摘要。这项研究介绍了一种新型的动力系统模型,旨在捕获Dansgaard-Oeschger(DO)事件的高度非周期性。由于其可变持续时间(有些持续了1世纪,而其他事件跨越了多个毫伦),因此很难充分建模。利用从Stommel模型得出的简化的两方程式框架,我们的方法集成了一个内部控制参数,该参数充当反馈参数(在南极底部水(AABW)地层上)。通过分析方法和数值方法,我们建立了一个合适的参数域,在该域中,新调整的模型可以准确地复制DO的古气候记录,如摘要统计信息所描述的事件的古气候记录所述,该记录是从冰核数据中得出的。分析还表明,没有新的控制参数,该模型没有合适的pa-rameter域,在该域中可以重现冰核记录中看到的广泛的事件特征。这项研究提供了对这些高度显着的气候现象的基本机制的新见解,以及通过允许新模型的参数随时间变化而被迫强迫它们的必要时间尺度。这使我们的模型可以在捕获与观察性记录相匹配的定时特征的逼真的事件序列时实现前所未有的精度。这个重新定义的模型不仅增强了我们对DO cycles的理解,而且还展示了简单动力学系统模拟复杂气候相互作用的潜力。
1瑞士伯恩大学地理研究所2 Oeschger气候变化研究中心,伯恩大学,伯恩大学,伯恩,瑞士3联邦气象学和气候学Meteoslogology Meteoswiss,Zurich-Airport,Zurich,苏黎世,瑞士,瑞士4
摘要:古气候代理揭示了在过去的冰川间隔中被称为Dansgaard - Oeschger(DO)事件的北大西洋气候的突然过渡。DO事件的主要特征是在绿地中突然变暖,标志着相对温和的相对阶段,称为间质。这些表现出数百至几千年的逐渐冷却,直到最终的降低使温度恢复到冷场水平。到目前为止,这种千禧一代可变性背后的确切机制仍然没有定论。在这里,我们提出了一个令人兴奋的模型来解释Dansgaard - Oeschger Cycles,该模型以噪声诱导的状态空间偏移而发生,在该模型中。我们的模型包括代表北极大气温度,北欧海洋温度和海冰覆盖的四个动态变量之间的相互尺度相互作用,以及大西洋子午线翻转循环。该模型的大气 - 海洋热量由海冰主持,这又受到快速发展的间歇性噪声动态产生的大型扰动。如果超临界,扰动触发了类似的状态空间段游览,在此期间,所有四个模型变量都经历了定性变化,而定性变化始终类似于相应的代理重新质量中的星座的特征。作为一个产生噪声的物理间歇过程,我们提出了海洋或大气阻塞事件中的对流事件。我们的模型准确地重现了DO循环形状,返回时间以及间质和体积持续时间对背景条件的依赖性。与普遍的理解可变性是基于基础动力学的双态性的相反,我们表明,多尺度,单稳定的兴奋动态为解释与事件相关的千禧年气候变化提供了一种有希望的替代方案。
1世界气象组织(WMO),瑞士日内瓦1211; phechler@wmo.int 2雅典国家观察员,雅典11810年,雅典,雅典,环境研究与可持续发展研究所(IERSD); allarob@gmail.com 3英国雷丁大学雷丁大学气象学系; clive.wilkinson@reading.ac.uk 4英国雷丁大学气象学系国家大气科学中心,英国RG6 6ur; ed.hawkins@ncas.ac.uk(E.H.); p.r.teleti@reading.ac.uk(p.t.)5新西兰奥克兰1149年国家水与大气研究所; andrew.lorrey@niwa.co.nz 6地理研究所和奥什格气候变化研究中心,伯尔尼大学,瑞士伯尔尼3012; stefan.broennimann@unibe.ch 7 7塞萨洛尼基亚里士多德大学的科学学院气象与气候学系,希腊塞萨洛尼基54124; kvelikou@geo.auth.gr 8地理系与国际发展与环境研究中心,吉森·贾斯图斯·利比格大学,德国吉森35390; elena.xoplaki@geogr.uni-giessen.de *通信:jluterbacher@wmo.int5新西兰奥克兰1149年国家水与大气研究所; andrew.lorrey@niwa.co.nz 6地理研究所和奥什格气候变化研究中心,伯尔尼大学,瑞士伯尔尼3012; stefan.broennimann@unibe.ch 7 7塞萨洛尼基亚里士多德大学的科学学院气象与气候学系,希腊塞萨洛尼基54124; kvelikou@geo.auth.gr 8地理系与国际发展与环境研究中心,吉森·贾斯图斯·利比格大学,德国吉森35390; elena.xoplaki@geogr.uni-giessen.de *通信:jluterbacher@wmo.int
