气候学

征服冰......和舞蹈

对冰川档案的分析证实人在全球变暖中的作用。这项工作得到了2007年诺贝尔和平奖到Al Gore和IPCC的奖励。

让Jouzel..,ValérieMasson-Delmotte和Dominique Raynaud 用于Science N°361
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沃斯托克,在南极大陆的核心。条件是理想的:温度通常小于-70°C和冷记录,-89.2°C!在20世纪70年代初,在20世纪70年代初,在苏维埃定居。不久之后,由Claude Lorius领导的法国队休息了几百公里,在圆顶C.其他球队,包括瑞士,丹麦和美国,选择格陵兰岛。这些男人在这些冰冻的国家做了什么?他们钻了冰来提取胡萝卜并借鉴过去的气候信息。该原理很简单:冰中所含的气泡证明了大气的组成,而冰本身则通知其温度。而且挖掘越深,我们越旧的气候。

为什么要研究过去的气候?了解今天和明天的那个。作为证据,第四次报告 盖恩(关于气候变化的政府间专家组), 本月由西班牙瓦伦西亚聚集的政府代表批准了本月批准,这是一个有关我们气候进化的信息的好地方。虽然在前三个报告中,这些方面只构成了致力于观察的本章的一部分,但它们是这次章节本身的对象。这意味着他们的重要性。我们贡献的本章揭示了根据三个轴的未来变化的数据的相关性:气候变化对人类活动的分配(现在是“明确的” );我们气候的长期变化和对温室效应的敏感性;快速气候变化的存在。

本报告所依据的来源是多个,但我们将在近几十年来通过回溯史诗来重视南极洲和格陵兰冰分析的结果。从重建中涉及到过去的分析,过去普遍存在的极性冰,气候和环境条件,我们将详细介绍冰川档案对环境变化的诊断和气候变化的作用。 '男子。我们还将描述如何,作为累计和加强的信息,世界意识到全球变暖的问题, 盖伊 作为象征性的表现。

无可否认人类

由于在不同点在不同点测量的温度,首先描述地球的平均温度的演变首先描述,然后均化。但是,超过1850年的系列很少见。直接测量期进一步限制用于监测大气的组成,因为分析二氧化碳浓度(CO.(2)A,根据Charles Keeling的冲动,于1957年开始在国际地球物理年度。与甲烷(甲烷)等人类活动相关的其他温室气体(CH.4),氧化二氮(n2o)和氯氟烃,最近开始了。尽管如此,已经存在很大的结论,特别是“过去12年中的11个比例从1850年之前的所有人更加温暖,”这是“浓度的增加 CO.自1960年以来,自2000年以来,2个大气层比以往任何时候都更重要。

但如果没有旧的档案,我们将被毁坏。例如,自从中间以来,人类活动不能被统计到最热感 XX.e 世纪。实际上,这种归属需要使我们气候的自然变异性和人为作用之间的部分。因此,需要了解这种自然气候变异性及其原因(我们正在谈论气候迫使)在相对长的时期,没有显着的人为紊乱。正是在这种情况下,研究越来越多,致力于最后一千年的气候,并对最初的气候变量感到担忧,只有在福彻上。

1999年,美国宗教学家MichaëlMACHINGEMISPHERS在来自各种指标的最后一千年期间研究了北半球的温度变化,如黑眼圈,珊瑚,冰胡萝卜......他在“曲棍球屁股”中有一个曲线,代表年平均水平的估计温度。这项开创性的工作揭示了在前900年内轻微冷却的过夜波动,然后在升温期间 XX.e 世纪。根据第三次报告 盖伊发布于2001年,这种变暖可能是过去1000年的最大。这一结论是,这是强烈讨论的主题,现在在上一份报告中审查的所有工作都得到了证实 盖恩。 它可以读到“下半部分 XX.e 世纪最有可能(十分之一的十分之一的机会)比过去500年的其他50年间隔更温暖,这仍然仍然存在(三次以上三次)过去1300年。“

