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亚利桑那大学领导的一个研究小组已将最后一个冰河时代（2万年前的末次冰盛期）的温度确定在约46华氏度（7.8摄氏度）。他们的发现使气候学家得以更好地理解当今大气二氧化碳（一种主要的温室气体）含量上升与全球平均温度之间的关系。

末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）是一个寒冷的时期，当时巨大的冰川覆盖了大约北美、欧洲和南美的一半面积以及亚洲的许多地区，而适应寒冷的动植物群则蓬勃发展。

“我们已经有了关于此段时间的诸多数据，毕竟我们对此涉猎已久。”亚利桑那大学地球科学系副教授Jessica Tierney说：“但是科学一直以来希望能回答一个问题很简单，那就是：冰河世纪究竟有多冷？”

温度追踪

Tierney是发表于《自然》（Nature）上的一篇论文的主要作者，该论文发现，冰河世纪的全球平均温度比今天的温度低6摄氏度（11F）。总体而言，20世纪的全球平均温度为14摄氏度（57F）。Tierney说：“个人可能感觉这个温度差并不大，但实际上，这会带来是巨大的变化。”她和她的团队还绘制了地图，以说明全球特定地区的温差如何变化。

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Tierney说：“在北美和欧洲，最北边的部分被冰覆盖，天寒地冻。即使在亚利桑那州，气候也比较寒冷。但是最大的降温发生在高纬度地区，例如北极，当时那里的气温比今天低约14摄氏度（25F）。”他们的发现符合科学界对地球两极对温度变化反应的理解。

Tierney说：“气候模型预测，高纬度地区比低纬度地区变暖的速度更快。”“当您查看未来的预测时，北极地区会变得非常温暖。这被称为极地放大效应。类似地，在LGM期间，我们发现了相反的模式。这反映了高纬度地区对气候变化更加敏感，而且未来仍将如此。”

碳计数

知晓冰河时代的温度至关重要，因为它可用于计算气候敏感性，即全球温度变化与大气碳含量的变化的相关性。

Tierney和她的团队确定，大气碳含量每增加一倍，全球温度会增加3.4摄氏度，这处于最新一代的气候模型预测范围（1.8至5.6摄氏度）内。

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“《巴黎协定》希望将全球变暖保持在不超过前工业化时代2.7F（1.5摄氏度）的水平，但是按照二氧化碳水平目前的升高速率，要避免超过3.6F（2摄氏度）变得困难至极。” Tierney说， “地球系统确实会对二氧化碳的变化做出反应，地球气温已经升高了大约2F（1.1摄氏度），升温越少越好。”

模型创建

由于冰河时代没有温度计，Tierney和她的团队开发了一些模型，将从海洋浮游生物化石中收集的数据转换成海面温度。然后，他们使用一种名为数据同化的技术将化石数据与LGM的气候模型模拟相结合，该技术常用于天气预报。

“气象局的任务是测量温度、压力和湿度，并使用这些测量值来更新预报模型和天气预报。”Tierney说，“在这里，我们使用总部位于科罗拉多州Boulder市的美国国家大气研究中心气候模型来生成LGM的后报，然后使用实际数据更新此后报以预测气候的情况。”

将来，Tierney和她的团队计划使用相同的技术来重现地球过去的温暖时期。

她说：“如果我们能够重建过去的温暖气候，那么我们就可以开始回答关于地球是如何对非常高的二氧化碳水平做出反应的重要问题，并加深我们对未来可能发生的气候变化的理解。”

翻译：陈泓宇

审校：黄薇

引进来源：亚利桑那大学

引进链接：https://phys.org/news/2020-08-cold-ice-age.html


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