
纽约美国自然历史博物馆收藏的格陵兰冰芯(图片已裁剪)
图片来源:Eden、Janine 和 Jim | CC BY 2.0
得越远落后的,你可以看看,
越往前,你可能会看到。
〜温斯顿·丘吉尔
智人 大约在200,000万年前以我们目前的形式出现。 人类文明大约在12,000年前出现。 过去的研究 CO2 水平和气候有助于我们了解人类社会发展的条件。 这些“古气候”信息为理解可持续性和人类社会适合的气候条件范围提供了重要的经验教训。
为了了解过去的气候,冰芯提供了关键气候变量的高分辨率记录,这些关键气候变量跨越了人类出现和人类文明发展的时期。 除了高精度 CO2 查尔斯大卫基林在1957和南极的南极开始测量 Mauna Loa 在1958天文台,冰芯是大气的最佳来源 CO2 先前1百万年的数据。
自1950年代以来,科学家一直在钻冰盖并分析冰芯,特别是在南极洲和格陵兰。 积雪积聚的区域变成了气泡,变成了冰,保留了过去世界大气中的大气样本。 科学家能够分析岩心,以了解过去一百万年中大气气体浓度的过去变化以及冰川-冰晶间的循环。
在这里,利用二氧化碳数据和图表来探索过去一千年到一百万年前的变化。
冰芯研究
NOAA NCEI 冰核心数据
NOAA NCEI NOAA 古气候学冰芯数据集
美国国家冰雪数据中心南极冰川数据中心
欧洲地球科学联盟2013年会议:发现地球1.5万年的气候记录
专题文章
NASA 2005古气候学:冰芯记录
SkS我们以前也经历过气候变化
1万年
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1,000 年二氧化碳数据(论文:1989-1997 年)
1987年至1993年间,在南极洲东部劳穹冰盖钻取的三根冰芯,获得了公元1006年至1978年间的大气二氧化碳记录。
这些记录涵盖了近几十年来大气二氧化碳浓度的仪器测量数据。这得益于劳穹冰盖钻探点的高积雪率。科学家报告称,这三个冰芯中包含的空气具有无与伦比的年龄分辨率。
数据的不确定性是1.2百万分之一(ppm)。 工业前CO2 等级从275到284 ppm。 在1550年至1800年之间发生了较低的水平。这些冰芯显示出大气中CO的大量增长2 当水平稳定或略有下降的工业化时期,除了1935-AD 1945水平。

链接
CDIAC数据 | Etheridget 等人 (1998)
CDIAC图形
NOAA-NCDC 复合数据| 0 - 800万年 [EXCEL]
参考法案
DM Etheridge、LP Steele、RL Langenfelds、RJ Francey、J.-M. Barnola 和 VI Morgan. 1998. Law Dome DE08、DE08-2 和 DSS 冰芯的历史二氧化碳记录。载于《趋势:全球变化数据汇编》。美国能源部橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心,田纳西州橡树岭,美国。
400万年
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400,000多年的合作2 数据(篇:1999 2005来)

大气二氧化碳历史 | 距今40万年
来源图片SkS CC BY SA 3.0 [大图 JPEG ]
备选图表CDIAC |沃斯托克冰芯二氧化碳记录(距今 2.3 千年 - 417 千年)
时间
CDIAC Vostok | 2.3 KYr - 417 KYr
NOAA-NCDC 复合数据| 0 - 800万年 [EXCEL]
0 - 22万年| 冰穹C,南极洲
科学2001 Monnin等。 | 大气的 CO2 末次冰期终止的浓度 [抽象]
22 - 393万年| 沃斯托克,南极洲
J. Geophysical Res. 2001 Pépin 等人 | 从 Vostok 岩芯和 LLN-2D 推断的半球气候强迫[ .pdf ]
Nature 1999 Petit 等人 | 来自沃斯托克冰芯的 420,000 年气候和大气历史[摘要]
Nature 2005 Raynaud 等人 | 古气候学:海洋同位素阶段 11 的记录[摘要]
393 - 416万年| 冰穹C,南极洲
Science 2005 Siegenthaler 等人 | 晚更新世稳定碳循环与气候关系[ .pdf ]

案例
Monnin,E.,Indermühle,A.,Dällenbach,A.,Flückiger,J.,Stauffer,B.,Stocker,TF ,. 。 。 巴尔诺拉,J.-M。 (2001)。 大气的 CO2 末次冰期终止的浓度。 Science,291(5501),112-114。 DOI:10.1126 / science.291.5501.112
Pépin,L.,Raynaud,D.,Barnola,JM和Loutre,MF(2001)。 从沃斯托克记录和LLN-2D模型实验推论,冰川和冰河间过渡期间气候强迫的半球作用。 地球物理研究杂志,106(D23),31885–31892。 doi:10.1029 / 2001JD900117
佩蒂特,JR,Jouzel,J.,雷诺,D.,Barkov,NI,Barnola,JM,巴西莱,一,。 。 。 Stievenard,M.(1999)。 气候与来自东方冰芯,南极洲过去420,000年的大气历史。 自然,399(6735),429-436。 DOI:10.1038 / 20859
Raynaud,D.,Barnola,J.-M.,Souchez,R.,Lorrain,R。,Petit,J.-R.,Duval,P。和Lipenkov,VY(2005)。 古气候学:海洋同位素第11期的记录。自然,436(7047),39-40。 doi:10.1038 / 43639b
西根塔勒,U.,斯托克,TF,Monnin,E.,LÜTHI,D.,Schwander,J.,斯托弗,B.,。 。 。 Jouzel,J.(2005)。 晚更新世期间稳定的碳循环与气候的关系。 科学,310(5752),1313-1317。 DOI:10.1126 / science.1120130
650万年
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650,000多年的合作2 数据(文:2005)

