气候模型可以为现实决策提供有用的价值。从根本上说，气候模型根据基础的物理定律，模拟经过证实的主导大气行为的物理动态，然后重现观测数据显示的模式。气候模型模拟整个地球系统的各种性质和过程，包括土地、冰川、森林、海洋和大气。

大约2万年前寒冷的末次盛冰期为评估气候模式是否能够模拟与现在不同的气候状态提供了有用的测试案例。然而，由于对过去的环境变量(如海面温度)的重建具有间接和不确定性，导致这种评估仍然是模棱两可的。

图片图源：绿会融媒

近日，不来梅大学海洋环境科学中心（Marum）的研究团队于《自然-地球科学》上发表了其研究结果—— 一种更好地评估过去气候模式模拟的新方法。该研究是PalMod气候模型倡议的一部分。在这一倡议下，研究人员正在努力破译过去13万年的气候，以预测未来的气候。其目标是了解模型的范围和它们所依据的参数，并对未来做出更好的预测。

科学家们通常使用气候模型来模拟过去的气候，以确定其变化的方式和原因。但由于人为造成气候变化的原因，这种模式不可能直接应用于未来。

“所以我们必须模拟过去才能测试模型。因此，末次冰盛期(LGM)的气候模拟对气候模型评估来说非常重要，它提供了一个很好的测试情景”，研究人员说，“因为从那时起，地球变暖的程度通常可以反映出我们对未来的预期。”

尽管已有研究表明，从末次冰盛期到现在的全球气候总体变化在模式和古气候重建之间是一致的，但影响生态系统和栖息地，并直接影响人类社会的空间温度模式尚未得到充分考虑。

新方法基于基本的宏观生态学原理，该方法减少了传统重建方法的不确定性。其中的原则是，物种群落之间的距离越远，它们的差异就越大。一个众所周知的例子是植被随海拔升高而变化。

“在海洋领域，我们看到了物种群落之间相似性减少的相同模式。从赤道向两极移动得越远，物种的变化就越大，”研究人员说

“在海洋中，这种相似性的下降与温度密切相关。因此，如果气候模型正确地预测了过去的温度，那么当我们将模拟的过去温度与化石物种群落进行比较时，我们应该观察到这种相似性随着温差的增加而下降。”

但研究小组发现，在冰河时期的数据中，物种相似性下降的模式与在现代浮游生物中观察到的不同。他们将此解释为模拟温度不能代表冰河时代真实温度的证据。

“我们的分析表明，北大西洋的模拟温度太热，全球温度太均匀。新的模拟使用了较弱的海洋环流，向北输送较少的热量，导致北大西洋变冷，更符合这种模式，”研究人员解释说。

造成这种情况的根本原因与大西洋经向翻转环流和冰海相互作用的强度有关。研究人员得出结论，新方法使模型比较更加可靠。新的模拟结果也表明，这些模式原则上可以正确地计算出最后一个高冰期的温度模式。这表明，对空间温度模式的正确预测在未来也是可能的。

更加重视气候变化的空间影响

“全球气候变化将对不同地区产生不同的影响。这很重要，因为我们的社会和生态系统取决于我们周围最直接发生的事情。我们的研究强调了调查气候变化的空间影响的必要性。当我们谈论将全球变暖限制在1.5度时，这一点很重要，因为这个值只指全球平均水平。”

文：Sara 审：Daisy

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41561-023-01328-7

Lukas Jonkers et al, Strong temperature gradients in the ice age North Atlantic Ocean revealed by plankton biogeography,Nature Geoscience (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01328-7

Matthias Prange et al, A multicentennial mode of North Atlantic climate variability throughout the Last Glacial Maximum,Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh1106

来源: 海洋与湿地