罗马气候最佳(RCO)和后期的古董小冰河时代(Lalia)对罗马帝国的兴衰产生了什么影响?我们的文章提出了一种基于代理的建模(ABM)方法,以评估气候变化对南部高卢南部葡萄园,橄榄树和谷物农场的利润的影响,这是罗马时期的主要财富来源。该ABM模拟了一个农业生态系统模型,该模型从古气候数据中处理潜在的农业产量值。该模型计算出销售农作物的农业剥削的收入,其年度体积根据气候和市场价格而变化。通过从收入中扣除运营和运输成本来计算不同农业剥削的潜在利润。我们得出的结论是,罗马时期的温暖和潮湿的气候可能对公元前2世纪和公元3世纪之间的葡萄酒和橄榄农场的盈利能力产生了极为有益的影响,但对谷物生产的影响较小。随后,在古董晚期的冰河时代晚期(公元4世纪),农场的潜在盈利能力显着下降。将我们的模型结果与考古数据进行比较,使我们能够讨论这些气候波动对农业和经济增长的影响,然后从古物的开始到结束。
观察到的温度记录将海面温度与陆地上的近地表空气温度相结合,对于理解气候变化和变化1-4至关重要。然而,由于测量技术和实践的变化,部分文档5-8以及不完整的空间覆盖范围9,全球平均表面温度的早期记录不确定。在这里我们表明,基于从海洋或土地数据的全球平均表面温度的独立统计重建,二十世纪初(1900-1930)对海洋温度的现有估计太冷。尽管在所有其他时期一致性很高,但基于海洋的重建平均比陆基的重建低约0.26°C。海洋冷异常是没有强制性的,气候模型中的内部变异性无法解释观察到的土地差异。基于归因,时间尺度分析,沿海网格细胞和古气候数据的几条证据支持了20世纪初期观察到的全球海面温度记录中存在实质性冷偏见的论点。尽管自19世纪中叶以来对全球变暖的估计没有影响,但纠正海洋冷偏见将导致二十世纪初期更适中的趋势趋势10,从工具纪录3中推断出的衰减量表3的估计值较低,而模拟和观察到的变暖比现有数据量更好的是比现有数据的更好的一致性2。
南方海洋在大气CO 2隔离中起着关键作用,占现代海洋吸收的人为CO 2的约40-50%(Landschützer等,2015; Gruber等,2019)。南大洋在调节轨道和千禧年时标的地质过去的二氧化碳(P CO 2)的大气部分压力方面也起着关键作用(Anderson等,2009; Sigman等,2010; Gottschalk等,2016)。此外,南大洋对热带地区的大气和海洋循环影响远程影响,包括低纬度大气CO 2交流(Sarmiento等,2004; Hendry and Brzezinski,2014; Sigman等,Sigman等,2021)。因此,南大洋是全球气候系统的关键组成部分,其对大气CO 2在一系列时标的大气中的影响(Fischer等,2010; Rae等,2018; Dong等,2024)。然而,南大洋的过程和机制对大气P CO 2和全球气候变化的影响仍未得到充分了解。为了填补这一差距,该研究主题整合了现代观察结果,古气候数据和模型模拟的结果,以从碳周期的角度促进全球气候变化中对南方海洋的重要性的全面理解。该研究主题收集了12篇文章,其中包括11篇原始研究文章和1个观点文章。这些文章可以分类为下面探讨的三个主题。文章集中于碳和其他营养因素和水量因子的原位分析,拆卸循环对大气P CO 2的影响的最新进展以及碳循环(相关)过程的古生证重建。
摘要。我们提出了可解释的深度学习技术,用于重建南亚palaeomonsoon雨 - 在过去的500年中,降落了,利用了南部和东亚的长期仪器降水记录和长期的乐器降水记录和古环境数据集以建立两种类型的模型:密集的Neu-neu-neu-ral网络(“区域模型”)和卷积神经网络(“区域模型”和Neural neveral newursal nevental alsal neveral alsal and anns(Cnns)。该区域模型是在七个区域降雨数据集上进行的,虽然它们具有衰落的阶级变异性和显着的干旱,但它们低估了年际变化。CNN旨在说明预测因子和目标中的空间关系,在重建降雨表和产生强大的时空重建方面表现出更高的技能。19世纪和20世纪的特征是季风的年间变异性明显,但较早的时期的特征是衰老到百年纪念的振荡。多年代干旱发生在17世纪中叶和19世纪中期,而18世纪的大部分时间(尤其是本世纪初)的特征是季风降水高于平均水平。极端的干旱往往集中在印度南部和西部,并且经常与记录的饥荒共同进行。大型体积喷发后的几年通常以明显弱的季风标记,但与ElNiño-Southern振荡(ENSO)的关系的符号和强度在百年纪念时间尺度上有所不同。通过应用解释性技术,我们表明模型同时利用了局部氢气候和天气尺度的动力学关系。我们对印度夏季季风的历史变化的发现,并强调了古气候重建中深度学习技术的潜力。
