Climate: Long range Investigation, Mapping, and Prediction

Введение

Климат: исследование, картографирование и прогнозирование на большие расстояния, известное как CLIMAP, был крупным исследовательским проектом 1970-х и 80-х годов для создания карты климатических условий во время последнего ледникового максимума. Проект финансировался Национальным научным фондом в рамках Международного десятилетия исследования океана (1970-е годы) и основан в значительной степени на сборе и анализе очень большого количества осадочных ядер для создания моментального снимка условий в океанах. В результате проекта CLIMAP также были составлены карты вегетативных зон на континентах и оценочная степень оледенения в то время. Большинство результатов CLIMAP направлены на описание Земли, как она была 18 тысяч лет назад, но был также анализ, чтобы посмотреть на условия во время предыдущего межледникового периода 120 тысяч лет назад (CLIMAP 1981). CLIMAP был краеугольным камнем палеоклиматических исследований и остается наиболее используемой реконструкцией температуры морской поверхности глобального океана во время последнего ледникового максимума (Yin и Battisti 2001), но она также была постоянно спорной. CLIMAP привел к оценкам глобального охлаждения всего на 3,0 ± 0,6 °C относительно современного дня (Hoffert and Covey 1992). Изменение климата во время ледникового периода, которое происходит далеко от континентальных ледяных щитов, как полагают, в первую очередь контролируется изменениями парниковых газов, поэтому условия во время последнего ледникового максимума обеспечивают естественный эксперимент для измерения влияния изменений парниковых газов на климат. Приведенные оценки в 3,0 °C предполагают чувствительность климата к изменениям углекислого газа в нижнем конце диапазона, предложенного Межправительственной группой экспертов по изменению климата. Однако, по данным CLIMAP, некоторые тропические регионы, и особенно большая часть Тихого океана, были теплее, чем сегодня. На сегодняшний день ни одна климатическая модель не смогла воспроизвести предполагаемое потепление в Тихом океане (Yin и Battisti 2001), причем большинство предпочитает несколько градусов охлаждения. Кроме того, климатические модели, которые вынуждены соответствовать измерениям морской поверхности CLIMAP, слишком теплые, чтобы соответствовать оценкам изменений в континентальных местах (Pinot et al. 1999 г.). Это говорит о том, что либо в модели климата отсутствует какой-то важный неизвестный фактор, либо CLIMAP систематически переоценивал температуры в тропических океанах во время последнего ледникового периода, хотя в настоящее время нет последовательного объяснения того, почему или как это должно было произойти. К сожалению, из-за высокой стоимости и сложности сбора осадочных ядра из открытого Тихого океана доступность образцов, которые могли бы помочь подтвердить или опровергнуть эти наблюдения, ограничена. Если предположить, что реконструкция Тихого океана ошибочна, это приведет к большей чувствительности климата к изменениям в парниковых газах.

Climate: Long range Investigation, Mapping, and Prediction, known as CLIMAP, was a major research project of the 1970s and 80s to produce a map of climate conditions during the Last Glacial Maximum. The project was funded by the National Science Foundation as part of the International Decade of Ocean Exploration (1970s) and is based in large part of the collection and analysis of a very large number of sediment cores to create a snapshot of conditions across the oceans. The CLIMAP project also resulted in maps of vegetative zones across the continents and the estimated extent of glaciation at the time. Most CLIMAP results aim to describe the Earth as it was 18 thousand years ago, but there was also an analysis to look at conditions during the previous interglacial—120 thousand years ago (CLIMAP 1981). CLIMAP has been a cornerstone of paleoclimate research and remains the most used sea surface temperature reconstruction of the global ocean during the last glacial maximum (Yin and Battisti 2001), but it has also been persistently controversial. CLIMAP resulted in estimates of global cooling of only 3.0 ± 0.6 °C relative to the modern day (Hoffert and Covey 1992). The climate change during an ice age that occurs far from the continental ice sheets themselves is believed to be primarily controlled by changes in greenhouse gases, hence the conditions during the last glacial maximum provide a natural experiment for measuring the impact of changes in greenhouse gases on climate. The cited estimates of 3.0 °C implies a climate sensitivity to carbon dioxide changes at the low end of the range proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change. However, CLIMAP also suggested that some of the tropics and in particular much of the Pacific Ocean were warmer than they are today. To date, no climate model has been able to reproduce the proposed warming in the Pacific (Yin and Battisti 2001), with most preferring a several degree cooling. Also, it appears that climate models which are forced to match the CLIMAP sea surface measurements are too warm to match estimates for changes at continental locations (Pinot et al. 1999). This suggests that either climate model design is missing some important unknown factor, or CLIMAP systematically overestimated the temperatures in the tropical oceans during the last glacial, though there is at present no consistent explanation for why or how this should have happened. Unfortunately cost and difficulty of collecting sediment cores from the open Pacific has limited the availability of samples that might help to confirm or disprove these observations. If the Pacific reconstruction is assumed to be in error, it would result in a larger climate sensitivity to changes in greenhouse gases.