来源图表:IPCC AR4 2007 [高清图片]
时间
NOAA-NCDC 复合数据| 0 - 800万年 [EXCEL]
416 - 664万年| 冰穹C,南极洲
Science 2005 Siegenthaler 等人 | 晚更新世稳定碳循环与气候关系[ .pdf ]
参考法案
西根塔勒,U.,斯托克,TF,Monnin,E.,LÜTHI,D.,Schwander,J.,斯托弗,B.,。 。 。 Jouzel,J.(2005)。 晚更新世期间稳定的碳循环与气候的关系。 科学,310(5752),1313-1317。 DOI:10.1126 / science.1120130
800万年
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800,000多年的合作2 数据(文:2008)
2008年, 迪特·吕蒂 和其他科学家pubished一纸 自然 该扩展大气中二氧化碳的冰芯记录2 从现在的650,000年到现在的800,000年。 为此,他们分析了在200米处钻出的最低XNUMX米冰芯 EPICA冰穹C 在南极洲。 这项工作为CO增加了两个冰川周期2 记录。 科学家发现,在长达800,000万年的冰芯记录中的八个冰川周期中,大气浓度与南极温度高度相关。 他们报告读数为百万分之172(ppm)CO2 作为最低CO2 冰芯中记录的浓度 - 约为10 ppm 低于之前的最低读数。

链接
Nature-2008 Lüthi 等人 | 650-800 KYr 高分辨率 CO 2记录[摘要]
Nature-2008 Lüthi 等人 |高分辨率 CO 2记录 650-800 KYr [打开 PDF ]
NOAA-NCDC Lüthi等人| 高分辨率 CO2 记录650-800万年 [数据:Excel的*]
NOAA-NCDC Lüthi等人| 高分辨率 CO2 记录650-800万年 [数据:文本*]
CDIAC 800 KYr冰芯记录的大气层 CO2
*数据包括大气的复合材料 CO2 跨越800,000年的数据。
参考法案
吕蒂,D.,乐Floch,M.,伯雷特,B.,Blunier,T.,Barnola,J.-M.,西根塔勒,U.。 。 。 施特克尔,TF(2008)。 目前前高分辨率二氧化碳浓度记录650,000-800,000年。 自然,453(7193),379-382。 DOI:10.1038 / nature06949
相关
过去气候——EPICA Dome C 冰芯 2007 年年表[ PDF ]
我1
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一百万年二氧化碳数据(2015 年论文)
2015年,普林斯大学的约翰·希金斯及其同事利用来自浅层蓝冰的冰芯记录,将冰芯的时间跨度延长至约100万年(99万年)。这些浅层蓝冰可能“包含地球上最古老且易于获取的冰”(第6887页)。研究人员发现,在距今80万年至100万年前,大气中二氧化碳的浓度在百万分之221至277之间。这一数值与45万年至80万年前的周期相当,但略高一些。该研究还表明,南极温度与大气二氧化碳浓度之间的关联一直延续到近100万年前结束的中更新世。
链接
普林斯顿大学 | 希金斯实验室1万年前的大气成分[ 2015年PNAS论文]
ResearchGate一百万年前的大气成分
PNAS一百万年前的大气成分[摘要]
相关媒体
Phys.org 2015冰芯储存着1万年前的大气气泡
参考法案
希金斯,JA,Kurbatov,AV,斯波尔丁,NE,布鲁克,E.,内含子,DS,Chimiak,LM,。 。 。 本德尔,ML(2015)。 大气成分1万年前从阿伦山,南极洲冰蓝色。 的国家科学院,112(22),6887-6891的诉讼。 DOI:10.1073 / pnas.1420232112
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两百万年二氧化碳数据(2019 年摘要)
在过去的八十万年中,冰川-冰川间的周期振荡了十万年('100k world'1)。 冰芯和海洋沉积物数据表明,在100k world2,3,4,5,6中,大气中的二氧化碳,南极温度,深海温度和全球冰量之间具有很强的相关性。 在大约2.8到1.2百万年前之间,冰川周期的规模较小,持续时间较短('40k world'7)。 来自深海沉积物的替代数据表明,40k世界中大气二氧化碳的变异性也低于100k世界8,9,10,但我们没有直接观察到这一时期的大气温室气体。 在这里,我们报道了从南极东部的艾伦希尔斯蓝色冰区恢复了超过200万年的地层不连续冰。 超过200万年的冰芯样本中的二氧化碳和甲烷的浓度已被呼吸作用改变,但一些较年轻的样本则是原始的。 回收的冰芯将大气二氧化碳,甲烷和南极温度(基于氘/氢同位素比δDice(代表区域温度的代表))的直接观测扩展到40k世界。 八十万年前的所有气候特征都属于连续不断的南极冰芯的观测范围,而南极冰芯是100k世界的特征。 但是,40k世界中测得的最低二氧化碳和甲烷浓度以及南极温度远高于过去八十万年的冰川值。 我们的结果证实,在40k世界中,大气温室气体和南极气候的冰川间变化幅度减小了,并且从40k到100k世界的过渡伴随着冰川最大值期间最低二氧化碳浓度的下降。
链接
自然 | 摘要:来自南极冰盖的200万年前大气气体快照
相关媒体
《科学日报》2019年报道:两百万年前的冰层揭示了地球温室气体历史的快照
参考法案
Yan, Y., Bender, ML, Brook, EJ 等. 南极冰芯中两百万年前大气气体的快照. Nature 574, 663–666 (2019) doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1692-3
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***相关
CO2.Earth 全年 CO2 数据| 1958将出席
