Хиггинс, Джон А.; Курбатов Андрей Владимирович; Сполдинг, Николь Э.; Брук, Эд; Интрон, Дуглас С.; Чимиак, Лаура М.; Ян, Южен; Маевски, Пол А.; Бендер, Майкл Л. (11 мая 2015 г.). «Состав атмосферы 1 миллион лет назад из голубого льда на холмах Аллан, Антарктида» . Труды Национальной академии наук . 112 (22): 6887–6891. Бибкод : 2015PNAS..112.6887H . дои : 10.1073/pnas.1420232112 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4460481 . ПМИД 25964367 .
- ^ Брук, Эдвард Дж.; Бьюзерт, Христо (июнь 2018 г.). «История Антарктики и глобального климата по кернам льда» . Природа . 558 (7709): 200–208. Бибкод : 2018Natur.558..200B . дои : 10.1038/s41586-018-0172-5 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 29899479 . S2CID 49191229 .
- ^ Каффи, Курт М.; Клоу, Гэри Д.; Стейг, Эрик Дж.; Бьюзерт, Христо; Фадж, Ти Джей; Кутник, Мишель; Уоддингтон, Эдвин Д.; Элли, Ричард Б.; Северингхаус, Джеффри П. (28 ноября 2016 г.). «Дегляциальная температурная история Западной Антарктиды» . Труды Национальной академии наук . 113 (50): 14249–14254. Бибкод : 2016PNAS..11314249C . дои : 10.1073/pnas.1609132113 . ISSN 0027-8424 . ПМК 5167188 . ПМИД 27911783 .
- ^ Перейти обратно: а б Томпсон, Л.Г. (2004), «Записи ледяных кернов на больших высотах, в средних и низких широтах: последствия для нашего будущего», Палеосреда Земли: записи, сохраненные в ледниках средних и низких широт , Развитие палеоэкологических исследований, том. 9, Дордрехт: Kluwer Academic Publishers, стр. 3–15, номер документа : 10.1007/1-4020-2146-1_1 , ISBN. 1-4020-2145-3
- ^ Томпсон, LG; Мосли-Томпсон, Э.; Дэвис, Мэн; Лин, П.-Н.; Хендерсон, Калифорния; Коул-Дай, Дж.; Бользан, Дж. Ф.; Лю, К. -б. (07.07.1995). «Записи кернов тропического льда позднего ледникового периода и голоцена из Уаскарана, Перу» . Наука . 269 (5220): 46–50. Бибкод : 1995Sci...269...46T . дои : 10.1126/science.269.5220.46 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17787701 . S2CID 25940751 .
- ^ Дж. Т. Хоутон; и др., ред. (2001). «Рисунок 1: Изменения температуры поверхности Земли за последние 140 лет и последнее тысячелетие». Резюме для политиков . Третий оценочный доклад МГЭИК – Изменение климата, 2001 г. Вклад Рабочей группы I. Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Архивировано из оригинала 13 ноября 2016 года . Проверено 12 мая 2011 г.
- ^ Дж. Т. Хоутон; и др., ред. (2001). Глава 2. Наблюдаемая изменчивость и изменение климата . Изменение климата 2001: Рабочая группа I «Научная основа». Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Архивировано из оригинала 9 марта 2016 года . Проверено 12 мая 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Национальный исследовательский совет (США). Комитет по реконструкциям приземной температуры за последние 2000 лет. Реконструкции приземной температуры за последние 2000 лет (2006 г.), National Academies Press. ISBN 978-0-309-10225-4
- ^ Манн, Майкл Э.; Чжан, Чжихуа; Хьюз, Малкольм К.; Брэдли, Рэймонд С.; Миллер, Соня К.; Резерфорд, Скотт; Ни, Фэнбяо (2008). «Реконструкция изменений температуры поверхности полушария и планеты за последние два тысячелетия на основе прокси» . Труды Национальной академии наук . 105 (36): 13252–13257. Бибкод : 2008PNAS..10513252M . дои : 10.1073/pnas.0805721105 . ПМК 2527990 . ПМИД 18765811 .
- ^ «Климатические эпохи, которых не было» . Состояние планеты . 24 июля 2019 г. Проверено 27 ноября 2021 г.
- ^ О.Мушкат, Очерк проблем и методов, используемых для исследования истории климата в средние века , (на польском языке), Пшемысль 2014, ISSN 1232-7263
- ↑ Падение древнего египетского царства Хасана, Фекри BBC, июнь 2001 г.
- ^ «Рекорды средней месячной температуры по всему миру / Временные ряды глобальных площадей суши и океана на рекордных уровнях за октябрь 1951-2023 годов» . NCEI.NOAA.gov . Национальные центры экологической информации (NCEI) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Ноябрь 2023 г. Архивировано из оригинала 16 ноября 2023 г. (измените «202310» в URL-адресе, чтобы увидеть годы, отличные от 2023 г., и месяцы, отличные от 10 = октябрь).
- ^ «Что такое «прокси-данные»?» . NCDC.NOAA.gov . Национальный центр климатических данных, позже названный Национальными центрами экологической информации, входящий в состав Национального управления океанических и атмосферных исследований. 2014. Архивировано из оригинала 10 октября 2014 года.
- ^ «GCOS — Немецкая метеорологическая служба — Наличие CLIMAT» . gcos.dwd.de. Проверено 12 мая 2022 г.
- ^ Брохан, П.; Кеннеди, Джей-Джей; Харрис, И.; Тетт, SFB; Джонс, П.Д. (2006). «Оценки неопределенности региональных и глобальных наблюдаемых изменений температуры: новый набор данных за 1850 год». Дж. Геофиз. Рез. 111 (Д12): Д12106. Бибкод : 2006JGRD..11112106B . CiteSeerX 10.1.1.184.4382 . дои : 10.1029/2005JD006548 . S2CID 250615 .
- ^ «Системы дистанционного зондирования» . www.remss.com . Проверено 19 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б МГЭИК (2021 г.). «Резюме для политиков» (PDF) . Основы физической науки . Вклад Рабочей группы I в шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. ISBN 978-92-9169-158-6 .
Внешние ссылки
- Центр Хэдли: данные о глобальной температуре
- Институт космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS) — Тенденции глобальной температуры.
- Реконструкции температуры поверхности за последние 2000 лет