在这些时间尺度,极化冰在气候迫使的重建中发挥着关键作用。由水组成(1H216o),冰含有一定比例的分子,其中重氢(氘, 2h)取代氢,其他氧气18(18o)取代氧气16.该比例反映了雪的形成条件:越少,它含有沉重同位素的含量越少,因此同位素分析构成重建温度的特权手段。过去。

此外,这些冰的极端纯度会产生各种气溶胶的时间变化。有些是自然的,例如火山喷发的那些,其痕迹在酸度和硫酸盐形式的冰中发现,其他人来自人类活动,并且与罗马时代可识别。例如,产业污染因硫酸盐气溶胶的归档而显着增加。这些气溶胶是重要的,因为在对流层(大气层的最低层)中,这些颗粒通过返回太阳灯来部分地核对温室气体的变暖效果。

除了火山主义,Polar Ice还会通知另一个气候变化的自然原因,太阳能活动。这些卫星的直接措施已经开始不到30年,并且在太阳亮度与由宇宙射线产生的同位素之间的相关性的假设(例如,在冰芯中分析的铍10)活动在最后一个千年和之前追查。

征服冰淇淋

最后,最重要的是,由于捕获的气泡的提取和分析,凝固的冰,可以获得大气的过去的组成。在20世纪80年代开发了用于二氧化碳和甲烷的方法。在上个世纪的规模中,这些信息突出了与人类活动相关的温室效果的增加:浓度 CO.2, CH.4 et n2o,相对稳定了10,000年,一直在迅速增长约两个世纪。地球的气氛也在冰川和中间夹次期间,具有现在涵盖过去80万年的记录。在这方面,冰川钻探是独一无二的,并标志着他们与海洋和大陆档案的差异。

在实践中,除了最后几十年中,最近1,000年气候迫使研究中使用的大多数信息在持有有关当地气候信息(雪的温度和积累),区域(气溶胶)的冰川档案中和全球(温室气体)。此外,50年来,冰川癖者随着时间的推移而上升,钻探更多和更深。

来自哥本哈根大学的Willi destnaard是冰川钻孔的先驱。与美国团队合作,在20世纪60年代初,他参加了第一次钻探,靠近格陵兰西北世纪营地军事基地。岩石基地,位于1966年的1,390米处。两年后,在南极洲,在美国伯德的美国站进行了超过两公里的钻井。与此同时,苏维埃和法国人选择东部的南极地点,积雪越来越弱于格陵兰,我们必须能够及时返回。第一次定居在沃斯托克,第二个在圆顶C的地方。在1977-1978南部的夏天,仅仅30年前,Cl的格勒斯团队。环礁福琳高达900米。瑞士汉斯Oeschger团队,另一个人在极地世界,加入丹麦人和美国人1979年:两年后,他们触摸格陵兰南部染料3的岩石基地,深厚两公里。。

然而,这些钻井都不在上次冰川期之前返回,这是11万年前开始的。海洋沉积物,谁也跟踪过去的气候,仍然持有记录。他们的分析已经证明了米尔日照片理论的有效性,这些理论在第四纪(约200万年)和地球上的轨道上的巨大冰川的节奏之间建立了一个联系。

Vostok Ice Dethroned海洋沉积物于1983年。长度为2,083米的胡萝卜揭示了15万年前统治的气候。气候登记从ICE的同位素分析中推断也证实了米尔日照片的理论。但是,它最重要的是,它揭示了大气浓度之间的强烈相关性 CO.2,然后在 CH.4,这个南极地区的温度变化,这种沃斯托克这一点已经传递给后遗症,特别是在20年前在自然期刊上发表的三篇文章:伴随着他们的评论描述了南极的冰丰度“。请注意,由于CL之间的友谊,法国格勒诺布尔,萨利和奥尔泰的法国球队,萨莱和奥斯泰与该计划有关。沃斯托克项目的组织者洛里斯和沃尔托族Kotlyakov。

