如何绘制12,000年的天气图可以帮助预测未来的气候变化

如何绘制12,000年的天气图可以帮助预测未来的气候变化
随着喷射流向北移动,英国有望在冬季出现更多的风暴和洪水。 詹姆斯·麦克道尔/ Shutterstock

最后的结尾 冰期大约在12,000年前,其特征是最终的寒冷阶段称为 年轻的树妖。 斯堪的纳维亚半岛仍大部分被冰覆盖,整个欧洲的山脉比今天有更多,更大的冰川。 苏格兰西部有一个很大的冰原,不列颠群岛上的许多山脉上都可以找到冰川。

毫不奇怪,当时的气候更冷,尤其是在冬天,英国的温度降至-30°C或更低。 尽管有如此寒冷的冰河时代冬季,但地球绕太阳运行的轨道却不同,这意味着夏季相对温暖,整个英国和爱尔兰,7月的平均温度在10°C至XNUMX°C之间。

然后,像现在一样 极地前喷流 (高空快速移动的风带)对整个欧洲的天气产生了重大影响,使来自大西洋的降水(雨和雪)遍布整个大陆。 但是,在书面气候记录之前,人们对降水的时间,数量和模式知之甚少。

我们的 新的研究 曾使用过“年轻树妖”时期存在的冰川来确定当时整个欧洲的降水模式和射流路径。 我们确定了冰川地形 rain 从南部的摩洛哥到北部的挪威,从西部的爱尔兰到东部的土耳其,共有122个站点,这证明了大约12,000年前的冰川存在。

我们使用关于冰在地形上流动的方式的知识,重构了每个冰川的3D几何形状。 从重建的冰面,我们可以确定每个冰川的重要点,即 平衡线高度 通过年降水量和夏季平均温度与气候相关。

实际上,这是冰川的高度,在12,000月底积雪和融雪相等,可以看作是雪线。 结果提供了一张由喷射流控制的大约XNUMX年前的欧洲降水图。

射流天气

结果表明,英国,爱尔兰,葡萄牙和西班牙的大部分时间都比今天湿润,地中海,特别是东部的巴尔干,希腊和土耳其也较今天湿润。 在法国,比利时,荷兰,德国的大部分地区以及整个欧洲的远东地区,天气相对较干燥。 这些潮湿干燥的地区使我们能够确定喷射流的位置。

我们推测喷射流越过了潮湿的地区,并带来了暴风雨(称为 中纬度洼地)我们在英国(尤其是苏格兰)都很熟悉,并且还可能引发其他更小,更强烈的风暴。 根据喷射流的路径,可以认为英国和爱尔兰的秋天和春季最潮湿,而冬天则比较干燥。

在葡萄牙,西班牙和地中海地区,冬季可能是最潮湿的月份,秋季和春季则比较干燥。 这是我们第一次了解Younger Dryas期间整个欧洲的季节性天气情况,而且在我们记录气候观测的时期之外,对过去气候的这种瞥见确实很少见。

通常只有 数值气候模型 揭示了过去的大气环流,风暴轨迹和降水的这种区域尺度的观点。 数值气候模型通过将大气,地球表面和海洋在三维网格中垂直和水平划分为多个相互连接的单元来绘制天气和气候图,并求解复杂的数学方程式以确定能量和物质在系统中的移动方式。

伊比利亚半岛中部山脉的库尔珀-德翁布勒古冰川的3D重建。
伊比利亚半岛中部山脉的库尔珀-德翁布勒古冰川的3D重建。
Brice Rea,阿伯丁大学, 作者提供

改变射流

在我们的研究中,我们比较了12,000年前冰川衍生的降水和几个 古气候 (过去对气候的研究)计算机模拟。 数值气候模型极其复杂,但是仍然简化了现实,因此不同的模型不可避免地会产生各种不同意见的输出。

根据我们对古冰川的研究确定的总体降水模式与气候模型输出的某些部分一致,但与其他部分不一致-例如,没有一个气候模型可以确定英国,爱尔兰,葡萄牙,西班牙和地中海在过去是湿的。

我们已经看到迹象表明 随着气候变暖,喷气流可能正在改变 人们认为它可能会向北移动并起伏。 这些涟漪可能导致更多的极端情况,例如夏天的热浪和冬天的暴风雨和洪水。

为了了解未来气候将如何变化,我们依靠计算机模型,但是这些模型尚未就过去发生的事情或未来确切发生的事情达成共识。 为了从持续的气候变暖中做出更好的未来预测,可以使用古气候数据集(例如,根据我们的研究确定的冰川衍生降水)来测试计算机模型。

如果这些模型能够更好地再现从过去的气候中重建的降水模式,尤其是在喷气流移动的时期,那么我们对他们对未来气候的预测的信心也会增强。

关于作者谈话

Brice Rea,地理学教授, 阿伯丁大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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