最后的冰河时代有多冷？研究人员现在已经在全球范围内绘制了温差

该全局图显示了与工业化前时间相比的温度差。深蓝色表示温度较低。过去的冰盖叠加在各大洲上。

亚利桑那大学领导的研究小组已将最后一个冰河时代（20,000年前的最后一次冰河最高峰）的温度确定在华氏46度左右。

他们的发现使气候科学家可以更好地理解当今大气二氧化碳（一种主要的温室气体）水平上升与全球平均温度之间的关系。

杰西卡·蒂尔尼（Jessica Tierney）。

末次冰期最大值（LGM）是一个寒冷的时期，当时巨大的冰川覆盖了北美，欧洲和南美以及亚洲许多地区的约一半，而适应寒冷的动植物也蓬勃发展。

亚利桑那大学地球科学系副教授杰西卡·蒂尔尼（Jessica Tierney）表示：“由于研究了这么长时间，我们有很多关于这段时间的数据。”“但是科学长期以来一直希望得到答案的一个问题很简单：冰河世纪有多冷？”

追踪温度

蒂尔尼（Tierney）是今天（2020年8月26日）在《自然》上发表的一篇论文的主要作者，该论文发现全球冰河时代的平均温度比今天低6摄氏度（11华氏度）。就上下文而言，20世纪的全球平均温度为14 C（57 F）。

蒂尔尼说：“以您个人的经验来看，这可能听起来并没有太大的区别，但实际上，这是一个巨大的改变。”

她和她的团队还创建了地图，以说明全球特定区域的温差如何变化。

“在北美和欧洲，最北部的部分被冰覆盖，非常寒冷。即使在亚利桑那州，也有很大的降温，”蒂尔尼说。“但是最大的降温是在高纬度地区，例如北极，比今天的温度低约14 C（25 F）。”

他们的发现与对地球两极对温度变化的反应的科学理解相吻合。

蒂尔尼说：“气候模型预测，高纬度地区的升温速度要快于低纬度地区。”“当您查看未来的预测时，北极地区的天气会变得非常温暖。这就是所谓的极性放大。同样，在LGM期间，我们发现了相反的模式。更高的纬度对气候变化更加敏感，并且将保持这种趋势。”

计数碳

知道冰河时代的温度很重要，因为它用于计算气候敏感性，这意味着全球温度响应大气中的碳而变化了多少。

Tierney和她的小组确定，每增加一倍的大气碳，全球温度应增加3.4 C（6.1 F），这是最新一代气候模型预测的范围的中间值（1.8至5.6 C）。

在冰河时期，大气中的二氧化碳含量约为百万分之180，这非常低。在工业革命之前，该水平已上升至每百万分之280，如今已达到每百万分之415。

“《巴黎协定》希望将全球变暖保持在工业化之前的水平不超过2.7 F（1.5 C），但是随着二氧化碳水平的升高，要避免超过3.6 F（2 C ），”蒂尔尼说。“我们的腰带已经有大约2 F（1.1 C），但是温度越低，我们得到的温度就越好，因为地球系统确实对二氧化碳的变化做出了响应。”

制作模型

由于在冰河时代没有温度计，因此Tierney和她的团队开发了一些模型，可以将从海洋浮游生物化石中收集的数据转换为海表温度。然后，他们使用一种称为数据同化的技术将化石数据与LGM的气候模型模拟结合起来，该技术用于天气预报。

蒂尔尼说：“气象局发生的事情是他们测量温度，压力，湿度，并使用这些测量值来更新预测模型并预测天气。”“在这里，我们使用总部位于科罗拉多州博尔德市的美国国家大气研究中心气候模型来生成LGM的后预报，然后我们用实际数据更新此后预报以预测气候是什么样的。”

将来，蒂尔尼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有关地球如何对非常高的二氧化碳水平做出反应的重要问题，并加深我们对未来气候变化的认识。”

参考：杰西卡·蒂尔尼（Jessica E. Tierney），姜竹，乔纳森·金，史蒂芬·B·马列维奇，格里高里·哈基姆和克里斯托弗·普尔森（Christopher J. Poulsen）于2020年8月26日在Nature.DOI：
10.1038 / s41586-020-2617-x

该研究得到了海辛斯-西蒙斯基金会和美国国家科学基金会的支持。