20世纪90年代末,加入美国队伍的Vostok项目持续3,623米,42万年的记录气候变化和“氛围的构成”。在整个时期,气候与温室效应之间的关系与过去15万年一样狭窄。钻井在沃斯托克湖湖泊湖上方左右120米。

更深,年纪较大

对于古叶病学家,在沃斯托克之间收集的信息,气候和温室效应之间的联系已经为天文理论增加了一个新的维度,阳光的唯一变化可能不足以解释第四纪的大气候周期的所有特征。

在格陵兰岛,20世纪90年代令人惊讶的是:发现快速和重要的气候变化,在最后的冰川期间和脱离期间,影响了北大西洋和邻近地区。因此,在110,000到10,000年之间,其中25个叫做Dansgaard-Oeschger的事件,其中几十年的变暖(在格陵兰中心的中心最多16°C),随后被列入较慢的冷却。在20世纪80年代初钻井3钻井时提出,这些事件十年后经两个钻孔,一个欧洲, 紧握,其他美国人, 吉普 2,最近是北方的紧握.

钻井的成功 紧握根据欧洲科学基金会协调,鼓励欧洲的志愿者和动态政策,建立了雄心勃勃的项目 Epica. (南极洲冰Cory的欧洲项目)由十个国家和欧洲共同体支持。目标是在南极洲成功两次钻井,一个在圆顶 c,法国常设车站已经定居,另一个在德国武装的地面面对大西洋地区的地区。 2005年,在圆顶C钻孔3,260米延长至650,000年,即将达到80万年,录音 CO.2和 CH.4.还有判决很清楚,特别是浓度 CO.2,对于最古老,较小的中间夹次时期,确实低于最后420,000年的最大值。因此,南极温度变化与从沃斯托克冰建立的温室效果之间的密切关系延伸到最后650,000年。

近年来已经制造了其他几个钻孔,但圆顶唱片 c 有几年需要花几年的良好机会。近几十年中成立的合作导致冰川学家社区将其目标正式地在财团内部确定 IPICS. (冰核心科学的国际伙伴关系)汇集了所有对冰川钻井感兴趣的国家,新进入中国等新进入者。在格陵兰北部的北部,另一个深入的钻井项目已经在南极洲进行了研究,其中人们希望从120万年的旧冰上上升,目前我们的气候,直到那么标志着周期性为4万年,逐渐进入一个以10万年的周期为主的世界。

超过30年,这种伟大的人类和科学冒险在国家一级受益匪浅的动态,感谢像电池这样的个性。Lorius和机构的不断支持。她在科学政策中取得了15年的象征,她今天穿越了大陆,并汇集了各种视野,美国,澳大利亚人,俄罗斯人,日本,中国人,南美的研究人员......

温室和气候效应之间的不断确认的联系无疑是由于人类活动而对变暖现实的认识。这种关系导致了创造 盖伊 在国际推出的主要研究项目中,致力于研究和了解气候变化机制,更一般地,地球系统不同部件的相互作用。因此,诞生于国际生物圈 - 地理学纲领计划,这些项目与过去的气候研究相连(页面)到大气化学。

1988年,七个最富有国家的集团 g7,委托世界气象组织(OMM)和联合国环境规划署( 环境署)关心一群专家汇集 盖伊。后者评估了了解与人类来源的气候变化相关的风险所需的科学,技术和社会经济信息。这 盖伊 还必须研究这种变化的可能后果,并提出适应和缓解场景。其思考主要是基于公认的科学出版物。

意识 盖伊

其中一个主要活动之一 盖伊 包括定期评估气候变化知识状态。它还制定特别报告和技术文件,并有助于执行“联合国气候变化框架公约”(ccnucc.

