Новый метод позволил выявить переломные моменты климата в прошлом Земли
Резкие изменения в образцах керна льда, обнаруженные учеными, указывают на резкие изменения климата, произошедшие в определенные моменты в прошлом, согласно исследованию, опубликованному 16 ноября в журнале Chaos.
Климатологи выявили резкие переходы в климатических записях, которые, возможно, были вызваны тем, что климатическая система пережила переломный момент. Это происходит, когда самоусиливающиеся обратные связи в системе выводят ее из стабильного состояния, приводя к резким изменениям.
Выявление этих событий в прошлом Земли имеет решающее значение для понимания переломных моментов, с которыми, вероятно, придется столкнуться в этом столетии, поскольку потепление климата дестабилизирует физические системы и экосистемы Земли.
Исследователи из CNRS (Франция), Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Колумбийского университета разработали статистический метод для определения того, являются ли переходы, наблюдаемые в климатических записях, таких как ледяные керны, свидетельством более значительных изменений. Обычно это делается путем визуального осмотра, процесс, который отнимает много времени и является субъективным.
Их метод менее подвержен ошибкам, поскольку он не зависит от человеческого определения того, является ли скачок значительным переходом. Это позволило последовательно сравнивать различные записи и выявить важные события, которые, возможно, были упущены из виду в более ранних исследованиях.
Метод сравнивает две выборки, взятые до и после потенциальной точки перехода, чтобы проверить, происходят ли они из одного и того же непрерывного распределения. Если они этого не сделают, точка перехода определяется как значительное резкое изменение, свидетельствующее об истинном климатическом сдвиге.
«Мы применили наш метод к двум палеоклиматическим записям последнего климатического цикла, ледяному ядру Гренландии и сводной записи спелеотема из Китая», — сказал автор Витольд Багневский.
Анализ ледяных кернов показал, что соотношение двух изотопов кислорода меняется с течением времени. Это соотношение зависит от местной температуры в момент образования льда, обеспечивая измерение климата в это конкретное время.
Спелеотемы — это залежи полезных ископаемых в пещерах, демонстрирующие аналогичную картину соотношения изотопов, изменяющуюся по мере изменения климата.
«Многие из резких переходов в ледяном ядре Гренландии соответствуют сдвигам между более теплым климатом, известным как гренландские межстадиальные (GI), и более холодным климатом, гренландскими стадиальными (GS)», — сказал Багневский.
Существование этих двух климатических состояний, GI и GS, является примером бистабильной климатической системы, в которой два различных состояния являются стабильными. Климат может резко переходить от одного к другому при пересечении переломного момента.
«Наша методология очень эффективна для правильного обнаружения резких переходов в климатических записях, — сказал Багневский. — Его более широкое применение может помочь восстановить хронологию климатических событий Земли».
