ก่อนโลกร้อน โลกเย็นลงหรือร้อนขึ้น?ในพันปีที่ผ่านมา
แบบจำลองภูมิอากาศที่แม่นยำมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศและนโยบาย
ช่วยให้ผู้กำหนดนโยบายและตัดสินใจทั่วโลกทราบขณะพิจารณาวิธีชะลอผลกระทบร้ายแรงจากโลกร้อน และปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงที่กำลังดำเนินอยู่เพื่อทดสอบความแม่นยำ แบบจำลองจะถูกตั้งโปรแกรมให้จำลองสภาพอากาศ ในอดีต เพื่อดูว่าสอดคล้องกับหลักฐานทางธรณีวิทยาหรือไม่ การจำลองแบบอาจขัดแย้งกับหลักฐาน เราจะรู้ได้อย่างไรว่าข้อใดถูกต้อง?บทความทบทวนที่ตีพิมพ์ในวันนี้ในNatureกล่าวถึงข้อขัดแย้งระหว่างแบบจำลองและหลักฐาน ซึ่งเรียกว่าปริศนาอุณหภูมิโลกโฮโลซีน
ผู้เขียนนำ Darrell Kaufman ศาสตราจารย์ผู้สำเร็จราชการใน School of Earth and Sustainability และนักวิจัยหลังปริญญาเอกแห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนา Ellie Broadman ผู้เขียนร่วมที่ทำงานในการศึกษานี้ในขณะที่ได้รับปริญญาเอกของเธอ ที่ NAU ได้วิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่มากมายในช่วง 12,000 ปีที่ผ่านมาเพื่อแยกย่อยปัญหา
การศึกษานี้ต่อยอดจากงานที่คอฟแมนทำซึ่งรวมอยู่ในรายงานสภาพอากาศที่สำคัญล่าสุดโดยคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) และพิจารณาว่าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเมื่อ 6,500 ปีก่อนอุ่นขึ้นหรือไม่ ตามที่ระบุโดยหลักฐานพร็อกซีจากเอกสารสำคัญทางธรรมชาติในอดีต ข้อมูลภูมิอากาศหรือเย็นกว่าตามที่จำลองโดยแบบจำลองเมื่อเปรียบเทียบกับช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรมนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมากของภาวะโลกร้อนที่เกิดจากฝีมือมนุษย์
การประเมินที่ครอบคลุมนี้สรุปได้ว่าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเมื่อประมาณ 6,500 ปีที่แล้วมีแนวโน้มที่จะอุ่นขึ้น และตามมาด้วยแนวโน้มการเย็นลงเป็นเวลาหลายพันปีที่สิ้นสุดลงในทศวรรษที่ 1800 แต่พวกเขาเตือนว่าความไม่แน่นอนยังคงมีอยู่แม้จะมีการศึกษาล่าสุดที่อ้างว่าได้ไขปริศนาแล้ว
“การหาปริมาณอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกในช่วงที่ผ่านมา ซึ่งบางแห่งร้อนขึ้นในขณะที่บางแห่งเย็นลง เป็นสิ่งที่ท้าทาย และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อไขปริศนาอย่างแน่ชัด” คอฟแมนกล่าว
“แต่การติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกมีความสำคัญเนื่องจากเป็นมาตรวัดเดียวกับที่ใช้วัดการเดินขบวนของภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์ และเพื่อระบุเป้าหมายการเจรจาระหว่างประเทศเพื่อจำกัดอุณหภูมิดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทบทวนของเราเผยให้เห็นว่าเรารู้เพียงเล็กน้อยอย่างน่าประหลาดใจเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ช้า ความแปรปรวนของสภาพอากาศรวมถึงกองกำลังที่มนุษย์กำหนดขึ้นในการเคลื่อนไหวซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้นและน้ำแข็งที่ละลายในอากาศจะละลายในอีกนับพันปีข้างหน้า”
เราทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพอากาศของโฮโลซีน ซึ่งเริ่มขึ้นหลังจากยุคน้ำแข็งครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายสิ้นสุดลงเมื่อ 12,000 ปีที่แล้ว มากกว่าช่วงเวลาหลายพันปีอื่นๆ มีการตีพิมพ์ผลการศึกษาจากเอกสารสำคัญทางธรรมชาติหลายแห่งที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์ที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ มหาสมุทร ไครโอสเฟียร์ และบนบก การศึกษาที่พิจารณาถึงพลังที่ผลักดันการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ผ่านมา เช่น วงโคจรของโลก การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ การปะทุของภูเขาไฟและก๊าซเรือนกระจก ; และการจำลองแบบจำลองสภาพอากาศที่เปลี่ยนแรงเหล่านั้นไปสู่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลก การศึกษาประเภทนี้ทั้งหมดรวมอยู่ในการทบทวนนี้
ความท้าทายจนถึงตอนนี้คือการที่หลักฐานสำคัญทั้งสองของเราชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ข้อมูล “พร็อกซี” สิ่งแวดล้อมยุคพาลีโอ ซึ่งรวมถึงหลักฐานจากมหาสมุทร ทะเลสาบ และเอกสารสำคัญทางธรรมชาติอื่นๆ ชี้ไปที่อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกสูงสุดเมื่อประมาณ 6,500 ปีก่อน จากนั้นจึงมีแนวโน้มเย็นลงทั่วโลกจนกระทั่งมนุษย์เริ่มเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล แบบจำลองภูมิอากาศโดยทั่วไปจะแสดงอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นในช่วง 6,500 ปีที่ผ่านมา
หากข้อมูลพร็อกซีถูกต้อง นั่นจะชี้ให้เห็นถึงข้อบกพร่องในแบบจำลอง และชี้ให้เห็นเฉพาะเจาะจงว่าการตอบรับสภาพอากาศที่สามารถขยายขอบเขตภาวะโลกร้อนนั้นต่ำกว่าความเป็นจริง หากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศถูกต้อง เครื่องมือสำหรับการสร้างอุณหภูมิพาเลโอขึ้นใหม่ก็จำเป็นต้องลับคม
นอกจากนี้ เรายังทราบด้วยว่า ไม่ว่าตัวเลขจะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นหรือลดลง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในช่วง 6,500 ปีที่ผ่านมานั้นเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป—อาจน้อยกว่า 1 องศาเซลเซียส (1.8 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งน้อยกว่าภาวะโลกร้อนที่วัดได้ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกไม่ว่าขนาดใดมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของก๊าซเรือนกระจก การรู้ว่าอุณหภูมิสูงขึ้นหรือต่ำลงเมื่อ 6,500 ปีก่อนมีความสำคัญต่อความรู้ของเราเกี่ยวกับระบบภูมิอากาศและการปรับปรุงการพยากรณ์สภาพอากาศในอนาคต