盖伊 由三个工作组和一个特殊的团队组成。第一项工作组评估了气候系统的科学方面和气候变化。第二个负责社会经济和自然系统对气候变化的脆弱性,这些变化的负面和积极的影响和适应它的机会。第三个评估可能的解决方案,以限制温室气体排放或以其他方式减轻气候变化。最后,工作队致力于全国温室气体库存。

让我们回到冰核。到目前为止,我们已被描述为全球结果。然而,在它亮点的机制中,冰分析更准确。因此,南极富士穹顶日本钻探冰的分析突出了在北半球在夏天接收的太阳能在北半球的优势作用,当前四个时代的变暖时。我们土地的这个偏远地区的冰川。具体而言,在南极洲记录在南极洲和伴随温室气体的变暖发生在日出的增加后几千年。两种现象之间的联系将是海洋水量的循环。实际上,它将被淡水排放从北半球盖帽的熔化中进行修改。分析相同类型的欧洲钻井 Epica. 达美尔C,涵盖了最后80万年,可以在较旧的时期确认此链接。然而,这些结果已经阐述了与缺辱抑制相关的修改的复杂性,但一切都表明了温室效应的增加一直是天文迫使,演员而不是简单的观众。

事实上,由于过去和古阶层的建模的数据,可以评估地面能量平衡的不同干扰,从而从最后冰川最大值的条件转变为向中间状态的过渡。 “火花”是陆地轨道的修改(米兰科奇奇的理论)。然而,北半球大冰盖的消失,温室气体的增加(基本上是 CO.2)已经贡献,大致平等地和约90%,以辐射平衡的干扰,导致行星升温为5至7°C的冰川最大值,大约有20,000年,并且开始全新世(11,000年前),我们的文明发展的热点。这 CO.所以随后发挥了强大的放大器角色,参与了最新的气候变化。我们时间的课程将被考虑在内。无论温室气体,自然还是人类增加的原因,它都显着修改了地球的辐射平衡。古跨越纪录也估计了气候反应与浓度加倍 CO.2:温度增加约3℃。请注意,从大约十五年前从Vostok数据推导的这个值是融合最新估计的值 盖伊,基于建模。

长期愿景

北大西洋种子沉积物中已经确定了另一种类型的陡峭变化。这些所谓的海道事件的特点是巨大的冰山脱裂,影响地表水的盐度和温度,导致北大西洋的海洋交通的变化。最后两次,快速而重要,发生了11,500和8,200年前。对这些事件的分析,这些事件具有全球影响以及海洋和大气环绕的重大变化以及与我们气候的未来演变也有关。

作为一个结论,我们将讨论这两点,这在冰的核心中看到过去是富有课程的。我们可以回答的第一个问题涉及当前热门时期的持续时间。冰时期的开始对应于北半球高纬度夏季阳光的急剧减少。这是116,000年前的情况,但在接下来的30,000年里,这种轨道配置不会发生这种情况。事实上,我们目前的情况类似于大约400万年前盛行的情况。并且,特别是圆顶C的录音所证明的,对应于这种中间爆发的炎热时间特别是长期:没有人类活动相关的温室效果的增加,我们的星球将在即将到来的下一个相对稳定的气候中了解了相对稳定的气候数千年而不用担心进入新的冰川。

第二个问题开启了更加悲观的视角:在几个世纪以来的成熟度,极地帽会有所贡献,在融化,大幅提升海平面吗?最后一个中间批人士在125,000年前认识,目前是一个温暖的时期。然后,海平面比今天高出四到六米,从而强调这种风险,特别是因为这一增加的主要部分可以与帽的主要撤回有关。格陵兰南部和北极的其他冰地区。几个世纪以来,格陵兰地融合的可能性 - 因此,随着全球变暖很重要的风险,风险越来越高。格陵兰体积的三分之一的减少将达到大约两米的海平面上升,这将增加同类海洋的热膨胀的贡献。此外,在几百年之内,我们可以担心海拔三到四米的海平面。

过去的气候所提供的前景使得可以接近气候机器缓慢部件的反应,并探讨未来气候变化的不可逆转效果。在这种情况下,据了解,格陵兰岛在过去十年中,主要冰川的流速已经显着加速(见图5)和南极洲的沿海地区,近年来通过重要冰的解体标志着平台,受到很多关注的影响。

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