5600万年前的始新世全球变暖可能预示着更潮湿的未来

魏洋1

根据工业化前的水平，模拟平均地表温度、降水量和降水-蒸发预算，直至二氧化碳水平为工业化前水平9倍的最坏情况。致谢:Cramwinckel等人，2023年

（）据美国物理学家组织网（汉娜·伯德）：模拟地球对全球变暖的反应表明，干旱地区将变得更加干旱，潮湿地区将经历更多的降水，大气中的水分分布不均匀。随着季节性的增强，我们的偏远和城市社区以及自然生态系统可能会面临更严重的后果。

尽管低纬度地区(热带地区， 60° N/S)预计将变得更加湿润，而亚热带地区(15-30° N/S)将变得更加干燥。然而，科学家们研究了古代的全球变暖事件，认为至少对于亚热带地区来说，情况可能并非如此。

始新世早期气候最佳期(5600-4800万年前)是过去6600万年中最温暖的时期之一，全球平均地表温度比现在高14°C以上。大气中的二氧化碳水平升高到百万分之1，000以上(ppm相比之下，现代水平约为400 ppm，平均海洋表面温度比工业化前的温度高16°C，而纬度温度梯度(赤道和两极之间的温差)的峰值为22°C。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告预测，根据最坏的情况模型，始新世气候可能在2100年达到。

南安普敦大学海洋与地球科学学院的研究人员和全球合作者利用深度时间模型相互比较项目(DeepMIP)重建了地球始新世早期的全球平均降雨模式。他们的研究发表在《古海洋学和古气候学》上。

同时，始新世气候条件的物理证据是从古生物替代物中获得的，这些是保存下来的化石叶子、花粉和孢子。特别是叶子的大小和形状可以是周围环境中水分水平的一个非常有用的指标，并且经常可以通过假设它们具有相似的功能和生态偏好来识别保存下来的叶子，因此，如果始新世的叶子可以与现代更潮湿条件下茁壮成长的叶子相匹配，科学家可以假设这也是数百万年前的情况。

DeepMIP模拟从工业化前水平开始工作，最高可达最坏情况模型二氧化碳浓度的九倍。随着更高的二氧化碳浓度导致变暖加剧，研究人员发现，更高的全球平均表面温度与平均年降水量估计值的增加相关。这在高纬度地区最为明显，模型预测气温每升高1摄氏度，平均年降水量将增加9.1%，而全球平均年降水量每升高1摄氏度将增加2.4%。热带和亚热带地区的年平均降水量仍然相对较高，据计算超过2-4毫米/天。

总体而言，这些模型模拟了当纬度温度梯度较弱时，热带大气中的水分不太可能分散到全球各地，从而导致这些地区的降雨量增加。热带和高纬度地区的特点是正降水和正蒸发，导致更潮湿的条件，而亚热带地区预计会经历相反的负降水和负蒸发，更加干旱。地球的连接系统使后者更加复杂，尽管湿度和大气环流干扰了亚热带水分收支，导致比模型更大的降雨量和更少的蒸发量。

将模拟结果与来自植被的化石替代数据进行比较表明，这些模型可能低估了过去气候变化的降雨量，因此科学家必须使用多管齐下的方法来模拟全球变暖的当前和未来影响。然而，重要的是，与遥远过去的全球变暖事件进行比较，为我们未来可能的发展方向提供了见解，因此人类可以根据世界上的位置，制定缓解策略来应对越来越干燥或潮湿的条件。