地球系统过去的突变、转变点及其连锁效应(2021年第20期)

发布时间:2021-11-01

●人们越来越意识到,人类对环境的改造增加了地球系统中各种组元的突变风险。人类活动导致的气候变化可能会在未来产生一些有害于社会的后果,包括冰盖解体、永久冻土融化、洋流循环减缓、热带和寒带森林枯萎和海洋缺氧等。

●全新世期间的水文气象变异性部分受制于千年时间尺度上地球轨道变化和百年时间尺度上太阳活动的变化。十年尺度的火山群喷发可能是六世纪突然变冷的原因,导致了饥荒和社会变革,在欧洲有东罗马帝国的改朝换代,在亚洲有阿拉伯帝国的崛起。

●对地球系统的建模者而言,其主要任务是进一步完善大气-海洋-生物圈-冰冻圈耦合模型。地球系统的模型正在取得良好进展,已经可以模拟某些突变,特别是冰冻圈中上个世纪的突变和未来预测中的突变。需要克服的一个重要限制是要有能力提高在粗网格上模拟突发过程。地球系统模型中目前的准网格尺度的参数更适合模拟渐变,而不是突变。因此,提高模型分辨率和改进准网格尺度的参数是一条有希望的途径。