Эмпирическое моделирование климата прошлого: реконструкция механизма изменения климата в среднем плейстоцене

Исследованы причины климатического перехода среднего плейстоцена (ПСП), состоящего в установлении высокоамплитудных 100‑тысячелетних пилообразных колебаний глобального климата взамен более регулярных колебаний с периодом 41 тысяча лет. Построена динамическая модель данного явления на основе байесова анализа данных – композитного ряда концентрации 18‑го изотопа кислорода в донных отложениях. Получено, что 100‑тысячелетние ледниковые циклы возникли в среднем плейстоцене благодаря изменению собственной динамики климатической системы под действием медленного тренда, приведшему к возникновению релаксационных колебаний, индуцированных быстропеременными климатическими процессами.

Установлено, что осцилляции орбитальных параметров Земли не имеют отношения к ПСП. Показано, что единственным существенным орбитальным внешним воздействием в плейстоцене до и после ПСП является меридиональный градиент инсоляции, определяемый колебаниями угла наклона земной оси с периодом 41 тысяча лет. Объяснён динамический механизм ПСП. Новый подход к построению модели динамической системы по данным может использоваться для верификации климатических моделей из первых принципов, в том числе – для оценки адекватности их прогностической способности.

Авторы:
Д. Н. Мухин, А. С. Гаврилов, Е. М. Лоскутов, Ю. Куртц, А. М. Фейгин (Институт прикладной физики РАН)

Публикация:
Mukhin, D., Gavrilov, A., Loskutov, E., Kurths, J., & Feigin, A. (2019). Bayesian Data Analysis for Revealing Causes of the Middle Pleistocene Transition // Scientific Reports, 2019, 9:1, 9(1), 7328. DOI: 10.1038/s41598-019-43867-3

Популярно на портале Научная Россия