1 法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学法医学研究所,伯恩大学,伯恩大学,瑞士伯恩大学2,穆米研究研究所,欧拉克研究研究所,意大利波尔扎诺,3个文化和环境遗产系,preplab- preclab-史前历史和史前生态学,米兰研究的史前历史和史前生态学,伊斯兰教,伊斯兰教,伊斯兰教, heritage of Veneto, territory sector, headquarters of Padua- Nucleo di Verona, Padua, Italy, 5 Thompson Simon Scavi and archaeological surveys, Verona, Italy, 6 Archeology, Fine Arts and Landscape Superintendency for the Provinces of Verona Rovigo and Vicenza, Verona, Italy, 7 Department of Biology, University of Florence, Florence, Italy, 8化学,生物化学与药学科学系和奥斯切格气候变化研究中心,瑞士伯尔尼大学
1医学研究委员会部门伦敦卫生与热带医学学院,班朱尔,班朱尔,冈比亚2,冈比亚2气候变化和行星健康中心,伦敦卫生学院和流行病学医学学院和热带医学学院英国英国伦敦5 5社会和预防医学研究所,伯尔尼大学,瑞士伯尔尼大学6伯尔尼大学气候变化研究中心6伯尔尼大学,瑞士伯尔尼,伯尔尼,瑞士伯恩7环境实验室7环境实验室,布莱顿大学,布莱顿大学,布莱顿,英国,英国,英国,英国,英国伦敦,英国伦敦,英国,英国,英国,英国,英国,英国,英国,,英国,,英国,英国,,英国,,英国,英国,,英国,英国,英国,,,,,,英国,布莱顿,伦敦,宾夕法尼亚州,宾夕法尼亚州,伦敦,英国伦敦大学,英国,英国,英国,英国,英国,英国,宾夕法尼亚大学。英国剑桥的生理发展和神经科学系
抽象的格陵兰冰核心记录以Dansgaard -Oeschger(D -O)事件为特色,它们是突然变暖的发作,然后在冰河时代气候下逐渐冷却。本研究中使用的三个气候模型(CCSM4,MPI -ESM和HADCM3)显示自发自我维护的D -O样振荡(尽管在幅度,持续时间和形状上的差异差异,但在较小的,较窄的二氧化碳(CO 2)浓度较大的窗口中非常相似,浓度非常狭窄(CO 2)浓度185-230 ppm。该系列与海洋同位素阶段3(MIS 3:27.8至59.4千年的BP,以下KA)相匹配,以下是D -O事件最常见的时期。从三个气候模型中的见解指向北大西洋(NA)Sea -Ice覆盖范围,这是D -O型振荡背后的关键要素,它是“小费元素”。其他气候状态特性,例如平均大西洋子午倾覆强度,全球平均温度和盐度梯度在大西洋中不能确定在所有三种模型中是否都会发生D -O型行为。
1 斯洛伐克科学院天文研究所,Dubravska cesta 9, 84504 布拉迪斯拉发,斯洛伐克 2 伯尔尼大学应用物理研究所和厄施格气候变化研究中心、微波物理,伯尔尼,瑞士 3 都灵天体物理天文台国家天体物理研究所,Via Osservatorio 20,Pino Torinese 10025,意大利 4 都灵大学 - 物理系,Via Pietro Giuria 1,都灵,TO,意大利 5 捷克科学院天文研究所,Fricova 298,25165 Ondˇrejov,捷克共和国 6 IMCCE,巴黎天文台 - PSL,Denfert Rochereau,Bat。 A.,75014 巴黎,法国 7 苏黎世联邦理工学院粒子物理和天体物理研究所,瑞士 8 陶森大学物理、天文学和地球科学系,美国马里兰州陶森 9 亚利桑那州立大学地球与空间探索学院,美国亚利桑那州坦佩
亚特兰大埃默里大学罗林斯公共卫生学院环境卫生部的加加罗萨;伦敦卫生与热带医学学院公共卫生,环境与社会部的B环境与健康建模(EHM)实验室,英国伦敦; C统计,计算机科学和应用部“ G。父母,”意大利佛罗伦萨佛罗伦萨大学;马萨诸塞州波士顿哈佛大学公共卫生学院; E瑞士伯尔尼大学社会与预防医学研究所;瑞士伯尔尼大学气候变化研究中心; G气候研究基金会(FIC),西班牙马德里;西班牙马德里的H ciber deepidemiologíay saludpública(Ciberesp);我是西班牙巴塞罗那西班牙科学研究理事会环境评估与水研究所;马萨诸塞州波士顿哈佛大学公共卫生学院; E瑞士伯尔尼大学社会与预防医学研究所;瑞士伯尔尼大学气候变化研究中心; G气候研究基金会(FIC),西班牙马德里;西班牙马德里的H ciber deepidemiologíay saludpública(Ciberesp);我是西班牙巴塞罗那西班牙科学研究理事会环境评估与水研究所;
摘要。dansgaard – oeschger(do)事件是冰川气候的广泛特征。被广泛接受的是,在北大西洋地区最多概述的气候变化是由强度和/或北向循环的强度和/或北端的突然变化引起的,可能源自大洋 - 冰冰 - 冰峰系统的自发过渡。在这里,我们使用一种地球系统模型,该模型会产生类似的事件,以表明发生千禧一代AMOC变化的气候条件由表面海洋浮力片控制。在特殊情况下,我们发现,当北大西洋北部大西洋从负面变成正变成积极时,浮力浮游在拉布拉多和北欧海中具有深水形成的当今对流模式变得不稳定。在这一点的接近度中,该模型在与强和弱AMOC状态相关的不同对流模式之间产生跨性别。浮力浮标取决于表面的淡水和热孔以及海水系数的温度依赖性海水的温度依赖性。我们发现,较大的冰盖倾向于通过减少净淡水流量来稳定对流,而CO 2诱导的冷却降低了浮力损失,并破坏对流的稳定。这些结果有助于解释事件出现的条件,并且是对突然气候变化机制的改进理解的一步。