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。
抽象理解冰川冰中杂质在定量水平上的显微镜变异性对于评估古气候信号的保存至关重要,并能够研究宏观变形和介电冰性能。通过激光燃烧感应耦合 - 质量 - 质量 - 频谱法(LA -ICP -MS)进行两维成像可以为冰中杂质的定位提供关键的见解。到目前为止,这些发现主要是定性的,并且获得定量见解仍然具有挑战性。LA -ICP -MS高分辨率成像的最新进展现在可以单独解决冰晶粒和晶界。这些决议需要新的足够的量化策略,因此,具有基质匹配标准的准确校准。在这里,我们提出了三种不同的定量方法,它们在几十微米的规模上提供了高水平的同质性,并专用于冰核的成像应用。提出的方法之一具有第二次应用,提供了实验室实验,以研究谷物生长的杂质移动,并具有研究冰与恋相互作用的重要潜力。标准,以实现选定冰芯样品中杂质的绝对定量。校准的LA -ICP -MS地图表明所有样品中杂质的类似空间分布,而杂质水平却差异很大:在冰川时期和格陵兰岛检测到较高的浓度,在南方中部的冰川间周期和样品中检测到较低的水平。这些结果与互补融化分析范围一致。与CM尺度熔化技术的进一步比较需要对跨空间尺度进行更复杂的理解,而校准的LA -ICP -MS地图现在可以定量地贡献。
2005 年,联合国气候变化框架公约 (UNFCCC) 附属科学技术咨询机构 (SBSTA) 向全球气候观测系统 (GCOS) 秘书处发出请求,要求其提供一份有关 GCOS 实施计划进展情况的综合报告,供 SBSTA 第三十届会议 (2009 年 6 月) 审议。SBSTA 邀请公约缔约方向 GCOS 秘书处提交有关其在实施计划方面开展的国家活动的补充信息。这些信息旨在帮助准备一份综合的 GCOS 报告,该报告将 (1) 确认持续的要求并报告 GCOS 实施计划及其卫星补充文件的进展情况;以及 (2) 关注新的行动和驱动因素,如影响、适应和脆弱性议程以及区域气候需求。在加拿大就 GCOS 实施计划开展的国家活动发表报告之前,加拿大已于 2002 年完成了第一份关于气候系统观测的国家报告。随后,加拿大于 2006 年发表了第四份气候变化国家报告,其中包含了系统观测的最新情况。该报告遵循了修订后的《联合国气候变化框架公约》GCOS 报告准则。第 1 章讨论了国家协调、数据政策、长期气候数据的完整性和监测计划可持续性等共同问题。其他主题包括支持国际数据中心获取基本气候变量 (ECV)、支持国际能力建设以及古气候数据的获取和综合。第 2、3 和 4 章介绍了各国在大气、海洋和陆地 ECV 方面对国际社会的贡献。虽然加拿大是 GCOS、全球海洋观测系统 (GOOS) 和全球陆地观测系统 (GTOS) 国际计划的重要贡献者,但除了特定举措外,大气、海洋和陆地系统监测计划之间的国家协调往往很少。目前没有国家 GCOS 协调委员会或最新的国家 GCOS 实施计划。然而,如果几个长期系统性大气、海洋和陆地地基/现场监测计划的连续性依赖于短期研究项目和行动计划,人们担心这些计划的完全可持续性。加拿大政府的全面开放数据政策承认了加拿大致力于通过世界机构建立和协调的安排进行大气、海洋和陆地 ECV 的国际交换。RADARSAT-1 和 RADARSAT-2 数据政策由于数据权利和专有权归私营部门所有,因此对完全开放和免费的方法有所例外。加拿大在支持 ECV 指定的国际数据中心方面发挥着重要作用。在发展中国家的能力建设方面,加拿大通过与土地覆盖和火灾实施团队的合作,为加强例子包括运营世界臭氧和紫外线辐射数据中心;作为负责任的国家海洋数据中心,协助世界数据中心处理和存档来自全球漂流浮标的数据;托管全球陆地永久冻土网络网站;开发碳和氧同位素校准方法和协议,并为制定土地覆盖、生物量和火灾扰动 ECV 标准草案作出贡献。