气候变化从文明的出现
人类社会的发展以来经历了气候变化农业大约10000年前。这些气候变化往往对人类产生深远的影响文化和社会。包括年度和年代际气候波动如前所述,以及高震级的变化发生在百周年multimillennial时间表。这些变化被认为是影响甚至刺激初始培养和驯化的植物,以及动物的驯养pastoralization。人类社会在应对气候变化自适应地变化,尽管证据比比皆是,某些社会和文明倒塌面对快速的和严重的气候变化。
Centennial-scale变异
以及历史记录代理记录(尤其是树的年轮,珊瑚,冰核)表明,气候变化在过去的1000年纪念时间表;也就是说,没有完全一样的两个世纪。在过去的150年里,地球从一段称为系统出现了小冰河时期,这是在北大西洋的特征地区和其他地方的相对凉爽的温度。20世纪特别是看到大量的模式在许多地区变暖。这种变暖可能归因于小冰河时期的过渡或其他自然原因。然而,许多气候科学家认为20世纪的变暖,尤其是在后来的几十年,大气的积累造成的温室气体(特别是二氧化碳、有限公司2)。
小冰河时期在欧洲和北大西洋地区而闻名,它经历了14、19世纪初之间的相对凉爽的条件。这不是一段均匀凉爽的气候,温暖因为年际和年代际变化给城市带来了许多年。此外,最冷的地区之间的时间并不总是一致;一些地区经历了相对温暖条件同时其他人受到严重寒冷的条件。高山冰川先进的远低于他们之前(和现在)限制,抹去农场、教堂和村庄瑞士,法国,和其他地方。频繁的寒冷的冬季和凉爽,潮湿的夏季毁了葡萄酒收成,导致作物歉收和饥荒在欧洲北部和中部的大部分地区。北大西洋鳕鱼渔业拒绝17世纪随着海洋温度的下降。挪威海岸的殖民地格陵兰岛被切断的挪威文明在15世纪早期浮冰并在北大西洋风暴度增加。格陵兰岛的西方殖民地崩溃通过饥饿,和东殖民地被遗弃。此外,冰岛变得越来越孤立斯堪的那维亚。
小冰河时期之前是一段相对温和的条件下在欧洲北部和中部。这个时间间隔内,称为中世纪暖期,发生在大约广告1000年上半年,13世纪。温和的夏季和冬季导致欧洲大部分丰收。小麦培养和葡萄园盛行远比今天更高的纬度和海拔。挪威殖民地在冰岛和格陵兰岛的繁荣,和挪威方钓鱼,狩猎,探索了拉布拉多和纽芬兰海岸。的中世纪的温暖期是有据可查的北大西洋地区,包括来自格陵兰岛的冰核。像小冰河时期,这次既不是气候上统一的时期,也不是一段均匀温暖的气温在世界各地。全球其它地区的高温在此期间缺乏证据。
科学关注继续致力于一系列严重干旱发生的11和14世纪之间。这些干旱,每跨越几十年,在西方的年轮记录里有清楚的记录北美在泥炭地的记录五大湖地区。记录似乎与海洋温度有关异常在太平洋和大西洋盆地,但他们仍不充分理解。信息表明,大部分美国容易受到持续干旱,水资源和农业将是毁灭性的。
千禧年的和multimillennial变异
几千年来的气候变化是叠加在千禧年的时间尺度和更大的变化和趋势。北美东部和欧洲的众多指标显示趋势增加冷却和增加有效的水分在过去的3000年。例如,在五大湖- - - - - -圣劳伦斯河美国地区-加拿大边境,湖泊的水位上涨,泥炭地开发和扩大,喜树等山毛榉和铁杉向西扩大范围,和北方树木的数量,如云杉和美洲落叶松向南,增加和扩大。这些模式都表明有效水分增加的趋势,这可能表明增加降水,减少了土壤水分蒸发蒸腾损失总量由于冷却,或两者兼而有之。不一定表明模式单片冷却事件;更复杂的气候变化可能发生。例如,山毛榉扩大向北和向南云杉在过去3000年的北美东部和西欧。山毛榉扩张可能表明温和的冬天或更长的生长季节,而云杉扩张出现有关冷却器,潮湿的夏季。古是一个各种各样的方法和应用代理来帮助识别这些变化在季节性的温度和湿度全新世。
就像小冰河时期到处与冷却条件无关,所以过去3000年的冷却和湿润趋势并不普遍。一些地区变得温暖和干燥在同一时期。例如,北方墨西哥和尤卡坦半岛在过去的3000年里经历减少水分。这种类型的异质性是气候变化的特征,其中包括大气环流的变化模式。随着流通格局的变化,传输的热量和湿气大气也在改变。这一事实解释了明显悖论反对温度和湿度不同地区的趋势。
