Как климатическая модель может проиллюстрировать и объяснить изменчивость климата ледникового периода

Хотя человечество ответственно за текущее глобальное потепление климата, наша планета постоянно претерпевала естественные климатические колебания. Возможными механизмами воздействия на эту изменчивость могли быть изменения яркости Солнца или взрывные извержения вулканов, а также взаимодействия внутри системы атмосфера/океан/морской лёд.

Доктор Маттиас Праге, специалист по моделированию земных систем в MARUM и на факультете геонаук, и его коллеги смогли использовать хорошо проверенную климатическую модель, чтобы детально изучить естественную изменчивость климата в масштабе от 100 до 1000 лет во время последнего ледникового максимума. Согласно их исследованию, опубликованному в Science Advances, естественная климатическая изменчивость в период между 23 000 и 19 000 лет назад была глобально примерно в четыре раза сильнее, чем в нынешнем голоцене, особенно в Северной Атлантике.

Это открытие важно, поскольку естественная изменчивость климата в масштабе сотен лет до сих пор плохо изучена из-за отсутствия длительных рядов наблюдений и ограниченных данных палеореконструкций. Понимание таких колебаний имеет решающее значение для улучшения прогнозов современных антропогенных изменений климата. Учёные использовали модель CESM1.2 (Community Earth System Model), которая также применяется для прогнозов МГЭИК (IPCC), с граничными условиями последнего ледникового максимума.

Анализ показал спонтанную многовековую осцилляцию в Северной Атлантике с периодом около 400 лет, связанную с колебаниями Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC). Этот циклический процесс с саморегуляцией влияет на солёность и температуру вод, что, в свою очередь, воздействует на площадь морского льда и среднегодовые температуры в Гренландии, вызывая их изменения примерно на 4°C. Высокоразрешающие палеоданные из морских отложений Северной Атлантики подтверждают наличие температурных колебаний с периодом от 150 до 1000 лет в ту эпоху, что согласуется с результатами моделирования. Эти результаты подчёркивают важность изучения внутренних механизмов обратной связи в климатической системе для понимания будущих изменений.