Tilfældigheder påvirker begyndelsen og afslutningen af ​​istider

En analyse af det såkaldte klimaspektrum viser, hvorfor istiderne ikke har opført sig præcist, som modellerne forudsiger. Et stort element af tilfældighed er involveret, når en istid begynder eller slutter, viser analysen. Peter Ditlevsen fra Physic of Ice, Klima og Jord på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet siger, at resultaterne antyder, at vi måske bør bruge en mere konservativ risikovurdering end den, IPCC anbefaler. Resultatet er nu offentliggjort i Klimadynamik .

Når vi forudsiger fremtidens klima, det er vigtigt at forstå fortidens klima. Det gør vi. For det meste. Nogle detaljer kan stadig diskuteres.

Et eksempel på det er periodiciteten af ​​istider - dvs. hvordan istider kommer og går. Dette er beskrevet i en teori udviklet af blandt andre astronomen Milankovitch i 1920'erne. Teorien beskriver matematisk, hvordan indkommende stråling fra solen varierer over tid, fordi Jordens kredsløb omkring solen er elliptisk, og vores kære planet slingrer som en top.

Alt i alt fører disse små forskelle til kontinuerlige ændringer i mængden af ​​lys og varme, der når polerne i en 40.000 års cyklus og tvinger dermed klimaet ind og ud af istider og mellemistider.

Istider er svære at forudsige

Teorien er god, men det forklarer ikke alt. Istiders periodicitet har ikke været så præcis, som teorien antyder. Hvorfor det? Er det på grund af støj i systemet - det er tilfældigheder, som overskygger den generelle mekanisme, eller skyldes uoverensstemmelserne problemer med modellen? Spørgsmålet har længe været diskuteret.

Nu klimaforsker fra TiPES-projektet, Peter Ditlevsen fra Physics of Ice, Klima og Jord på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet og kollegerne Takahito Mitsui fra University of Tokyo og Michel Crucifix fra UCLouvan i Belgien argumenterer for, at tilfældigheder spiller en stor rolle.

I deres papir, "Crossover og toppe i det Pleistocæne klimaspektrum; forståelse fra simple istidsmodeller, " offentliggjort i dag i tidsskriftet Klimadynamik , de dokumenterer, at klimasystemet er mere kaotisk, end modellen indikerer. Et utal af tilfældigheder synes at fortrænge istiderne fra teoriens forudsigelser.

Tilfældighedernes indflydelse

Med andre ord - teorien er god, men en stor mængde støj kan til dels overstyre virkningen af ​​de astronomiske variationer.

Det er en analyse af det såkaldte klimaspektrum, der har ført til denne konklusion. Klimaspektret er beregnet ud fra observerede udsving i fortidens klima. Den viser, hvordan en række forskellige processer påvirker klimaet - stigende og faldende mængder af CO ₂ , stigende og faldende mængder af energi fra solen, stigende og faldende mængder af geologisk aktivitet og så videre.

Nogle af disse ændringer kommer og går på kort tid, andre svinger over længere perioder. Det er, nogle har en høj frekvens, andre en lavere frekvens. Sammen forklarer de variationen, klimaet har bestået over millioner af år.

I den nye analyse sammenlignes klimaspektret med forventninger fra forskellige modeller af istidsvariationer. Analysen viser, at klimaet faktisk er resultatet af en række af sådanne underliggende periodiske processer, men også af en stor mængde baggrundsstøj, som ikke er periodisk. Det betyder, at tilfældigheder spiller en stor rolle for ændringer i klimaet.

Vippepunkter kan også være sværere at forudsige – Med dette resultat kan vi bedre forstå, hvordan istider kommer og går. Men vi ser også, at klimasystemet kan reagere brat og uforudsigeligt på ydre påvirkninger som vores nuværende udledning af kuldioxid. Det betyder, at det kan være svært at beregne, om - eller hvornår vi når et vendepunkt i klimasystemet. Og vi burde måske anvende en mere konservativ risikovurdering end den IPCC anbefaler, siger Peter Ditlevsen.

Hvis et vendepunkt nås, vil jordsystemet ændre sig irreversibelt til en anden tilstand.

Dette arbejde er en del af TiPES-projektet. TiPES er et europæisk videnskabssamarbejde finansieret af EU's Horizon 2020, forsøger at øge forståelsen for vippepunkter i klimasystemet og forbedre grundlaget for politisk beslutningstagning i klimaspørgsmål.