关于气候变化的地质证据:有没有一个时期的气候变化速度像今天这样快?

Question

大多数关于气候变化的统计数据都是基于过去150年的气候数据(只要有记录)。就地球温度变化的地质时间尺度而言，这似乎无关紧要。

在过去的4亿年里，有没有过一个200年的时间间隔里，气候变化的速度像今天这样快?

Answer 1

简单回答:是的。

但请阅读以下评论和解释:

大多数关于气候变化的统计数据并不仅仅基于150年来的仪器记录。我们有很多好的温度指标，可以追溯到几千年到7000万年前。其中包括:树木年轮、珊瑚中的生长带、分层海洋沉积物、沼泽和湖泊沉积物、石笋和钟乳石、冰芯(80万多年)以及称为有孔虫的单细胞生物壳的同位素组成。最后一种方法可以用来估计7000万年前深海的温度。尽管对同位素组成的解释可能很棘手，但这些警告并没有改变这一长期温度记录所呈现的总体情况。这是一个基于有孔虫壳的温度重建图。

你可以看到，在很长一段时间里，气温都比现在高得多。然而，当谈到变化的速度时，这一记录并不能回答你的问题。首先，请注意，我们没有4亿年前的可靠温度记录，对于那些延长数百万年的温度记录，分辨率不够好，无法像我们现在经历的那样看到快速的气候变化事件。

然而，我们不需要追溯到那么远的过去，就能发现比我们今天经历的气候变化更大的变化。从南极冰芯中发现的80万年的记录中，这种变化实际上是可见的。事实上，最好的例子来自高分辨率的格陵兰冰芯，这些冰芯只有11万年的历史。

被研究最多的快速气候变化之一是在新仙女木事件大约12000年前。考虑到大气化学成分的变化，以及温度的代用指标，数据表明，地球灭绝后的气候变化新仙女木事件而之前的其他变化比过去200年的累积变化更剧烈。如此巨大的变化发生在短短40年的时间里。结束的时候新仙女木事件与区域温度8°C或15°C的变化有关，同时伴随着降水和甲烷浓度的两倍变化(参考1，参考2）

不幸的是，第二篇参考文献(一篇《自然》杂志的论文)在付费墙后面，所以我将在这里添加与这个问题最相关的图4。

你可以看到甲烷浓度和$\delta^{18}O$的变化有多快。作为一个粗略的参考，$\delta^{18}O$中一个单位的变化相当于温度变化2°C，因此图中的大跳约为10°C。

现在我可以争辩说，考虑到农业是在那次变化之后出现的(约12000年前)。在评估我们过去是否面临过像我们现在观察到的这样剧烈的气候变化时，你必须关注在那之后发生的事情。值得注意的是，从那以后，气候一直非常稳定。事实上，我们现在正在经历的变化是农业发明之后最大的变化(以前的参考文献和这一个）.

因此，重要的是要认识到，地球的气候更加混乱，能够在短时间内发生巨大变化，这是你通过查阅书面历史所能想到的，我们已经享受了很长一段时间的平静，在某个时候，迟早会发生人类历史上前所未有的变化。我们所享受的平衡可能是一种不稳定的平衡，你可能不需要一个非常大的扰动来打破平衡，让系统进入一个大的气候波动。