过去3000年的趋势是最新的一系列气候变化发生在过去的11700年里或者是间冰期称为全新世。在全新世,大陆的残余冰川从过去的冰川作用仍然覆盖东部和中部的大部分地区加拿大和部分斯堪的那维亚。这些冰盖主要由6000年前消失了。他们的缺席——随着海洋表面温度上升,上升海平面(冰川融水流入世界海洋),特别是地球表面辐射预算的变化由于米兰柯维奇变化(季节的变化产生的周期性调整地球围绕太阳公转轨道的)影响大气环流的影响。的多样化的改变过去的10000年在全球范围内很难总结胶囊,但一些一般性的亮点和大规模模式是值得注意的。包括早mid-Holocene热的存在极大值在不同地点,ENSO的变化模式和早期mid-Holocene放大的印度洋季风。
热最大值
全球许多地区经历了更高的温度比今天早mid-Holocene一些时间。在某些情况下,增加温度伴随着减少水分的可用性。虽然热最大被称为作为一个在北美和其他地方广泛的事件(被称为“高热期”,“干热的间隔,”“气候适宜期,”或“热最优”),现在认识到,最大温度不同的地区之间的时期。例如,加拿大的西北部经历的最高温度比北美中部或东部早几千年。类似的异质性在湿度记录。例如,prairie-forest边界的记录美国中西部地区显示东扩的草原在爱荷华州和伊利诺斯州6000年前(表明越来越多的干旱条件下),而明尼苏达州的森林同时向西扩展到草原地区(指示增加水分)。的阿塔卡马沙漠位于主要是在今天智利和玻利维亚西方的一面南美,今天是地球上最干燥的地方之一,但这是非常湿润的全新世早期,许多其他地区的干旱。
主司机温度和湿度的变化在全新世轨道变化,慢慢地改变了纬度和季节分布太阳辐射在地球表面和大气层。然而,这些变化是由于异质性的变化模式大气环流和洋流。
ENSO全新世的变化
由于全球今天ENSO变异的重要性,全新世ENSO模式和强度的变化正在认真研究古气候。记录仍是断断续续的,但从珊瑚化石证据,树的年轮,湖记录,气候建模、和其他方法积累,表明,(1)ENSO变异是相对较弱的全新世早期,(2)ENSO经历了纪念千禧强度的变化在过去的11700年里,和(3)ENSO模式和强度类似目前发达国家在过去5000年。这些证据时尤为明显比较ENSO变化在过去的3000年里,今天的模式。长期ENSO变异的原因仍在探索,但太阳辐射的变化由于米兰柯维奇变化强烈与建模研究。
放大的印度洋季风
的大部分非洲,中东,印度次大陆强大的影响力的年度气候周期被称为印度洋吗季风。的气候本地区的高度季节性,交替与干燥晴朗的天空空气(冬季)和多云的天空丰富的降雨(夏天)。季风强度,如气候的其他方面,受制于年际、年代际,和百周年变化,至少其中一些与ENSO相关和其他周期。丰富的证据对于大型在全新世季风强度的变化。古生物学和paleoecological研究表明,大部分的地区经验丰富的大得多降水在全新世早期比今天(11700 - 6000年前)。湖泊和湿地沉积物可以追溯到这个时期被发现的金沙下的部分撒哈拉沙漠。这些沉积物包含化石的大象,鳄鱼,河马,长颈鹿,加上花粉森林和林地植被的证据。在非洲的干旱和半干旱地区,阿拉伯和印度在盆地大型淡水湖泊深处发生,现在干还是被浅,盐水湖泊。基于植物种植和放牧牲畜,文明等哈拉帕印度西北部和文明相邻巴基斯坦在这些地区盛行,后来都成为了干旱。
这些以及类似的证据,连同古生物和地球化学数据从海洋沉积物和气候建模研究,表明印度洋季风是极大地放大在全新世早期,提供丰富的水分内陆到非洲和亚洲大陆。这个放大是受太阳辐射夏天,这是大约11700年前比现在高出7%,导致轨道迫使(地球偏心率的变化,旋进和轴向倾斜)。盛夏日晒导致温暖的夏季气温和下表面的压力在大陆地区,因此,增加富含水气的流入从印度洋到大陆内部。研究表明,季风流进一步建模放大通过反馈涉及大气、植被和土壤。湿度的增加导致了湿润的土壤和植被之上,进而导致降水增加和更大的渗透潮湿的空气进入大陆内部。减少在过去4000 - 6000年夏季日晒导致印度洋季风的减弱。